机械工程师阿克塞尔·克里格在约翰斯·霍普金斯大学数据科学与人工智能研究所秋季研讨会上指出:"到2035年,美国手术量预计将翻倍,而我国已面临严重的外科医生短缺问题。若不采取行动,十年后每位外科医生将不得不完成当前两倍的工作量——这是一场危机。"
作为数据科学与人工智能研究所成员及约翰斯·霍普金斯大学怀廷工程学院副教授,克里格与众多工程师、计算机科学家、医学研究者及临床医师正积极应对这一挑战。在9月16日于Homewood校区举办的"AI in Daily Life"(人工智能融入日常生活)公开研讨会上,他展示了团队研发的"机械手术机器人"。该系统通过人工智能技术辅助并执行手术操作,目前已在动物和仿生人体模型上成功测试,未来有望应用于人类手术。2022年,其智能组织自主机器人STAR完成了全球首例活体动物自主机器人腹腔镜手术;今年7月,层次化手术机器人变压器SRT-H更在仿生人体模型上成功实施了长达17分钟的胆囊切除手术关键环节。
克里格解释,该手术模拟了真实手术室中突发的医疗紧急状况,但SRT-H能完美响应人类语音指令与反馈,自主纠错并适应外科手术中常见的突发变化。该联邦资助项目通过让机器人学习专家外科医生的手术视频进行训练,"SRT-H展现出基于知识信息进行学习、成长与自我修正的能力,这是机器人手术领域的重大突破,"克里格强调,"虽然机器人在全国范围内实施手术仍需时日,但这一技术路线已清晰可见。"
图片说明:马蒂亚斯·安贝拉特(左)和阿克塞尔·克里格
图片来源:威尔·柯克/约翰斯·霍普金斯大学
数据科学与人工智能研究所研究与交互式具身人工智能主任、约翰斯·霍普金斯大学计算机科学副教授马蒂亚斯·安贝拉特在研讨会上指出:"在美国寻求医疗服务往往充满挫折——人们无法在家中获得所需护理,必须安排儿童看护并前往诊所,前提是医生还有空余号源。"他以链球菌性咽喉炎为例说明:患者清晨咽喉疼痛时难以判断是需抗生素治疗的细菌感染,还是自限性的季节性感冒。为解决此问题,安贝拉特与儿科急诊医师兼企业家特蕾泽·卡纳雷斯(2021届工商管理硕士)合作开发了移动应用CurieDx。用户只需上传咽喉照片,该应用通过人工智能比对即可在数秒内判定链球菌感染概率,并提供自我护理建议及就医指导。
这款以两次诺贝尔奖得主玛丽·居里命名的应用,目前已被医护人员用于诊所和远程医疗诊断,即将向公众开放家庭使用功能。安贝拉特指出,在慢性病激增、人口老龄化及医护短缺的背景下,此类AI工具能显著缓解医疗系统压力。例如,其团队开发的另一款AI设备正赋能基层眼科医生诊断青光眼——这种致盲性眼疾通常需专科医生确诊,但患者常需等待数月。借助该工具,普通眼科医生可快速识别青光眼、评估严重程度并启动治疗,仅将病情危急者转诊专科。
研究所临时主任拉马·切拉帕在开幕致辞中强调:"从工作教育到家庭服务,人工智能已迅速成为日常生活的普遍组成部分。"他回顾道,人类早已在汽车导航和家庭天气查询中应用AI,如今生成式AI聊天机器人更拓展了家居维修、育儿指导等信息获取渠道。研讨会除聚焦AI对医疗的积极影响外,还探讨了AI赋能劳动力的伦理问题、可持续发展方案,以及机器学习与气候科学、自动驾驶等主题的闪电演讲。
宾夕法尼亚大学电气与系统工程教授本杰明·李指出:"生成式AI出现后,支撑其运行的电力需求呈指数级增长。"他警示数据中心能耗与用水量存在巨大预测不确定性,但团队正致力于实现"净零"目标的可持续方案。牛津大学伦理与法律哲学教授约翰·塔西奥拉斯则通过预录视频探讨AI取代人工的隐忧:"工作带来的成就感塑造了人的自我价值,而AI崛起可能动摇这一基础。"他提出反思:若用游戏、社交、求知及健康灵修取代工作,"健康的民主伦理是否仍依赖于多数公民劳动?"
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