第十六屆世界華商高峰會: 楊泮池博士 - 精準健康和人工智慧是生醫產業之未來趨勢


發佈日期:2021/01/21
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第十六屆世界華商高峰會 主題論壇

  精準健康和人工智慧是生醫產業之未來趨勢

楊泮池博士

 

楊泮池博士,台灣大學前校長,現任台灣大學講座教授、中央研究院院士、世界科學院院士、美國發明家學院院士。1993年起任台灣大學醫學院內科教授及中央研究院生醫所合聘研究員。曾任台大醫院內科主任、台大醫學院院長、台灣大學校長、教育部醫教會召委、台灣醫學教育學會理事長、生技醫藥國家型計畫總召集人等職。楊教授於2006年因學術成就獲選中央研究院院士,2008年當選世界科學院(TWAS)院士,2015年當選美國國家發明家學院 NAI, National Academy of Inventors)院士。


 

本文

 

楊教授主要研究領域為精準醫學,肺癌基因體學,胸腔與重症醫學,分子生物學。楊教授研究發現國人肺癌之特異基因變異、危險基因及生物標誌,並致力於推動轉譯醫學研究國人肺癌之精準醫療和肺癌的防治。楊教授在台灣大學醫學院及台大校長任內,推動產學合作,對大健康產業與創新科技之結合與發展,不遺餘力。

 

楊泮池博士談論精準健康與人工智慧的結合,將是生醫產業未來的趨勢。他強調,台灣健保涵蓋99.9%的國民,龐大的資料庫以及台灣強勢的ICT產業跨入精準健康領域,將能為華人創造很大的商機。

 

我要談談精準健康跟大健康產業,特別是跟人工智慧(AI)的結合。以台灣為例,台灣的醫療品質及可信性是全世界最好。台灣在二十幾年前實施全民健保(自1995年起),涵蓋率99.9%以上。台灣兩千三百萬人口,二十多年來的大數據資料,就是台灣發展精準健康最重要的保障。

 

台灣在多項國際評比,皆名列

以醫療的品質跟可信性,台灣遠比日本甚至美國好很多。看看台灣總體環境的國際競爭力,在很多國際的評比上,台灣在整個經濟的穩定、健康的照顧系統,還有整個全球經濟的競爭力跟自由度都是在全世界排名非常的前面。也就是說,台灣要發展整個生醫產業是絕對有它的利基。


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根據世界經濟論壇(WEF)發表全球競爭力報告,台灣排名是全世界第12,但在總體經濟穩定、創新能力等,都名列前茅。在Newcomer Market名列第三,僅次於新加坡和以色列。台灣哪裡強?台灣在臨床醫學、臨床試驗以及研發能力都非常強。整體基礎科學研發設施的平臺也建構完整,產官學連接順暢。

 

台灣另一個強項是執行能力。台灣有一流的醫療的人員人才以及醫療的品質,台灣的ICT產業及製造業世界聞名,且擁有豐富的工程人才及研發能量,這是台灣能跟全球競爭的強項,也是華人可以跟全球競爭的地方。

 

生醫產業的臨床實驗

在生醫產業,臨床實驗是非常重要。臨床試驗,就是一個新研發、新藥物、新醫療器材、新診斷試劑,必須要在病人身上測試,才能決定它的安全性以及有效度,才能實際使用。這樣的臨床試驗環境,台灣是做得非常的好,美國的FDA到台灣看任何一個臨床試驗,找不到瑕疵。因此,可以根據台灣臨床實驗的結果,直接可以通過一種藥物或一個診斷試劑,或者醫療器材。

 

台灣在臨床實驗非常有競爭力

由於人種的差異,很多疾病都不一樣。華人的疾病與白種人也不盡相同,在東亞好發的疾病跟白人不同。因此,我們將台灣各大醫學中心針對東亞,特別是華人族群好發的疾病,形成一個臨床試驗的研究群,包括肝炎肝癌、肺癌、乳癌、很多癌症以及高血壓、糖尿病等,將所有台灣醫學中心進行這些疾病的研究都結合一起,整合成國際化,可以參與臨床試驗。目前這樣的臨床實驗聯盟共有14個,表現傑出。

 

在整個臨床試驗的審查的過程非常的快。過去一個「血管張力素受器阻斷劑(ARB) 」都要審查半年至一年,但目前僅有20至28個工作天就可以完成所有的審查,讓台灣在臨床實驗非常有競爭力。

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精準醫學最重要是量身定做

現在來談談「精準醫學」,為何要從「精準醫學」跳到「精準健康」?就像穿一件衣服一樣,過去是一件標準套用在所有的人身上。不管是黃種人、白種人或黑人,只要是肺炎,就要用抗生素。但事實上人種不同,使用的藥物劑量,以及可能發生的併發症完全不同,必須要量身定做。因此在2014年,美國前總統歐巴馬提出「精準醫學」。但白種人的未必適用華種人。

 

必須要在各個族群建立自己的精準醫學標準

且精準醫學最重要的是要量身定做,針對每一個個體、基因環境體質之不同,提供正確的診斷,減少合併症,並提供正確治療,這就是精準醫學。2000多年前的《黃帝內經》就說明:「上醫醫未病,中醫醫欲病,下醫醫已病。」現在醫學教育培養的都是

下醫,病人已經出現了症狀,醫師根據症狀提供診斷再治療。所以我在醫學院時,整個的醫學教育應該做上醫的事情。這就是接著要談論的「精準健康」。

 

精準健康是整個大健康產業的藍海

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從這張「疾病的自然史」看,紅色這條線是症狀出現時,或者是疾病可被現有技術偵測到。舉例,要檢查癌症需要進行電腦斷層或核磁共振,大約可看到0.5至1公分左右。但0.5公分至1公分的腫瘤有10的9次方的癌細胞。當癌細胞到10的12次方時,就會因癌症過世。但是從1到10的9次方是完全看不到。現在的醫學是等症狀出現的時候才來做。對精準醫療而言,是相對太慢。所以精準醫學其實目前是著重在生病後再治療。

 

我們應該做的是往前,在疾病非常初期的時候,它的可逆性還可以完全治癒時,就想辦法早期診斷,是在健康時知道可能罹患各種疾病的風險,去改變生活型態,避免接觸可能造成疾病的環境,所以預防是遠比診斷再治療還要重要。這就是要推動精準健康很重要的一個理由。

 

從精準醫學推到精準健康,一定要跟人工智慧結合。因為精準醫學就是要利用所有的大資料,分析病史、臨床資料等等。用運用大數據預測可能會發生疾病,預防疾病,甚至可以治癒疾病,這就是精準健康,也是整個大健康產業的藍海。

 

人工智慧已經改變醫療現況

 

人工智慧已經在改變醫療的現況。診斷技術的進步,讓你可能在門診就能簡單抽血,或從口腔黏膜細胞,就能進行基因定序。基因定序經過網路傳到雲端,建立的大數據資料經過機器學習,將能讓你很容易去針對每個個體,預測疾病的發生,進行精準治療。追蹤疾病,最重要是早期,當疾病尚未發生時,就可以診斷出來。疾病預防,必須知道罹患疾病的風險,然後進行個人生活行為習慣的管控,以預防疾病的發生。

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精準醫學跟精準健康,如同冰山上面及下面

 

所謂的精準醫學跟精準健康,我用冰山來做一個比喻。由精準醫學診斷已罹病的族群,運用智慧醫療,進行精準診斷、精準治療,包括用標靶治療、免疫治療、細胞治療等,但是從發病到完全恢復健康,需要花費龐大的醫療資源。因此,重要的是要往下推,在亞健康的族群,新的醫療科技可以協助此部分,讓個人知道可能潛在一些疾病的風險,必須要改變個人的行為模式,從基因、家族史、過去病史,就可大約知道可能會發生哪一些疾病,再量身定做,針對每一個人進行健康管控、健康篩檢。例

如,有些人比較容易得大腸癌,他可能每年都進行大腸直腸的檢查,跟一般人五年做一次的情況不同。所以必須要針對每一個體,決定他應該進行哪種篩檢。

 

此外,在少子化的社會中,健康最重要。在生醫產業中,如穿戴式裝置,就必須要量身定做,也要設定個人化運動,讓健康族群永遠保持健康,這也是大健康產業必須要著重的部分。看健康產業,不能只看冰山上面的精準醫學,還需要看冰山下面的精準健康,這才是大健康產業應該花費的地方。

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精準健康市值預測5年後達3兆美元

 

藍色這條線是所謂精準醫學整個產業。整個精準健康是涵蓋了整個健康福祉,包括個人健康飲食、運動等等。精準健康市值到2025年預測是3兆美元(3000 USD Billion)。

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基因定序,台灣貢獻良多

 

在基因定序的進步,台灣貢獻很多。過去基因定序非常昂貴,需要很大的儀器方可進行,現在基因定序是接在個人電腦就可以進行了。基因定序的費用就像摩爾定律一樣降得很快,主要是半導體運用在基因定序上,台灣扮演重要的角色。基因定序全世界最大的廠是Illumina,其基因晶片代工,大部分是在台灣做的,台灣半導體製作的新型定序機器,讓檢測快速,且非常便宜,讓整個基因定序更加容易。

 

現在只要到一家診所,抽血、拿細胞樣本,就可以進行基因定序。並利用雲端數據,進行疾病診斷,提供適合的藥物,不會產生合併症或過敏。甚至居家檢測,確認你購買的食物是否有被汙染等。整個精準健康的範疇,就是一個全能健康照顧,根據個人家族史、基因,以及個人環境,並進行客製化的穿戴裝置。

 

所以精準健康是考慮個人的基因環境和生活方式的差異,根據患者的獨特的一個背景和條件,治療、制定一個治療跟預防的一個策略。這些客製化的智慧居家自我監控的裝置,就是華商可以發揮之處。

 

客製化智慧型居家自我健康監控

 

穿戴式裝置可以監測血壓、血氧、心跳,是否有心律不整問題、睡眠情形,甚至連跌倒都可偵測到。此外,在居家環境監控部分,甚至馬桶都能依據個人的排泄物,偵測個人腸道問題,提供飲食調整建議等。

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台灣ICT大廠跨入大健康產業概況

台灣在精準醫學做的非常好,包括中央研究院、工研院等,都與大學合作,所以藥物的研發跟診斷的成果做的相當不錯。

 

此外,台灣IT產業全球聞名,同時也跨入大健康產業領域。包括植入性晶片、基因定序,甚至體外外骨骼,可以協助病人,讓巴金森氏病人坐輪椅站起來走。此外還有一些居家檢測、X光機等。台灣ICT產業努力地跨進大健康產業。

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台灣開始進行精準醫學計畫,要做一百萬人口的基因檢測。只要花費1000圓,就可以了解個人基因,以及有哪些疾病的風險。

 

美國FDA已經認證運用AI診斷肺癌,AI的診斷可能比醫師更為準確,這是不爭的事實。把AI的診斷與放射科醫師的診斷一起比的時候,會發現AI機器學習比醫師看的可能還要準。

以後的未來的醫學會變成用自拍的方式。身上哪裡有問題,手機一拍,手機就告訴你,痣是不是黑色素瘤?用超音波知道身上有沒有膽結石?心臟瓣膜有沒有問題?眼底有沒有問題?心電圖是否正常?這是未來一定會看到。

 

台灣健保是一個大金山寶庫

 

台灣健保是一個大金山寶庫。台灣2300萬人口,99%涵蓋在健保裡。二十幾年的資料是一個人工智慧跟全世界的藥廠都非常希望能夠用的龐大資料庫。若用機器學習利用人工智慧來做診斷,立刻可以建構一個華人社會的健康資料庫。目前台灣健保醫療影像倉儲資料庫收藏量已經開放了10億筆的影像,這些影像包含所有的電腦斷層跟核磁共振,但去除個人資料,所有的人都可以用,包括藥廠,就可以申請這些資料,用來建構很多華人特殊疾病的一個診斷跟治療。這是一個非常大的一個突破。

 

台灣在2019年12月5日至8日舉辦第三次台灣醫療科技展(Healthcare+ Expo Taiwan),就是要讓全球知道台灣在醫療的科技的成果,台灣的醫療品質跟ICT產業結合,將是很大的商機。

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精準健康與人工智慧時代已經來臨

 

總而言之,精準健康時代與人工智慧時代已經來臨了,其實最擔心的是像我一個臨床醫師,工作可能不保,但是必須要面對這個事實。那個時代已經來了,要善用人工智慧看精準健康,造福病患。台灣要發揮精準健康產業是絕對有它的利基,有很多的金山相互結合,ICT產業善用民間的資源,台灣絕對可以做得非常好。我一直說,台灣有一手好牌,華人社會有一手好牌,雖然沒有達到大滿貫,但至少應該達到小滿貫。

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