2024年3月，全球目光聚焦硅谷——一年一度的GTC大會正在召開。
剛剛過去的一年，生成式AI已經(jīng)席卷全球，成為人工智能在各行各業(yè)落地的重要錨點。而作為生成式AI背后極為重要的軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施，英偉達召開的GTC大會，無疑將傳達Gen AI的種種未來風向。
這一年的AI風向中，醫(yī)療領(lǐng)域可能最受矚目。
周二早，英偉達生物醫(yī)療副總裁Kimberly Powell在演講上這樣強調(diào)：“醫(yī)療行業(yè)正在采用生成式人工智能，成為最大的技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一?！?/p>
知名AI科學家李飛飛在和英偉達首席科學家Dill Dally教授的爐邊談話中也表示，AI在醫(yī)學中的應(yīng)用可能是最深遠、最廣泛的。
今年整個大會有90場活動與醫(yī)療保健/生命科學相關(guān)——數(shù)目位居所有行業(yè)之首，超過了汽車、云服務(wù)、硬件/半導體等一眾熱門領(lǐng)域。在首日的主題演講上，黃仁勛更是一口氣宣布了25個由生成式人工智能驅(qū)動的全新微服務(wù)(microservices)，加速藥物發(fā)現(xiàn)、醫(yī)療技術(shù)(MedTech)和數(shù)字健康等領(lǐng)域的發(fā)展。
英偉達對醫(yī)療健康領(lǐng)域的重視可見一斑。隨著Gen AI應(yīng)用不斷擴展、深入，與人類命運息息相關(guān)的醫(yī)療健康領(lǐng)域?qū)瓉硎裁礃拥淖兓?有了英偉達加持的創(chuàng)業(yè)公司又將在其中扮演什么樣的角色?
GTC現(xiàn)場
新一代人工智能推進醫(yī)療發(fā)展
如文初提到的，今年GTC上，Nvidia宣布的最重要進展之一，就是在醫(yī)療健康領(lǐng)域的25項GenAI相關(guān)微服務(wù)。
這些由生成式人工智能驅(qū)動的微服務(wù)覆蓋多個領(lǐng)域，包括藥物發(fā)現(xiàn)、醫(yī)療技術(shù)(MedTech)和數(shù)字健康等，在全球范圍內(nèi)為醫(yī)療組織提供支持。
這套服務(wù)可在任何云平臺使用，包括成像、語言處理、語音識別和生物學模擬等功能。套件中還有專為醫(yī)療應(yīng)用調(diào)優(yōu)的NVIDIA NIM AI模型和行業(yè)標準API，使其易于整合進云解決方案。
此外，像Parabricks、MONAI、NeMo、Riva和Metropolis這樣的軟件開發(fā)套件和工具現(xiàn)在作為NVIDIA CUDA-X微服務(wù)提供，以加速藥物發(fā)現(xiàn)、醫(yī)學成像和基因組學分析的工作流程。
套件中還包括NVIDIA NIM醫(yī)療微服務(wù)，為成像、醫(yī)療技術(shù)、藥物發(fā)現(xiàn)和數(shù)字健康的模型優(yōu)化推斷，包括用于生成化學、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測、分子相互作用分析和3D分割等模型，大幅提升基因組分析速度，變異檢測速度比傳統(tǒng)方法快50倍以上。
“歷史上首次，我們可以在計算機中深入生物學和化學的世界，讓計算機輔助藥物發(fā)現(xiàn)成為可能，”Powell在會議上談道。
像Amgen、Astellas、DNA Nexus和Iambic Therapeutics這樣的醫(yī)療巨頭可以利用這些生成式AI微服務(wù)，改善藥物發(fā)現(xiàn)和抗體設(shè)計。
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另一個值得關(guān)注的進展是，Nvidia一年前發(fā)布的BioNeMo(幫助醫(yī)療機構(gòu)通過生成式人工智能進行藥物發(fā)現(xiàn)的模型)如今包含了多種用于藥物發(fā)現(xiàn)任務(wù)的新基礎(chǔ)模型，如分析DNA序列、預(yù)測藥物相互作用導致的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，以及從RNA數(shù)據(jù)識別細胞功能。
在這些新的基礎(chǔ)模型中，有用于基因組學分析的DNABERT和用于單細胞RNA測序的scBERT。EquiDock是另一個預(yù)測蛋白質(zhì)相互作用的模型，這對于評估藥物的有效性至關(guān)重要。
“醫(yī)療本身就復雜。我們的目標是讓研究人員更加容易地調(diào)整這些模型以適應(yīng)他們的專有數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器或云API運行AI模型推斷，并且能夠訪問預(yù)訓練模型以幫助藥物開發(fā)?！盢VIDIA的醫(yī)療副總裁Kimberly Powell在采訪中表示。
大會上，英偉達還宣布與強生醫(yī)療器械合作，利用AI提升手術(shù)室效率和臨床決策。
這一合作讓強生能用NVIDIA的IGX和Holoscan平臺處理手術(shù)室數(shù)據(jù)，提高手術(shù)結(jié)果，簡化手術(shù)室AI應(yīng)用的開發(fā)和部署。NVIDIA的Holoscan和IGX加速了醫(yī)療AI應(yīng)用的創(chuàng)建和數(shù)據(jù)處理——通過AI分析設(shè)備、患者和手術(shù)數(shù)據(jù)，這些技術(shù)能在手術(shù)中為醫(yī)生提供洞察，減少負擔，提高護理質(zhì)量。
除此之外，新一代人工智能芯片Blackwell也在GTC上正式發(fā)布，性能在不同應(yīng)用中的相比當前供不應(yīng)求的H100等提升在7-30倍，預(yù)計將在今年晚些時候發(fā)貨。這可能標志著AI和機器學習技術(shù)向前邁進了一大步，對醫(yī)療科技也將有進一步推進作用。
為創(chuàng)新加速，英偉達支持頭部AI創(chuàng)業(yè)公司
從數(shù)年前，英偉達就與創(chuàng)業(yè)公司緊密合作，通過多個項目支持創(chuàng)業(yè)公司在各個領(lǐng)域的探索。此前Kimberly Powell在采訪中也提到，英偉達的目標是為更多技術(shù)公司提供芯片、云基礎(chǔ)設(shè)施與其他工具。
從2017年起，英偉達就通過Inception創(chuàng)新計劃合作伙伴項目、競賽獎勵及投資與包括醫(yī)療AI等多方向的AI創(chuàng)業(yè)公司緊密合作。本次大會上，Inception計劃參與企業(yè)也有專門的布展區(qū)域，展示其創(chuàng)新進展。
其中，結(jié)緣于2018年的深智透醫(yī)(Subtle Medical Inc.)就是一個典型案例。早在2018年，深智透醫(yī)曾獲英偉達AI大獎，獲百萬美元獎金。此后，深智透醫(yī)與英偉達醫(yī)療、MONAI等方向建立長期合作。
2018年英偉達AI大獎頒獎現(xiàn)場，左起：NVIDIA CEO 黃仁勛、深智透醫(yī)聯(lián)合創(chuàng)始人Zaharchuk教授、深智透醫(yī)聯(lián)合創(chuàng)始人及CEO宮恩浩、NVIDIA 聯(lián)合創(chuàng)始人 Chris Malachowsky、NVIDIA 生物醫(yī)療副總裁Kimberly Powell
近期，深智透醫(yī)獲得由HealthUnity組織、斯坦福StartX孵化器及英偉達等AI領(lǐng)導者支持的斯坦福大學醫(yī)療健康生成式AI大獎，在本次GTC會議期間獲得英偉達及SuperMicro聯(lián)合獎勵。也將使用NVIDIA最新的GPU和服務(wù)器，持續(xù)在MONAI及最新的NIM等方向加強合作。
“隨著PET、MRI等高端醫(yī)學影像的年需求量以超過10%的速度增長，全球?qū)Ω哔|(zhì)量醫(yī)學影像的渴望日益增強。在這一背景下，深智透醫(yī)在影像加速、增強、生成、藥劑劑量及顯影優(yōu)化等AI應(yīng)用上持續(xù)創(chuàng)新和研究。利用NVIDIA技術(shù)與硬件、MONAI框架以及最新的NIM服務(wù)，可極大地提升了醫(yī)學影像AI訓練與部署的效率。”深智透醫(yī)創(chuàng)始人及CEO宮恩浩博士表示。
作為最早將深度學習和生成式AI應(yīng)用于醫(yī)學圖像處理的企業(yè)之一，深智透醫(yī)開發(fā)了全球AI醫(yī)學影像領(lǐng)域最早研發(fā)落地、并獲中國NMPA/美國FDA/歐洲CE-MDR批準的影像加速增強AI產(chǎn)品SupPET、SupMR，能夠加速MRI和PET成像過程4-10倍，并提升臨床數(shù)據(jù)質(zhì)量與精確度。自2020年起深智透醫(yī)旗下產(chǎn)品已經(jīng)進入全球多個市場，包括中、美、歐等超過500家知名醫(yī)院和影像中心，實現(xiàn)了連續(xù)每年業(yè)務(wù)翻倍，并與西門子、拜耳、博萊科等全球知名設(shè)備廠商及藥廠達成多項深入商務(wù)合作。
深智透醫(yī)一直都與英偉達初創(chuàng)及醫(yī)療團隊保持緊密合作，也是DGX、DGX1最早的一批用戶之一。宮恩浩博士表示，未來將持續(xù)將利用英偉達最新的醫(yī)療微服務(wù)、MONAI等平臺技術(shù)及最前沿的GPU硬件設(shè)備加速影像AI產(chǎn)品研發(fā)與臨床轉(zhuǎn)化。
醫(yī)療健康 X GenAI的百億美元市場
正如上文中提到，“醫(yī)療健康有可能成為英偉達最大的未來發(fā)展機會?！庇ミ_生物醫(yī)療副總裁Kimberly Powell多次強調(diào)這一市場的重要性。
今年的活動上，由Kimberly Powell主持的“AIGC在現(xiàn)代醫(yī)學中的作用”活動，更匯集了著名基金經(jīng)理“木頭姐”Cathie Wood、微軟研究院院長Peter Lee等多位大咖，探討“(AIGC如何)重新定義醫(yī)療服務(wù)、發(fā)現(xiàn)新藥和提高患者療效的關(guān)鍵驅(qū)動力”。
目前英偉達在醫(yī)療健康領(lǐng)域每年有十億美元相關(guān)的收入，未來預(yù)期收入潛力超過百億美元。在包括AI醫(yī)藥、醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)學影像、數(shù)字醫(yī)療多個方向AI和生成式AI都有著長足的發(fā)展。英偉達也在生成人工智能各個垂直應(yīng)用領(lǐng)域都有著標志性的領(lǐng)先地位和合作方向。
其中，包括改善病人護理、提升臨床運營效率等醫(yī)療系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)內(nèi)容。
病人護理方面，J&J、Medtronic和Karl Storz等行業(yè)巨頭已經(jīng)在利用Gen AI和LLMs在手術(shù)精確性和診斷準確性方面通過實時流式邊緣AI解決方案獲得幫助，開創(chuàng)了病人護理的新時代。利用大型語言模型(LLMs)，人們可以篩選復雜的多模態(tài)數(shù)據(jù)，改善病人護理和運營流程。
臨床運營效率方面，英偉達創(chuàng)新計劃合作伙伴(如Artisight、Hippocratic)和梅奧診所等先驅(qū)者正將LLM與RAG和虛擬代理集成，創(chuàng)建一個更具響應(yīng)性和成本效率的醫(yī)療生態(tài)系統(tǒng)。
大會上，英偉達宣布與Hippocratic合作，這是一家提供每小時工作費用僅為9美元的生成式人工智能護士服務(wù)的醫(yī)療公司。Hippocratic以低廉的AI代理人成本，通過視頻通話實時提供醫(yī)療建議給患者，從而降低實際人類護士的成本，后者可能達到每小時90美元。Hippocratic也同步官宣了5300萬美元A輪融資，估值達到5億美元。
“由生成式AI驅(qū)動、基于聲音的數(shù)字代理人，可以開啟醫(yī)療保健的全新時代，但前提是這項技術(shù)能夠像人類一樣響應(yīng)患者的需求，”NVIDIA醫(yī)療保健副總裁Kimberly Powell在周一的新聞稿中表示。
管理工作量是美國醫(yī)療系統(tǒng)中臨床醫(yī)生面臨的主要問題。Athena Health在二月發(fā)布的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn)，超過90%的醫(yī)生報告說他們“定期”感到疲憊不堪，主要是因為他們預(yù)期完成的文書工作。
行政工作大多是繁雜的重復性工作，并不直接影響醫(yī)生對診斷或患者護理的決定，這也是它成為衛(wèi)生系統(tǒng)嚴肅探索生成型AI應(yīng)用的首批領(lǐng)域之一的原因。
如文初提到的，本次大會上，”AI教母“、斯坦福大學計算機系教授、斯坦福人本中心人工智能研究所(HAI)負責人李飛飛教授在和英偉達首席科學家Dill Dally教授的大會“爐邊談話”中也強調(diào)了用AI在普惠大眾及醫(yī)療應(yīng)用是下一階段工作的重點，“利用AI尋找氣候解決方案，普及醫(yī)療服務(wù)，照顧好地球和人類”，特別是用AI服務(wù)更多醫(yī)療中的耗時費力的工作，惠及資源受限的更多人群。
AI對醫(yī)療健康領(lǐng)域的影響還包括層出不窮的創(chuàng)新，比如藥物發(fā)現(xiàn)、AI投資、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等。
本次GTC上，來自Genentech、默克、GSK、Insitro等公司展現(xiàn)了微服務(wù)和AI如何重塑從藥物發(fā)現(xiàn)到市場的路徑，大幅度降低成本和時間線。從提高手術(shù)精確度到加速藥物發(fā)現(xiàn)。
來自Scripps、Chan Zuckerberg Initiative、Ark Venture和Not Boring Capital則以宏觀趨勢和科學創(chuàng)新為基礎(chǔ)，不斷開創(chuàng)一個合適AI創(chuàng)新的生態(tài)環(huán)境。
而像微軟的Nuance通信、Abridge和Suki等公司已經(jīng)開發(fā)出了具備這些能力的解決方案，他們認為這將幫助減少醫(yī)生的行政工作負擔，并優(yōu)先考慮與患者的有意義連接。
隨著生成式AI的蓬勃發(fā)展、更多適配AI的基礎(chǔ)設(shè)施不斷成型，醫(yī)療健康這一巨大市場也將迎來全新的機遇。
