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　　这篇观点文章勾勒了一幅波澜壮阔的生物医学人工智能（Biomedical AI）演进图景★ღღღღ。其核心论点是★ღღღღ：生物医学AI正在经历范式革新★ღღღღ，从纯粹的数据模型★ღღღღ，演进为能够与物理世界和人类生物系统深度融合的脑机智能★ღღღღ。这一演进路径可分为三个相互关联的阶段★ღღღღ：数据智能★ღღღღ、物理智能和生物智能★ღღღღ，而未来的巨大潜力正源于这三者的交汇★ღღღღ。

　　数据智能是指基于人工智能技术★ღღღღ，尤其是机器学习与深度学习方法★ღღღღ，从训练数据中自动提取特征★ღღღღ、构建预测模型并支撑决策的计算能力★ღღღღ，它构成了当前生物医学AI的基石★ღღღღ。最新的人工智能大模型在超大规模数据集上完成预训练★ღღღღ，能够实现对高维★ღღღღ、多模态生物医学数据的表征★ღღღღ。大模型仅需少量样本微调★ღღღღ，甚至在零样本设置下★ღღღღ，即可迁移至多样化的下游任务★ღღღღ，展现出卓越的预测★ღღღღ、识别★ღღღღ、推理与发现能力★ღღღღ。ChatGPT★ღღღღ、DeepSeek等大语言模型是其中的典型代表★ღღღღ。在生物医学领域★ღღღღ，大模型也开始被广泛应用于处理高度复杂的医疗健康数据★ღღღღ。

　　在疾病诊疗领域★ღღღღ，大型语言模型能够解析非结构化病历文本★ღღღღ，评估疾病风险并生成个性化治疗建议★ღღღღ；与此同时★ღღღღ，视觉-语言大模型将医学影像（如X光清舞比翼双飞★ღღღღ、MRI与CT）与对应文本报告在语义层面进行对齐★ღღღღ，实现对病灶的精准定位与识别★ღღღღ。通过进一步关联影像特征与基因组学标记★ღღღღ，跨尺度多模态大模型在癌症等重大疾病的精准诊断和前沿治疗技术研发中发挥关键作用★ღღღღ。在新药研发领域★ღღღღ，人工智能平台通过对分子结构进行建模并预测其与靶点的结合亲和力★ღღღღ，能够从数十亿生成化合物中高效筛选候选分子★ღღღღ，将传统耗时数年的早期药物发现过程压缩至数月★ღღღღ，并对分子的药效与安全性进行优化★ღღღღ。

　　然而★ღღღღ，数据智能方法存在固有的局限性★ღღღღ。其学习过程完全依赖于封闭数字世界中的数据表征★ღღღღ，缺乏对物理现实的实际感知和交互能力★ღღღღ。例如★ღღღღ，一个能够准确识别病灶的视觉模型★ღღღღ，并不理解机器人应如何在实际操作中切除病灶★ღღღღ。这种对物理世界的理解与响应能力★ღღღღ，需要依赖新一代训练范式★ღღღღ，即通过与真实环境交互并获取反馈来逐步构建★ღღღღ。

　　物理智能标志着人工智能实现了从数字空间向物理实体的跨越★ღღღღ，其核心在于让计算系统“拥有身体”★ღღღღ，并能通过与真实环境的持续交互来感知★ღღღღ、学习并执行任务★ღღღღ。这一能力的实现主要依托于具身智能★ღღღღ。一个典型的物理智能系统首先通过多模态感知模块对齐并融合来自视觉★ღღღღ、力觉★ღღღღ、触觉等多类传感器的数据★ღღღღ，构建起对环境的动态理解★ღღღღ，该理解会通过交互感知与实时传感反馈不断优化清舞比翼双飞★ღღღღ。随后★ღღღღ，自适应运动控制模块将感知信息转化为精确的物理操作★ღღღღ，完成如测量★ღღღღ、抓取乃至手术操作等任务★ღღღღ。

　　具身智能正展现出在复杂生物医学环境与临床场景中强大的适应性与应用潜力★ღღღღ。无论是将视觉★ღღღღ、语言与运动规划结合的手术机器人★ღღღღ，还是能与生物软组织安全交互的软体机器人★ღღღღ，都是物理智能的典型应用★ღღღღ。它们能将感知转化为精确的物理操作★ღღღღ，提升手术的精准度和安全性★ღღღღ。在健康监测领域凯发k8官方旗舰厅★ღღღღ，柔性多模态传感器系统能持续追踪生物电★ღღღღ、生化★ღღღღ、生物力学等生理信号★ღღღღ，并利用物理智能体采集并分析人体生理数据★ღღღღ、自适应调整参数★ღღღღ，实现慢性疾病的个性化管理和早期异常检测★ღღღღ。

　　当前的物理智能系统仍处于发展初期★ღღღღ，面临缺乏认知自主性★ღღღღ，以及缺乏多感官模态等挑战★ღღღღ，以及缺乏多感官模态等挑战★ღღღღ。未来的研究需要聚焦于视觉★ღღღღ、听觉★ღღღღ、触觉和环境参数多模态融合★ღღღღ，并解决与生物组织尤其是神经系统长期安全植入的难题★ღღღღ，这自然引向了下一个前沿★ღღღღ。

　　生物智能代表了生物医学人工智能发展的最前沿★ღღღღ，它超越了传统的脑机接口★ღღღღ，致力于构建人脑与AI系统深度融合的脑机智能体系★ღღღღ。其核心特征体现在三个方面★ღღღღ：首先★ღღღღ，能够建立双向信息交互凯发k8官方旗舰厅★ღღღღ，既能读取神经信号★ღღღღ，也向神经系统写入经过智能调制的信息★ღღღღ；其次★ღღღღ，能够实时解析神经活动并作出自适应调整★ღღღღ，形成与生物神经回路的高度同步★ღღღღ；最后★ღღღღ，通过构建人脑与AI的协同学习框架★ღღღღ，实现人脑智能与机器智能的深度融合★ღღღღ。这种由比特★ღღღღ、原子和分子汇聚而成的智能形态★ღღღღ，有望桥接硅基与碳基系统之间的鸿沟★ღღღღ。

　　脑际通讯是脑机接口以及脑机融合生物智能的终极目标之一★ღღღღ。实现脑际通讯的关键在于协同发展无损读脑与精准控脑技术★ღღღღ。当前★ღღღღ，侵入式脑机接口虽能实现高精度神经解码★ღღღღ，却受限于手术风险★ღღღღ；而非侵入式方法则因信号分辨率不足而面临瓶颈★ღღღღ。在无损读脑方面清舞比翼双飞★ღღღღ，智能模型已能够基于功能性神经成像数据清舞比翼双飞★ღღღღ，重建人类的高层认知状态★ღღღღ，包括感知★ღღღღ、意图乃至语义内容★ღღღღ，并将其解码为图像或文本★ღღღღ，从而以非侵入方式解码大脑活动★ღღღღ。与此同时★ღღღღ，功能磁共振★ღღღღ、无创功能超声成像等新兴技术★ღღღღ，正逐步实现对从单神经元到全脑网络的多尺度神经活动的观测★ღღღღ。在精准神经调控领域★ღღღღ，人工智能模型作为决策核心★ღღღღ，驱动自适应模型依据实时神经反馈持续优化调控策略凯发k8官方旗舰厅★ღღღღ。例如★ღღღღ，人工智能引导的超声神经调控技术利用声辐射力精准靶向特定离子通道★ღღღღ，结合柔性声学超表面等微型化硬件★ღღღღ，逐步实现对神经回路的空间精准调控★ღღღღ。

　　这些“读”与“写”能力的结合★ღღღღ，为非侵入式的脑际通信奠定了基础★ღღღღ，预示着未来可能形成脑机智能网络★ღღღღ，有望拓展人类认知与协作的边界★ღღღღ。目前★ღღღღ，要实现这一目标还面临着时空分辨率★ღღღღ、数据带宽和系统延迟等技术挑战★ღღღღ。为实现这一愿景★ღღღღ，我国科研团队正着力发展多模态融合成像技术构建全脑尺度神经图谱★ღღღღ，相当于为大脑神经活动绘制高精度“导航地图”★ღღღღ；探索声遗传学等前沿方向破解神经信息编码机制清舞比翼双飞★ღღღღ，如同无创伤非侵入★ღღღღ，就能读取并破译大脑的“内在语言”★ღღღღ；通过磁共振引导超声系统实现无创靶向神经调控★ღღღღ，可看做是直接向大脑“写入”信息★ღღღღ。这些融合生物医学AI的特色技术路线★ღღღღ，共同为最终实现脑际通信构建起坚实的基础★ღღღღ。

　　生物医学AI的发展最终指向一个数据★ღღღღ、物理与生物智能三者融合的未来★ღღღღ。这种融合智能将催生前所未有的能力★ღღღღ。首先将实现数字孪生★ღღღღ，即融合分子★ღღღღ、细胞★ღღღღ、生理★ღღღღ、行为及神经数据★ღღღღ，构建人体系统的时空动态虚拟副本★ღღღღ。在疾病诊疗领域★ღღღღ，融合智能系统能持续监测生理状态★ღღღღ、预测健康轨迹★ღღღღ，并通过物理接口如机器人★ღღღღ、神经调控器精准实施干预措施★ღღღღ。通过脑际通信链接多个人类大脑与智能体凯发k8官方旗舰厅★ღღღღ，开启协作解决生物医学问题清舞比翼双飞★ღღღღ、发现生物医学新机制规律的新模式★ღღღღ。

　　这种深度融合也将带来严峻的伦理挑战清舞比翼双飞★ღღღღ，涉及神经隐私★ღღღღ、个人完整性和人类能动性★ღღღღ。文章呼吁必须通过技术手段如数据最小化★ღღღღ、设备端处理和程序规范如可撤销的授权★ღღღღ、人在回路的监督来应对这些挑战★ღღღღ。

　　这篇论文描绘的不仅是一条技术演进路径★ღღღღ，更是一个关于人类医疗健康的未来愿景★ღღღღ。从被动的★ღღღღ、通用的疾病治疗★ღღღღ，转向主动的★ღღღღ、个性化的★ღღღღ、贯穿一生的健康守护与能力增强★ღღღღ。生物医学AI的终极目标★ღღღღ，是让硅基的智能与碳基的生命达成深度的和谐与协作★ღღღღ。

　　生物医学AI的愿景在于深度融合数据★ღღღღ、物理和生物智能★ღღღღ，构建理解生命凯发k8官方旗舰厅★ღღღღ、守护健康的智能系统★ღღღღ。这种新型生物医学智能体可以解读分子层面的生命语言★ღღღღ，把握人体系统的运行规律★ღღღღ，从而无创解析疾病形态和功能★ღღღღ、精准调控神经活动和生理进程★ღღღღ。在这场人工智能与生命健康领域的技术革命中★ღღღღ，中国科研力量将扮演越来越重要的核心角色★ღღღღ。在不远的未来我们终将迎来疾病可防治★ღღღღ、健康可管理★ღღღღ、衰老可干预的生物医学人工智能新时代★ღღღღ。