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Nature 重磅:如何用 AI 智能体终结罕见病确诊的「百年孤独」?
2026-02-21 13:54:54



机器之心发布

罕见病,是何用医学界公认的 “拼图游戏”。全球 7000 多种病种、体终3 亿患者,结罕见病面临的确诊是平均 4.7 年的确诊周期和 50% 的误诊率。当人类医生的百独 “脑力” 达到极限,谁来接棒?年孤

今天,上海交通大学人工智能学院与医学院附属新华医院联合团队,重磅智在国际顶级期刊《Nature》发表题为 “An Agentic System for Rare Disease Diagnosis” 的何用研究成果。他们提出的体终DeepRare系统,模拟了人类专家的结罕见病 “System 2 慢思考” 逻辑,在诊断精度上全面超越了资深专科医生。确诊



链接:https://www.nature.com/articles/s41586-025-10097-9

但这不仅仅是一篇论文的胜利。从实验室的年孤代码,到医院的重磅智系统,再到一家名为 “观壹智能” 的创业公司,这个团队展示了 “医工交叉” 最理想的模样。

机器之心独家专访了团队核心成员:张娅、谢伟迪、孙锟、余永国、王延峰,深度复盘这场跨越学科的 “破冰之旅”。

第一篇章:临床的呼唤 —— 为什么我们需要 AI?

受访人:孙锟(上海交通大学医学院附属新华医院 原院长)

机器之心: 孙院长,作为一家顶尖三甲医院的掌门人,您为何如此坚定地支持 AI 介入罕见病诊疗?

孙锟:因为这是 “临床债”,我们必须还。 在儿科和遗传科,我们每天都在目睹绝望。一个孩子因为确诊晚了几年,可能就错过了一生。现在的医学知识是以指数级爆炸的,7000 多种罕见病,哪怕是记忆力超群的天才医生,也不可能穷尽所有知识。 这不仅是医术问题,更是 “认知极限” 问题。 我认为,未来的医院不应该只有 “大楼” 和 “大师”,更要有 “大算力”。我们支持 DeepRare 项目,是因为我们不仅仅需要一个辅助工具,我们需要的是把顶尖专家的经验 “数字化、普惠化”。让新华医院的智慧,能够通过 AI,服务到偏远山区的每一个村医手中。这是公立医院的责任。

受访人:余永国(新华医院临床遗传中心 主任)

机器之心: 余主任,在实际临床中,罕见病诊断到底难在哪里?DeepRare 真的能帮上忙吗?

余永国:难在 “想不到”。罕见病患者的症状往往非常复杂且隐蔽,可能涉及骨骼、神经、代谢等多个系统。医生在看病时,往往只能根据自己的专业经验去 “猜”。如果这个病我没见过,或者当时没联想到,就会漏诊。 DeepRare 最让我惊喜的,不是它算得快,而是它 “想得全”。它像一个不知疲倦的、博闻强记的 “老专家”。在人机对比测试中,我们发现 DeepRare 能敏锐地捕捉到一些非常细微的表型线索,并迅速关联到基因位点。它能通过 “慢思考” 逻辑,帮我们把那些被忽略的拼图碎片找回来。现在,它已经成为我科室里最值得信赖的 “副驾驶”。

第二篇章:技术的跃迁 —— 从 “概率” 到 “推理”

受访人:张娅(上海交通大学人工智能学院副院长、特聘教授)

机器之心: 张教授,DeepRare 被称为 “智能体(Agent)”,这与我们熟知的医疗大模型有什么本质区别?

张娅:本质区别是范式的跃迁:从 “预测 Next Token” 进化为 “决策下一步行动”。传统大模型依赖 “参数化记忆”,像学生在 “闭卷考试”,靠死记硬背 7000 多种病,面对每 73 天翻一番的新知识,注定会过时且产生幻觉。DeepRare 则是 “开卷研究” 的科学家。它不依赖记忆,而是掌握了 “工具使用” 的能力。当它面对一个疑难病例时,它不是急着生成诊断结论,而是自主规划路径:

  • 它会主动去调用 PubMed 搜索引擎查阅最新文献;
  • 它会主动调用生物信息学工具去分析基因变异;
  • 它甚至会主动向医生反向提问,补充缺失的表型信息。

简而言之,DeepRare 的核心不再是语言生成,而是 “逻辑推理与工具调度”。这让 AI 从一个 “知识搬运工”,真正变成了 “探索未知的智能体”。这就是 Agent 对传统 LLM 的降维打击。

机器之心: 论文中反复提到的 “System 2 慢思考”,在算法层面是如何实现的?

张娅:这是一个非常核心的突破。人类专家在面对疑难杂症时,绝不是看一眼就下结论,而是会经历一个 “假设 - 验证 - 修正” 的循环,这就是 System 2。DeepRare 在算法上复刻了这个 “迭代推理闭环”。我们设计了一种 “动态反思机制”: 当系统发现患者的临床特征存在逻辑矛盾,或者当前线索不足以支撑确诊时,它不会像传统模型那样强行输出一个概率。 相反,它会 “停下来”,主动识别逻辑缺口,重新去 PubMed 检索最新证据,甚至向医生反向提问。这种 “基于证据链的动态纠错”,才是它超越人类直觉的关键。

机器之心: 这种 “可循证” 的特性,对于医生来说意味着什么?

张娅:意味着信任。或者更准确地说,因为我们将 “核查成本” 降到了最低,所以医生敢用。

现在的通用大模型即使能生成推理链,往往也有可能是在 “一本正经地胡说八道”,医生要逐条去核查它的每一步是否胡编乱造,这个过程比自己看病还累。

DeepRare 的核心突破在于 “全链路可溯源”。它生成的每一步推理,都是实时检索的结果。每一个结论后面,都挂载了真实的 PubMed 文献 ID 或 HPO 术语链接。我们把 AI 从一个黑盒变成了一个透明的 “白盒”。医生不需要盲目相信结论,只需要点击链接确认原始文献。当验证变得触手可及,信任自然就建立了。

第三篇章:落地的跨越 —— 观壹智能与让天下无疾的使命

受访人:谢伟迪(上海交通大学人工智能学院 副教授、观壹智能 CEO)

机器之心: 谢教授,我们知道很多 AI 论文止步于实验室。DeepRare 是如何走出 “死亡谷”,实现产品化落地的?

谢伟迪:确实,论文发表只是起点,产品化才是终点。为了让 DeepRare 真正落地救人,我们团队已经完成了成果转化,成立了观壹智能(OneX Intelligence),我本人担任 CEO。 学术界的 SOTA 和工业界的 “可用”,中间有巨大的鸿沟。在观壹智能,我们做的一项重要工作就是 “工程化封装” 与 “鲁棒性提升”。我们将 DeepRare 的内核,封装成了成熟的临床决策支持系统(CDSS),让它能够与医院现有的 HIS 系统无缝对接,医生不需要学代码,点一下鼠标就能用。

机器之心: 目前观壹智能在产业化方面有哪些实质性进展?

谢伟迪:我们已经跑通了 “院内质控” 和 “第三方检测” 两条产业路径。首先,在新华医院,DeepRare 已经完成院内部署,我们正在进行紧张的内测,很快将正式用于罕见病诊疗的质控流程,帮助医生查漏补缺,守住诊断的 “安全底线”。 其次,我们正在与华大基因等头部基因检测机构深度合作。过去,基因测序公司给出的报告往往只是一堆变异位点,解读非常依赖人工。现在,接入观壹智能的 API 后,我们可以自动化生成高精度的临床解读报告,打通了 “测序 - 诊断” 的最后一公里。

机器之心: 借着这次 Nature 发文,观壹智能对未来有什么规划?

谢伟迪:坦率地说,论文中展示的已经是我们一年前的阶段性成果了,观壹的发展速度远超我个人的想象,我们的技术内核其实已经完成了多次迭代。罕见病对我们来说,是一个用来验证‘System 2’深层逻辑推理能力的极佳切口。

既然我们能解开医学中最复杂的‘结’,这就证明了这套系统的通用潜力。我们正在做的事,是构建整个生命科学领域的‘计算与认知中枢’。我们不仅仅是在做精准诊断,而是利用多智能体(Agentic AI) 强大的推演能力,去打通从临床数据(Clinical Data)到科学探索(Scientific Discovery)的逻辑闭环。未来的观壹,将致力于用计算模拟生命,为整个行业提供一套可溯源、可解释的智能底座,让数据真正转化为驱动生命科学突破的决策力。

第四篇章:组织的胜利 —— 交大人工智能学院的创新实验

受访人:王延峰(上海交通大学人工智能学院 执行院长)

机器之心: 王院长,DeepRare 能发 Nature 顶刊并成功转化,背后是否有特殊的组织机制在支撑?

王延峰:大家都说医工交叉难,难在哪里?难在思维方式的 “次元壁” 和话语体系的 “巴别塔”。传统的合作模式往往是 “松散的”、“项目制的”,做完即走。但在交大人工智能学院,我们推行的是一种 “全周期嵌入式” 的创新模式。

我们建立了一个 “特区”。在这里,AI 学院的教授(如张娅、谢伟迪)不再是闭门造车,而是直接把实验室 “搬” 到了新华医院;医院的医生也不再只是甲方提需求,而是作为核心成员深度参与算法设计。通过这种 “深度耦合的平台机制”,我们打破了学科的物理围墙和心理围墙,让懂算法的人听到了前线的炮火声,让懂医学的人拿起了最先进的武器。

机器之心: 从学院的角度,您如何看待这次成果转化的意义?

王延峰:DeepRare 是交大 AI 学院作为特区学院体制机制创新战略的一个缩影。 我们不仅鼓励发顶刊,更鼓励 “沿途下蛋”。观壹智能的成立,就是最好的例子。交大 AI 学院不仅要产出 “书架上的论文”,更要产出 “货架上的产品”。我们构建了 “AI 学院 - 算法院 - 工研院” 三位一体的运行模式,帮助教授们解决知识产权、股权激励、产业对接等后顾之忧,让他们敢于创新、勇于创业。未来,我们希望像 DeepRare 和观壹智能这样的案例,在交大人工智能学院能够批量复制,把学院打造成人工智能创新创业的 “热带雨林”。我们不仅要探索科学的边界,更要用 AI 实实在在地造福人类。

结语

从新华医院的病房,到交大 AI 学院的实验室,再到观壹智能的产品线。这个团队用行动证明:最好的 AI,一定诞生在最痛的现场;最好的科研,一定生长在最开放的土壤。

  • 论文地址: https://www.nature.com/articles/s41586-025-10097-9
  • DeepRare 官网:https://deeprare.cn/#/

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