从钱学森“四个医学”理论看AI医学的未来——“融合医学”概念的提出与展望
2025-06-05 09:41:00
来源：人体工程学生态博览院
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伍 皓
（中国人体工程学研究院执行院长）
摘要
中文摘要：本文从钱学森的“四个医学”理论出发，探讨人工智能（AI）如何推动医学进入新的发展阶段——“融合医学”。融合医学以AI为核心驱动力，融合多模态数据、生物医学工程、基因编辑、脑机接口等前沿技术，实现医疗全过程的高度智能化、精准化和个性化。它不仅关注疾病的治疗和预防，还致力于人类整体健康状态的优化。本文分析了融合医学的特征、实现路径及其未来展望，并讨论了其面临的伦理和法律挑战。
Abstract：This paper explores how artificial intelligence (AI) will propel medicine into a new developmental stage—“Convergent Medicine”—based on Qian Xuesen's theory of the “Four Medicines.” Convergent Medicine, driven by AI, integrates multimodal data, biomedical engineering, gene editing, brain–computer interfaces, and other cutting-edge technologies to achieve high levels of intelligence, precision, and personalization in the entire medical process. It focuses not only on disease treatment and prevention but also on the optimization of overall human health. This paper analyzes the characteristics, implementation pathways, and future prospects of Convergent Medicine, as well as the ethical and legal challenges it faces.
关键词
中文关键词：人工智能；人体工程学；融合医学；钱学森；四个医学；医学未来
Keywords：Artificial Intelligence; Convergent Medicine; Qian Xuesen; Four Medicines; Future of Medicine
一、引言
人体工程学的发展，与科学巨匠、“航天之父”钱学森密不可分。没有钱老的高瞻远瞩和筚路蓝缕，就没有今天的中国人体工程学研究院。钱学森在医学上的重大贡献之一，是提出了“四个医学”的理论，为医学的发展提供了系统的视角和深刻的思考。随着人工智能（AI）技术的飞速发展，医学领域正经历着前所未有的变革。AI不仅改变了医学的实践方式，还可能推动医学进入一个新的发展阶段。本文将从钱学森的“四个医学”理论出发，探讨AI如何推动医学进入“第五医学”阶段，作者将之定义和命名为——“融合医学”。
二、钱学森的“四个医学”理论回顾
钱学森将医学的发展分为四个阶段，每个阶段都代表了医学领域的一次重大飞跃：
1.治病的第一医学
从历史上看，我们的远祖是野人，没有医学，不会治病，只能靠自己的本能抗病。后来有了医学，从不会治病到会治病，是人类医学发展史上的第一次飞跃，人类有了治病的第一医学。
2.预防的第二医学
第二医学是在治病医学上又发展了，出现了免疫学，从会治病到会防病，这是医学史上的第二次飞跃，第二医学是预防医学。
3.再造的第三医学
第三医学是再造医学(rehabilitation medicine)，即人体器官的再造，钱老认为翻译成康复医学是不恰当的，应该是再造医学，是通过人工再造的方法把人调到更好的工作状态，这是医学的第三次飞跃。
4.超越的第四医学
第四医学是不但使人生活得更好，而且提高人的能力，挖掘人的潜力的医学。这就是医学的第四次飞跃，智力的医学，钱老把它叫做超越医学(creation medicine)。钱老指出，我们要超越自己，创造比“上帝”创生更优越的人，而且这是自觉地、能动地创造。
三、AI对“四个医学”的重塑
（一）AI在第一医学中的重塑：精准医疗的实现
在治病的第一医学中，AI已经展现出强大的潜力。AI算法可以通过分析大量的医疗数据，辅助医生进行疾病诊断和治疗方案的制定。AI在医学影像分析、疾病预测等方面的应用，已经显著提高了医疗效率和准确性。未来，AI有望进一步优化医疗资源分配，提升医疗服务的可及性和公平性。AI的发展将使第一医学从经验医学向精准医学转变，实现疾病的个性化治疗。
（二）AI在第二医学中的重塑：智能健康管理的兴起
预防医学的核心在于疾病的早期发现和干预。AI可以通过对健康数据的实时监测和分析，提前预测疾病的发生风险，从而实现精准预防。例如，AI算法可以模拟不同预防措施的效果，为公共卫生决策提供科学依据。未来，AI有望在个性化健康管理、慢性病防控等方面发挥更大的作用。目前的预防医学，还主要体现在群体预防方面，例如在刚刚过去的三年新冠疫情防治战中，大家都有切肤的感受。而AI的发展，将使第二医学从群体预防向个体化健康管理转变，实现个体疾病的早期干预和全程管理。
（三）AI在第三医学中的重塑：智能康复与再生医学
再造医学关注的是人体器官的修复和功能恢复。AI技术可以通过精准的生物医学工程，辅助开发更高效的人工器官和康复设备。例如，AI可以优化康复治疗方案，通过智能康复设备实时监测患者的康复进度，提供个性化的康复指导。未来，AI在再生医学和组织工程中的应用将为人类健康带来更多的突破。AI的发展将使第三医学从传统康复向智能康复与再生医学转变，实现人体器官的高效修复和功能恢复。
（四）AI在第四医学中的重塑：人类潜能的全面开发
超越医学的目标是提高人类的智力和潜能。AI可以通过脑机接口等技术，帮助人类更好地理解和开发大脑的潜能。例如，AI可以结合大语言模型，实现人类智慧与机器智能的协同创新。未来，AI有望在教育、心理治疗等领域发挥重要作用，帮助人类实现自我超越。AI的发展将使第四医学从单一的潜能开发向全面的人类能力提升转变，实现人类智力和身体能力的全面提升。
四、AI推动医学进入“第五医学”阶段的可能性
（一）AI技术的突破性进展
当前，AI技术的发展已经超越了传统的计算和数据分析能力，具备了自我学习、自我优化和复杂决策的能力。这种技术的突破为医学带来了全新的可能性，尤其是在以下几个方面：
1.多模态数据融合
AI能够整合来自基因组学、蛋白质组学、影像学、电子病历等多模态数据，实现更全面的疾病诊断和治疗方案制定。
2.预测性医疗
通过深度学习和大数据分析，AI能够预测疾病的发生、发展和转归，甚至提前干预疾病的发生。
3.个性化医疗
AI能够根据个体的基因特征、生活方式和健康数据，提供量身定制的医疗方案，实现真正的个性化医疗。
4.智能辅助决策
AI能够为医生提供智能辅助决策支持，帮助医生更快速、更准确地做出诊断和治疗决策。
（二）AI对医学格局的重塑
AI技术的发展正在重塑医学的格局，从疾病治疗到预防保健，从器官再造到人类潜能开发，AI都将成为重要的推动力量。AI不仅提升了医疗效率和准确性，还在以下几个方面推动医学进入新的阶段：
1.医疗资源的优化配置
AI能够通过数据分析优化医疗资源的分配，提高医疗服务的可及性和公平性。
2.医疗流程的智能化
AI能够实现医疗流程的自动化和智能化，减少人为错误，提高医疗质量和效率
3.医疗模式的创新
AI能够推动医疗模式从传统的经验医学向精准医学、预防医学和智慧医学转变。
五、“融合医学”概念的提出与定义
（一） “融合医学”的定义
结合钱学森的“四个医学”理论和AI技术的发展趋势，本文提出“融合医学”这一新概念。融合医学是指以人工智能为核心驱动力，融合多模态数据、生物医学工程、基因编辑、脑机接口等前沿技术，实现医疗全过程的高度智能化、精准化和个性化，同时推动医学从疾病治疗、预防保健、器官再造和人类潜能开发向更高层次的“多学科融合与系统性健康优化”转变的新型医学体系。
（二） “融合医学”的命名
提出“融合医学”这一命名，正是基于AI技术推动医学发展表现出的最为核心的四个方面的融合：
1.多学科融合
AI技术将生物医学、信息科学、材料科学等多个学科深度融合，打破传统医学的学科界限。
2.技术融合
AI与基因编辑、脑机接口、生物医学工程等前沿技术相结合，形成全新的医学技术体系。
3.数据融合
通过多模态数据的整合与分析，实现对个体健康状态的全面评估和优化。
4.功能融合
融合医学不仅关注疾病的治疗和预防，还关注人类潜能的开发和整体健康状态的优化，实现了预防、治疗、康复和潜能开发的无缝衔接。
（三） “融合医学”的特征
1.多学科融合
融合医学的核心在于多学科的深度整合。它不仅涵盖生物医学、信息科学、材料科学、心理学等多个领域，还通过AI技术实现这些学科之间的无缝衔接。
2.系统性健康优化
融合医学不仅关注疾病的治疗和预防，还关注人类整体健康状态的优化。通过多模态数据融合和AI分析，实现对个体健康状态的全面评估和优化。
3.智能化决策支持
融合医学强调智能化决策支持。通过AI算法和机器学习技术，实现疾病的诊断、治疗、预防和康复的自动化和智能化。
4.个性化健康方案
融合医学注重个性化健康方案的制定。根据个体的基因特征、生活方式和健康数据，提供量身定制的健康管理方案。
5.预防与治疗的无缝衔接
融合医学强调预防与治疗的无缝衔接。通过AI技术实现疾病的早期预测和干预，将预防医学和治疗医学有机结合。
六、“融合医学”的实现路径
（一）多模态数据融合平台
开发基于AI的多模态数据融合平台，整合基因组学、蛋白质组学、影像学、电子病历等多模态数据，实现对个体健康状态的全面评估和优化。
（二）智能健康管理生态系统
构建基于AI的智能健康管理生态系统，实现对个体健康数据的实时监测和分析，提供个性化的健康管理建议。
（三）精准医疗与再生医学的深度融合
结合AI技术和生物医学工程，开发智能康复设备和再生医学技术，实现人体器官的高效修复和功能恢复。
（四）脑机接口与人类潜能开发
利用脑机接口技术结合AI，开发智能教育和心理治疗工具，实现人类智力和潜能的全面提升。
（五）医疗资源的智能化配置
通过AI技术优化医疗资源的分配，提高医疗服务的可及性和公平性，实现医疗资源的智能化配置。
七、“融合医学”的未来展望
（一）医疗效率的大幅提升
融合医学将通过智能化技术优化医疗流程，减少医疗资源浪费，提高医疗服务的效率和质量。例如，AI辅助诊断系统可以在短时间内完成复杂疾病的诊断，智能康复设备可以实时监测患者的康复进度并提供个性化指导。
（二）个性化健康管理的普及
融合医学将推动个性化健康管理的普及，通过大数据分析和AI算法，为每个人提供量身定制的健康管理方案。这种个性化的健康管理将从疾病预防到康复治疗的全过程，帮助人们更好地管理自己的健康。
（三）人类潜能的全面开发
融合医学将不仅仅局限于疾病的治疗和预防，还将关注人类潜能的开发。通过脑机接口和AI技术，融合医学将帮助人类提升智力和身体能力，实现人类能力的全面提升。
（四）医疗模式的创新
融合医学将推动医疗模式从传统的经验医学向精准医学、预防医学和智慧医学转变。通过多模态数据融合和AI分析，实现医疗全过程的高度智能化和个性化。
（五）伦理和法律的挑战
融合医学的发展也面临着伦理和法律的挑战，例如患者隐私保护、AI决策的透明度和责任归属等问题。未来，我们需要在技术发展的同时，建立完善的伦理和法律框架，确保融合医学的健康发展。
八、结论
钱学森的“四个医学”理论为医学的发展提供了系统的视角和深刻的思考。AI技术的发展正在重塑医学的格局，从疾病治疗到预防保健，从器官再造到人类潜能开发，AI都将成为重要的推动力量。本文提出的“融合医学”概念，旨在强调AI技术在医学领域的系统化应用，以及其对医疗全过程的高度智能化、精准化和个性化提升。未来，融合医学的发展需要在技术创新的同时，注重伦理和法律的规范，以实现人类健康的最大化。
[责任编辑：李丹]
