科研动态

科研动态

人工智能重塑中国队列研究体系:黄天荫教授团队在《英国医学杂志》发表分析文章

2025年10月,国际顶级医学期刊《英国医学杂志》(The BMJ)发表了题为Transforming Chinese Cohort Studies through Artificial Intelligence: A New Era of Population Health Research(《人工智能赋能中国队列研究:开启人群健康研究新纪元》)的分析文章。文章系统性探讨了人工智能(AI)如何突破中国流行病学和队列研究的瓶颈,推动群体健康研究迈入新阶段。

文章发表图

中国队列研究的独特优势与现实困境

文章指出,中国具备开展大规模队列研究的独特条件:14亿人口、56个民族、城乡分布广泛、医疗体系数字化程度快速提升。然而,这一潜力尚未得到充分发挥。

目前,中国的队列研究仍面临多重挑战:基层研究设施薄弱、数据体系碎片化、长期随访率偏低、区域间科研能力差距显著。这些结构性问题导致农村与欠发达地区人群在研究中代表性不足,影响研究结果的外推性与政策应用价值。

AI赋能:重塑队列研究的新范式

人工智能正全面重塑队列研究的理念与方法,从研究设计、数据采集到随访追踪与多模态分析,推动研究流程实现智能化与系统化。与以往主要聚焦临床诊断和影像分析的AI研究不同,中国正探索将AI嵌入流行病学与长期人群研究的全过程。目前,一系列AI驱动的科研平台已被用于疾病分布建模、研究设计优化及样本筛选,显著提升了队列研究的代表性与科学严谨性。

与此同时,AI与可穿戴设备、移动健康技术的融合,使长期健康监测与实时数据采集成为可能。例如,覆盖24万人的华为可穿戴设备心律失常监测研究验证了AI在大样本、低成本随访中的可行性,为基层和社区人群研究提供了新路径。

文章指出,这些实践标志着AI正从临床工具向科研引擎转变,推动形成一种“AI反哺科研”的双向创新模式,并孕育出新的“智能流行病学(Intelligent Epidemiology)”研究范式。

政策引领:构建AI驱动的健康科研生态

文章回顾了中国在政策层面推动AI赋能健康科研的系统布局。

自“十三五”国家科技创新规划起,国家陆续发布《数据要素×三年行动计划(2024-2026)》、“AI+行动计划”及《紧密型县域医共体建设指导意见》等政策文件,从数据治理、技术创新到城乡医疗一体化,为AI驱动的健康研究奠定了制度基础。

这些顶层设计形成了多层次的政策合力,使中国逐步构建起以人工智能为核心的数字化公共卫生研究体系,为AI赋能队列研究提供了制度保障。

AI赋能队列研究的未来挑战与应对策略

尽管人工智能正在重塑中国的队列研究体系,文章指出,AI赋能的队列研究(AI cohort)仍面临从“技术突破”迈向“系统建设”的关键挑战。这些挑战主要体现在“四个P”维度:Place(资源布局)、People(人才体系)、Platform(数据标准)与Policy(治理机制)。

一是资源布局不均(Place)

当前AI技术与算力资源高度集中在京沪粤浙苏等发达地区,而中西部与基层医疗机构在基础设施与数据治理能力上仍然薄弱。这种结构性差距限制了全国范围内的多中心研究与人群代表性。未来应通过区域算力共享中心和开放科研平台,实现AI基础设施的普惠布局,推动研究公平性与科学代表性的提升。

二是复合型人才短缺(People)

AI赋能的群体健康研究需要兼具人工智能、流行病学与数据科学知识的跨界人才。然而,当前国内相关培训体系尚不完善,科研与临床团队在AI技术理解与应用上仍存在明显鸿沟。文章建议建立国家级跨学科培养计划,形成面向医务人员、数据科学家与公共卫生研究者的协同培养机制,加速“AI科研共同体”的建设。

三是数据标准缺失(Platform)

数据质量与标准化仍是AI cohort的核心瓶颈。中国医疗数据存在异质性高、编码体系不统一、记录规范差异大的问题,AI模型常难以跨机构泛化。

此外,多模态数据(影像、基因、行为、环境等)的清洗与整合成本高昂,进一步限制了模型的可重复性与可信度。未来应建立全国统一的数据标准体系与联邦学习框架,在保障隐私的前提下实现安全共享与模型稳健推广。

四是治理体系滞后(Policy)

AI cohort依赖长期、连续的健康数据采集,带来了前所未有的伦理与隐私挑战。传统一次性知情同意已难以应对动态数据使用场景,算法“黑箱性”也加剧了公众的不信任。

作者建议,尽快建立动态知情同意机制、可解释AI体系与持续算法审计制度,完善科研全过程监管。同时,推动政府、科研机构与产业的联合投入,构建多方共建、可持续发展的AI科研生态。

文章最后指出,AI赋能的队列研究不仅是科研工具的更新,更是科学范式与研究伦理的深度重构。要实现从数据与知识的双驱动的智能流行病学,需要在创新速度与伦理规范、公平原则与科学严谨性之间取得平衡,使AI真正成为促进科学发现与公共健康公平的核心力量。

结语

AI赋能的队列研究正在推动中国群体健康科学进入新阶段。

然而,只有在公平、公信与科学严谨的前提下,AI才能从“辅助研究的工具”转变为“驱动科学创新的引擎”。

未来,如何在创新速度与伦理约束之间取得平衡,在科学探索与社会信任之间构筑共识,将决定AI cohort能否真正实现“以智能助科学、以科学促健康”的宏大目标。

本研究为BMJ与华西医院、吉林大学第一医院联合推出的“全球大型队列研究”特刊之一,由BMJ主编团队John Ji与Jocalyn Clark组织审稿与出版。

作者团队

黄天荫教授:清华大学副教务长、医学院院长,人工智能与群体健康研究国际领军专家。

曾典博士:清华大学医学院博士后研究员,专注医学AI与临床研究。

李华婷教授:上海交通大学医学院附属第六人民医院内分泌代谢科教授,糖尿病队列和临床研究专家。

Josip Car教授:伦敦国王学院生命与人口科学学院院长,数字健康与初级保健专家。

覃宇宗教授:新加坡国立大学总统青年教授,AI与流行病学专家。

点击阅读原文查看文章:doi:10.1136/bmj-2024-082568