AI看病的准确率,是医生好几倍?事情没那么简单
- 人工智能并不能代替医生看病;
- 不用药物也能让血糖保持稳定;
- 猞猁因为干旱被迫吃黑鸢保命;
- 超声波隔空投送物质确保干净;
- 自闭症可能源于胎盘免疫反应。
01 AI在诊断比赛中获胜,但人类医生没输
想当年,阿尔法狗学习了海量棋谱,还通过自我对弈不断提高棋力,最终击败了围棋冠军柯洁。那么,如果我们给AI训练海量的病例,TA能否在诊断上击败经验丰富的医生呢?
最近,一项发表在《科学》杂志上的研究就设计了这样一场 模拟诊断比赛 。结果也许不那么令人震惊: 在两类病例的测试中,AI的诊断准确率都明显超过了参与实验的全科医生。
传统上,很多AI诊断研究都采用一种“偷懒”的方式:直接把完整的病情摘要扔给AI,让它一次性给出诊断。而这次的新研究做了一个关键改进: 不再提前告诉AI所有病情,而是让它像医生一样,一步步收集线索、判断疾病。
研究者从《新英格兰医学杂志》的304例疑难病例,以及真实医疗记录中的325例急诊后住院病例选取了素材,让AI和人类医生分别扮演诊断者的角色。他们都不能一开始就知道全部信息,必须主动去获取:问病史、做体检、开化验单,直到自己觉得有足够把握才能下诊断。
不过需要注意的是,这一切都是在 文字模拟 环境中完成的。另一个AI程序负责 “扮演患者” ,它掌握完整病例,根据诊断者的提问提供相应信息,有时还会补充模拟生成的检查结果。
结果表明,在处理《新英格兰医学杂志》的疑难病例时,AI的准确率达到83.2%,而而允许查阅医学参考资料的全科医生平均只有36.1%。在更接近日常临床的急诊后住院病例中,AI也以80.3%对46.8%领先。
但是,AI看起来遥遥领先,也有一个值得注意的细节:在第一次要求进行检查之前,AI系统平均提出了25.5个问题,而人类医生只有5.6个。也就是说, AI在这一阶段的提问数量是医生的四倍多。
每一次提问都有代价: 病人的耐心、医生的解释时间、不必要的焦虑。 在现实的医院场景中,承受着病痛的病人未必有这么高的耐心和配合度;另一方面来说, 现实生活中有很多“喝水不算饮食”“切过痔疮不算手术”的病人,医生需要通过反复追问、观察患者的反应来发现遗漏的信息。 AI在面对他们的时候不能说是束手无策,只能说是彻底败北。
此外,研究采用的都是已经有明确诊断结果的病例,不能代表医院每天接诊的所有患者。现实中还有大量症状不典型、病情尚未明确,甚至根本没有患病的人。因此, 模拟实验中的诊断准确率,并不能直接等同于真实医院里的诊断水平。
最根本的问题是: AI真的有临床经验吗?
一个医生行医十年,他积累的不是简单的病例数量,而是在每一次治疗决策后观察到的结果:哪种药有效,哪个指标其实不可靠,什么时候等待比冒险更好。这种通过行动和反馈不断修正认知的过程,才是真正的临床经验。
那么这项研究到底有什么意义?它证明了AI可以在结构化模拟中完成复杂的诊断推理,这是巨大的进步。对于基层医生或全科医生来说,面对一个罕见病时,AI能够迅速提供多种鉴别诊断思路,就像身边随时站着一位顶级专家团队。
目前来看, 最好的组合依然是用AI的广博知识辅助医生的经验判断。
课代表总结: 前段时间在上海参加了一个病例分享会,深感AI时代让医生有了更强大的学习能力。
参考文献: Harsha Nori et al. ,Sequential diagnosis with language models.Science394,423-428(2026).DOI:10.1126/science.aeh7930
02 给血液中多余的血糖来一次“电疗”
对于糖尿病患者,最典型的问题就是血糖太高了。这个时候,聪明的读者就说了:把糖去掉不就行了?没错,胰岛素就可以让身体里的细胞多摄取和利用葡萄糖,还能帮助肝脏和肌肉把一部分葡萄糖储存起来。问题在于,很多糖尿病人出现了胰岛素抵抗现象,胰岛素再多,血糖也降不下去。这可怎么办呢?
苏黎世联邦理工学院的团队想到一个惊天妙手: 既然人体对血糖的调节出了问题,那我就在人体里装一个能直接清除葡萄糖的装置不就行了?
研究人员在多孔石墨毡上长出花状金纳米结构,再点缀极小的铂颗粒,做成一块高选择性催化剂。把它埋在皮下,外接无线供能,通电后电极表面会发生电化学反应: 一个葡萄糖分子失去电子,变成葡萄糖酸盐,而葡萄糖酸盐中的大部分可以经肾脏排出体外。 这样一来,血糖就直截了当地降低了。
更妙的是它有开关。催化剂在通电时工作,不通电基本不反应。于是清除速度可以由电流精确调节,不像吃药那样只能粗略估算剂量。
研究团队把这套装置连上商用连续血糖监测仪,做出一个自动闭环。传感器发现血糖超标,就通过控制器唤醒植入物开始转化葡萄糖;血糖回到目标范围,就停止供电。
在患有2型糖尿病和肥胖的小鼠里,单次启动后大约60到90分钟,偏高的血糖就回到正常区间。虽然断电后血糖会逐渐回升,但通过每天通电约1小时、连续治疗6周,研究人员仍然能够反复将血糖降至正常区间。另外,自动闭环系统也在小鼠身上实现了连续12天的血糖控制。
有意思的是体重变化。治疗小鼠吃得并没有更少,却在6周内最多减重10%。血液检测显示,甘油三酯下降,游离脂肪酸和酮体升高。研究人员据此判断: 血糖被拿掉以后,身体转而燃烧脂肪供能,相当于悄悄开启了减脂模式。
体外实验也给了放大治疗的信心。科学家在5升规模的液体循环测试系统中进行实验,发现扩大催化剂的电极面积后,依然能够有效转化葡萄糖。材料本身没有明显发热,也没检测到有害的活性氧或氯气,短期组织相容性表现不错。
但这项技术还有一些需要验证的问题。首先,实验主要在小鼠体内完成,人体血容量是小鼠的两千多倍,血流、组织扩散和长期稳定性都是未知数。第二,长期将葡萄糖酸盐持续大量排出,会不会影响酸碱平衡和肾功能,需要更长时间观察。
课代表总结: 生物的尽头是化学,化学的尽头是物理。
参考文献: Debasis Maity et al. ,Wireless electrocatalytic closed-loop system for drug-free management of diabesity.Science394,eady8560(2026).DOI:10.1126/science.ady8560
03 猞猁与黑鸢反目成仇,就为了几只兔子
在西班牙南部的多尼亚纳国家公园,一场持续三十年的观察,记录下了生态系统中非常罕见的一幕。两种原本井水不犯河水的顶级捕食者,因为气候变化和外来疾病,突然变成了你死我活的对手。
故事的主角,一个是夜行的 伊比利亚猞利 ,一个是白天活动的 黑鸢 。它们都爱吃欧洲野兔。过去几十年里,猞利吃它的夜宵,黑鸢抓它的午餐,双方基本互不打扰。
转折发生在2013年。一种新型兔出血病病毒进入当地,野兔数量在很短时间内暴跌超过七成。 兔子本来就是这两种捕食者共同依赖的重要食物,兔群崩溃后,它们第一次真正站在了同一个空饭碗前。
如果只是兔子变少,故事也许不会这么戏剧化。 真正按下开关的,是干旱。
研究人员发现,猞利攻击黑鸢幼鸟的行为,几乎只发生在干旱年份。正常年份即便兔子不多,湿地里还有鸭子、水鸟等替代食物,猞利并不去碰黑鸢。可一旦干旱来袭,沼泽干涸,替代猎物也跟着消失,猞利就会爬上树,把黑鸢巢里长齐羽毛的幼鸟拖到地面吃掉。在兔子极度稀少的干旱年份,猞猁甚至会捕食多达46%的这类黑鸢幼鸟。
值得注意的是, 猞利似乎能读懂一种特殊的线索:树下堆积着较多兔子残骸的鸟巢,更容易遭到袭击。 这说明,猞猁知道这棵树上的黑鸢吃了许多兔子,说明它是竞争者;吃掉这只巢里的幼鸟,等于削弱一个抢食物的对手。
也就是说,猞利可能不是在单纯捕食,还在清除竞争对手。
后果非常直接:那些经历过幼鸟被猞猁捕食的黑鸢亲鸟,一生成功养育至离巢的幼鸟数量,平均比未遭遇这种捕食的同龄个体少约28%,而且很难在之后的年份把损失补回来。
更微妙的是,这种上层捕食者之间的新冲突,还会往下传递。 黑鸢减少后,一种主要吃昆虫的小鸮数量反而上升。 顶级捕食者之间的暗战,最后竟改变了更低营养级物种的生存空间。
伊比利亚猞利一直被认为高度依赖兔子,是一种食性非常专一的猫科动物。可它在危机中展现出惊人的行为弹性:扩大食谱、改变捕食对象、甚至向上一营养级动手。黑鸢是能飞、能换领地的机会主义者,却依然挡不住这种突如其来的新型压力。
这对人类理解未来生态变化很有启发。当一个外界冲击削弱生态系统,另一个冲击可能紧接着引爆原本隐藏的矛盾。管理者如果只盯单一物种,很容易错过这种连锁反应。比如在这类系统里,研究人员提出,干旱年份给猞利补充一些人工食物,或许就能减少对黑鸢的致命捕食。不过,这仍属于有待验证的管理设想。
自然界从来没有真正静止的平衡。所谓稳定,可能只是压力还没同时到来。
课代表总结: 猞猁:“咱早就说过,作为猫科,一定要会上树!”
参考文献: Sergio, F., Natsukawa, H., Tanferna, A. et al. Drought and disease trigger novel interactions among top predators. Nature 659, 121–127 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-11194-z
04 不接触物质,但用超声波将它投放到指定位置
赫尔辛基大学研究团队成功打造了一根 “无质量超声波管” 。它利用人耳听不到的超声波,在空气中形成一条无形的通道,能够引导液体等物质沿着指定路径运动,全程不需要接触实体管壁。
你可能听说过磁悬浮技术,是利用电磁力将物体悬浮起来然后输送的技术。而这次的超声波投送管,用了一种可以成为“声悬浮”的技术。
简单来说,就是利用声音的能量让物体悬浮起来,再通过特殊的声场,将物质约束在预定的路径上,让它们沿着这条路径运动。不得不说,此事在猫和老鼠中亦有记载。
研究团队将256个小扬声器排列成一个管状阵列,调整它们发出频率为40千赫兹的超声波。这些肉眼不可见、人耳无法听到的声波在空中形成了一道无形的屏障,构建出一根真正的空气管道。
这根管子的神奇之处在于,它不仅能让物质悬浮,还能精确控制物质的流动方向。项目负责人介绍,通过改变扬声器的控制方式,他们可以随心所欲地重塑管道的形状和走向,甚至能精准地从管道末端滴出一滴液体。
这根看不见的管子有着广阔的应用前景,有望解决许多行业面临的难题。首先是处理那些让工程师头疼的黏性物质。糖浆、树脂、胶水这类东西,在传统管道里要么堵塞,要么结垢,清洗起来非常麻烦。而超声波管没有物理内壁,这些物质根本无处可粘。
其次是有毒有害物质。化学工厂里输送强酸、剧毒液体时,泄漏风险始终存在。 无接触运输意味着操作人员可以彻底远离危险源。
更令人惊讶的是, 这根管子还能“导电” 。 研究人员发现,利用特殊的超声波声场,可以让空气中的电放电沿着指定路径延伸。这相当于给原本难以控制的电火花规划了一条路线,未来或许能应用于需要精确控制电放电的技术中。
目前,研究团队已经完成了原型机的建造。虽然这根超声波管道目前只有8厘米长,工作时需要约50瓦的电功率,但研究人员认为,可以通过将多个装置串联起来,进一步延长输送距离。不过,这一设想仍有待实际验证。
这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。从灵感诞生到原型落地,这条路走了四年。现在,萨尔米教授和他的团队正在探索如何将这项技术推向实际应用。
课代表总结: 这下真成了“隔空投送”了。
参考文献: D. Nikolaev,D. Iablonskyi,A. Martinez-Marchese,M. Sirkka,M. Aldea,C. Okwudire,E. Hæggström,A. Marzo, & A. Salmi, Contactless continuous guidance of matter in its main states using curved elongated Bessel-like acoustic fields, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 123 (44) e2614959123, https://doi.org/10.1073/pnas.2614959123 (2026).
05 母体免疫反应可能是小鼠自闭症的诱因
美国冷泉港实验室(CSHL)的一项新研究揭示了妊娠期炎症、胎盘变化以及雄性小鼠胚胎异常之间令人惊讶的联系。研究结果表明, 母体免疫反应可能在胎儿发育的早期阶段就产生影响,这或许能为探索自闭症等神经发育障碍的起源提供新的线索。
为了研究炎症如何影响胎儿发育,科学家在怀孕的不同阶段诱导了怀孕小鼠的免疫反应。他们使用了一种能够模拟免疫系统对病毒感染反应的物质,而无需实际引入病毒。
研究人员发现,小鼠胎儿在妊娠12.5天时发生炎症,此时胎儿特别脆弱。大约三分之一的胎儿在短短24小时内就出现了发育异常。
更引人注目的是男女胎儿之间的差异。 在这一妊娠阶段进行的实验中,出现明显发育异常的都是雄性胎儿,而雌性胎儿没有出现同样的异常。不过,并非所有雄性胎儿都会受到影响。
人类社会中,自闭症在男孩中的诊断率远高于女孩。以上出乎意料的差异或许能为这一现象提供新的研究线索。更令人感兴趣的是,这种差异出现得如此之早,早于许多通常与性别特异性发育相关的生物学变化。
为了找到引起发育异常的真正原因,科学家检查了胎盘,胎盘是将正在发育的胎儿与其母亲连接起来并在整个妊娠期间支持其生长的器官。
他们的研究重点是称为 海绵滋养层细胞 的特殊细胞,这些细胞位于小鼠胎盘中母体细胞和胎儿细胞相互作用的区域。
在发育正常的胎儿中,胎盘的这一部分保持健康。然而,出现发育异常的男性胎儿的这些特殊细胞也出现了明显的损伤。
一种可能性是,雄性胚胎会产生一些独特的蛋白质,这些蛋白质会在病毒感染后引发母体不利的免疫反应。
这些可能性表明,参与自闭症样发育的生物学通路在男性和女性之间可能存在差异。了解这些差异有助于研究人员确定为什么有些个体在怀孕期间更容易受到某些环境因素的影响。
虽然这些发现来自小鼠实验,并不能证明同样的机制会导致人类自闭症,但它们突显了一种意想不到的可能性:自闭症早期发展的关键线索可能不仅存在于大脑中,还存在于胎盘及其与母体免疫系统的相互作用中。
课代表总结: 课代表这几天受伤卧床了,被动自闭中。
参考文献: Irene Sanchez-Martin, Bharti Kukreja, Paige Henderson, Qianyu Lin, Daniel DiMartino, Valerie Bagan, Justin Park, Brian T. Kalish, Lucas Cheadle. Maternal-fetal immune conflict contributes to male-specific impairments in a mouse model of neurodevelopmental disorders. Science Advances, 2026; 12 (38) DOI: 10.1126/sciadv.aeg0779
作者简介 牧心,科普作者。
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