这篇文章以研发成本为出发点，描述了硅谷知名投资机构A16Z对人工智能应用到生命科学和医疗保健行业的展望与思考。 本文作者是A16Z合伙人Vijay Pande博士。作为A16Z生物基金的创始投资者，Vijay 领导公司在生物学和计算机科学交叉领域的投资，包括计算、机器学习和人工智能在医疗保健领域的应用，数字疗法、诊断，以及其他工业领域的革命性技术在医疗中的应用。 同时，Vijay博士还是斯坦福大学生物工程系的兼职教授，他领导的一个研究团队开创了计算方法及其在医学和生物学中的应用（发表了 300 多篇出版物、两项专利、和两种新的候选药物）。Vijay博士还兼任斯坦福大学生物物理学项目主任，带领一支50余名教职员工的团队。
两个指数的故事
从上世纪70年代一直到今天，计算机技术迅猛发展在性能上。如今相同价位的计算机比十年前强大了约1000倍，比二十年前强大了约百万倍。这使得软件行业席卷全球。
科技之所以强大，是因为它遵循了摩尔定律——科技行业数十年来能够以指数方式降低成本并提高能力的能力。
而药物设计和医疗保健服务则遵循反摩尔定律，该定律取自“摩尔定律”的反义。
数十年来这些行业的成本持续增长，已经达到极高水平，以至于医疗费用占到了美国GDP的四分之一左右（并且还在上升）。不断上升的劳动力成本、临床试验成本、行政成本，日益紧张的医患关系等原因导致治疗和医疗费用呈现错误的增长曲线。
鉴于摩尔定律使成本指数递减，反摩尔定律则使成本指数增长，显然要设法将反摩尔定律转向摩尔定律。即人们必须将人力驱动的服务（提供护理服务）转变为由计算机驱动（通过技术将服务商品化）。这正是人工智能的作用。
这种转变始于简单的一次性模型（通常称为机器学习），以执行允许错误的简单任务；例如，Netflix使用人工智能推荐节目。
随着人工智能的日益精进，其应用的可能性也日渐增多。生成式AI方法现在可以生成文本和图像，并且完成复杂的任务，但有时可能会出现错误。
人工智能的进步将进一步促进人工智能驱动的生命科学和医疗保健的发展，极大地扩展熟练劳动力规模或提升低技能劳动力水平。例如，人工智能可以提出答案或思路的建议，使人类能够选择最佳方案，筛选结果并跳过错误答案。这种方法可以将AI自然地融入到现有的工作流程中。
随着时间的推移，人类的工作占比减少，最终在需要人类专家的领域——即微小错误可能产生灾难性后果的领域，也逐渐向完全自动化靠近。但这个过程可能不能完全排除人类的参与，特别是诊断、药物处方或医疗程序等不容出错的领域。
开发能够在这些专业任务中成功的人工智能，是未来人工智能发展的一个重要方向，也是未来人工智能进步最终对生命科学和医疗保健产生最大影响的自然途径。
人工智能的巨大进步只是一方面。在人工智能日渐成熟之际，生命科学和医疗保健也在转型。这两个行业在很大程度上都受到了工程学的推动，工程学具有改变对疾病的诊断、治疗和管理的能力。
在生命科学领域，基因编辑、细胞生物学、干细胞、机器人实验等方面的进步使科学家能够以全新的方式操纵生物学。这些进步不仅使生物学迎来大规模发展，还使其与人工智能产生了密切联系。此外，随着人工智能在生命科学实验中的应用，一个强大的反馈循环形成：实验改进了人工智能的预测能力，而人工智能又进一步改进了实验。
所有这些进步的基础是大量的计算和数据存储，直到最近才得以实现。
影响：应对我们最大的挑战
简而言之：我们有机会使用人工智能来解决医疗保健和药物设计方面面临的最大挑战。
首先是，医疗保健的成本问题。成本的指数级增长部分源于对高素质人才（博士、医学博士、护士等）的需求——尤其是在熟练劳动力成本增长速度远远快于通货膨胀的情况下。随着人工智能越来越能够发挥技术专家的作用，扩展现有医护人员的能力，使以更低的成本提供医疗服务。如果人工智能能够带有情感智能，它还可以在一定程度上与患者沟通交流、监督其遵循医嘱，减轻临床医生工作压力。
其次是，降低成本将提高医疗服务的可及性和质量。随着越来越多的人工智能被应用到医疗服务中，医疗保健将变得越来越人人可及，为每个人提供最佳的医疗保健服务，并使患者尽早得到正确的诊断和治疗方案。
此外，人工智能在新疗法开发的成本降低和结果改善中也发挥着积极作用。就像微积分在物理学中起着基础作用一样，人工智能是解开生物学复杂性的关键驱动力——这种复杂性超出了人类理解的范围。如今的人工智能模型可以给出更有效的药物治疗方案，这些药物研发速度更快，失败可能性更低。简而言之，人工智能可以超越人类科学家的能力去理解生物学，这使得研究规模远远超出了目前的模型（目前的模型主要依赖于实验室中数小时的人力劳动所带来的偶然发现）。
但人工智能存在的潜在问题同样重要。根据人类收集的数据对早期的人工智能模型进行训练，可能会产生嵌入式算法偏见或其他错误。随着人工智能应用于新行业，科学家和监管机构需要对潜在的副作用保持警惕。
实际上，在生命科学和医疗保健领域，现行的监管框架对所有设备的疗效和不良反应都进行了测试。对于人工智能是 “黑匣子”的担忧，人工智能是可以被完全审查的。只要有足够的时间，任何人工智能都可以被详细理解。具有讽刺意味的是，在医疗保健领域，人类推理才是真正的“黑匣子”。
新的工业革命即将来临
显然，这个转变不可能一夜之间发生，因为医疗保健（和生物制药）实际上是一个由多个相互交织的行业组成的集团，会受到监管监督。在短时间内，人工智能带来的结果大概率会令人失望。这个过渡的渐进的过程，通常不能达到人们的预期。但长期来看，这种情况可能会发生改变。
为了解决医疗保健和生命科学领域面临的最大挑战，需要特定领域的专业人工智能，需要一个由专门的团队构建的、具有专门的大型模型的专业人工智能公司。为此，我们认为，建设者需要了解以下几点：
a）如何利用最新和最强大的人工智能技术；
b）如何以可靠的产品和市场推广策略在生物制药和医疗保健领域商业化产品或平台。
在这个新时代，上述两者方面都有深度的团队（科学家、人工智能专家、医疗保健建设者和运营商、产品和上市专家）将最有可能引领并赢得胜利。
通过人工智能，每个护士都能成为住院病人的超级英雄。同时，这也引发了行业思考：如果每个患者只需几分钱就可以拥有一个随时可用、受过专业培训的陪护，这意味着什么呢？在治疗方面，旨在延长健康寿命的疗法备受关注，人工智能可以超越人类科学家研发更好的抗体疗法，以应对人类疾病。
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