当你拿到体检报告时,是否曾为一个模糊的结节而彻夜焦虑?当你接受治疗时,是否曾疑惑为什么同样的药对别人有效,对你却效果甚微?当亲人患上疑难重症时,是否曾渴望有一种方法,能为他量身定制最适合的治疗方案?
这些困扰无数患者和家庭的问题,正在被人工智能与精准医疗的融合所破解。
从一滴血提前数年预测癌症风险,到 AI 医生在几秒钟内完成 CT 影像的精准分析,再到根据每个人的基因特征定制个性化治疗方案,精准医疗正在将 "千人一方" 的传统医疗模式,推向 "一人一策" 的全新时代。
作为北京生物工程学会重点关注的核心赛道之一,AI 与精准医疗的融合不仅代表着生物医学工程的最前沿方向,更承载着提高国民健康水平、降低医疗成本的重大使命。今天,让我们一起回顾这场医疗革命的来时路,审视当下的突破性进展,展望未来医疗的无限可能。
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从经验医学到精准医学
一场跨越百年的医疗进化
医学的每一次革命,都源于人类对生命本质认知的深化。
精准医疗的概念并非凭空而来,而是医学发展到一定阶段的必然产物。
19 世纪末,显微镜的发明让人类第一次看到了细菌和细胞,开启了现代医学的大门。20 世纪中叶,抗生素的发现和疫苗的普及,使人类战胜了大多数传染病,平均寿命大幅提高。
然而,传统的 "经验医学" 和 "循证医学" 模式仍然存在明显的局限性:医生主要依靠临床经验和群体统计数据进行诊断和治疗。对于同一种疾病,不同患者往往接受相似的治疗方案。这导致部分患者疗效不佳,甚至出现严重的不良反应。
人类基因组计划:打开生命的 "黑匣子"
2003 年,人类基因组计划的完成成为精准医疗发展的里程碑。这一耗资 30 亿美元、历时 13 年的伟大工程,首次绘制出人类基因组的完整图谱,让人类第一次拥有了自己的 "生命说明书"。
此后,随着测序技术的飞速发展:
个人全基因组测序成本从最初的 30 亿美元降至如今的 1000 美元以下
测序时间也从数年缩短至几天
为精准医疗的普及奠定了坚实的技术基础
国家战略:精准医疗驶入快车道
2015 年,美国前总统奥巴马正式提出 "精准医疗计划",旨在通过基因组学、蛋白质组学等多组学技术,结合临床数据,实现疾病的精准预测、预防和治疗。
同年,中国也启动了 "精准医学研究" 重点专项,将精准医疗上升为国家战略。
北京作为全国科技创新中心,迅速成为我国精准医疗研究和应用的高地。这里聚集了中国科学院、中国医学科学院、北京大学、清华大学等顶尖科研机构,以及协和医院、301 医院、北大一院等全国知名三甲医院,形成了完整的产学研医创新链条。
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AI + 精准医疗
三大核心方向的突破性进展
如果说基因组学是精准医疗的基础,那么人工智能就是精准医疗的 "超级大脑"。
面对海量的基因组、转录组、蛋白质组、代谢组数据,以及复杂的临床和影像数据,传统的分析方法已经难以胜任。
AI 技术凭借其强大的数据处理能力、模式识别能力和预测能力,正在精准医疗的三大核心方向取得突破性进展。
生物标志物发现:
从海量数据中捕捉疾病的 "早期信号"

生物标志物是疾病的 "晴雨表",早期、特异性高的生物标志物是实现疾病早诊早治的关键。
传统的生物标志物发现方法通常需要耗费数年时间和大量人力物力,且成功率较低。AI 技术的出现彻底改变了这一局面。
通过机器学习算法,AI 可以同时分析数百万个基因、蛋白质和代谢物的表达数据,快速识别出与疾病发生发展密切相关的分子特征。
2024 年,中国科学院北京基因组研究所的研究团队利用深度学习算法,对超过 10 万例肺癌患者的基因组和临床数据进行分析,成功发现了 5 个新的肺癌早期诊断标志物。基于这些标志物开发的血液检测试剂盒,对早期肺癌的诊断准确率达到了92%,远高于传统的肿瘤标志物检测方法。
2025 年 3 月,北京大学第三医院与北京智源人工智能研究院合作,利用多组学整合分析技术,在阿尔茨海默病患者的脑脊液中发现了一组新的代谢物标志物。这组标志物可以在患者出现临床症状前5-10 年预测疾病的发生,为阿尔茨海默病的早期干预提供了重要依据。
疾病预测与分型:实现 "千人千面" 的个性化治疗

同一种疾病在不同患者身上的表现和预后往往存在很大差异,这是由于患者的基因背景、生活环境和生活习惯不同所致。
传统的疾病分类方法主要基于临床症状和病理特征,无法反映疾病的分子本质,导致治疗效果参差不齐。
AI 技术可以整合患者的基因组数据、临床数据、影像数据和生活方式数据,构建更加精准的疾病风险预测模型和分子分型模型,帮助医生为患者制定个性化的治疗方案。
肿瘤治疗领域:2024 年,中国医学科学院肿瘤医院的研究团队开发了一款基于深度学习的乳腺癌分子分型 AI 系统。该系统可以根据患者的基因表达数据,将乳腺癌分为 4 种主要亚型和 10 种细分亚型,准确率达到 **95%** 以上。基于这一分型结果,医生可以为患者选择最合适的化疗、内分泌治疗或靶向治疗方案,显著提高了患者的 5 年生存率。
心血管疾病领域:北京安贞医院利用 AI 技术构建了冠心病风险预测模型。该模型整合了患者的基因数据、血脂数据、血压数据和生活习惯数据,可以准确预测患者未来 10 年发生心肌梗死的风险。对于高风险人群,医生可以提前采取干预措施,有效降低了心血管事件的发生率。
影像诊断:AI 医生成为人类医生的 "得力助手"

医学影像诊断是临床诊断中最重要的手段之一,但传统的影像诊断主要依靠医生的肉眼观察和经验判断,存在主观性强、效率低、容易漏诊误诊等问题。
特别是对于一些早期、微小的病变,即使是经验丰富的医生也难以准确识别。
AI 影像诊断技术的出现,为解决这一问题提供了新的途径。通过深度学习算法,AI 可以学习数百万张医学影像,掌握各种疾病的影像特征,从而实现对疾病的自动识别、定位和定量分析。
肺部 CT 诊断:2024 年,由北京推想医疗科技股份有限公司开发的肺部 CT AI 辅助诊断系统,通过了国家药品监督管理局的三类医疗器械认证。该系统可以在30 秒内完成一次胸部 CT 扫描的分析,对肺结节的检出率达到98%以上,对早期肺癌的诊断准确率达到94%,已经在全国超过 1000 家医院投入使用。
病理诊断领域:2025 年 1 月,北京大学医学部与北京深睿博联科技有限责任公司合作开发的数字病理 AI 诊断系统,在胃癌病理切片分析中达到了与资深病理医生相当的诊断水平。该系统可以自动识别胃癌细胞,并进行分级和分期,大大提高了病理诊断的效率和准确性。
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北京力量:引领中国精准医疗创新发展
北京的优势,在于将最顶尖的科研力量、最优质的医疗资源和最活跃的创新资本完美融合。
北京作为全国科技创新中心,在 AI + 精准医疗领域拥有得天独厚的优势。近年来,在北京市政府的大力支持下,北京已经形成了 "基础研究 - 技术开发 - 临床应用 - 产业转化" 的完整创新生态。
在基础研究方面,北京拥有全国最密集的顶尖科研机构和高等院校。中国科学院北京基因组研究所、北京大学生物医学前沿创新中心、清华大学医学院等单位在基因组学、蛋白质组学、生物信息学等领域的研究处于国际领先水平,为 AI + 精准医疗的发展提供了坚实的理论基础。
在临床应用方面,北京拥有全国最优质的医疗资源。协和医院、301 医院、北大一院、北京肿瘤医院等三甲医院建立了一批国家级精准医疗中心,开展了大量的临床研究和应用示范,积累了丰富的临床数据和经验。
在产业转化方面,北京涌现出了一批具有国际竞争力的创新企业。推想医疗、深睿医疗、百图生科等企业在 AI 影像诊断、AI 药物研发、基因检测等领域取得了突出成绩,产品已经远销全球多个国家和地区。
作为连接政府、科研机构、医疗机构和企业的桥梁和纽带,北京生物工程学会一直致力于推动 AI + 精准医疗领域的产学研医协同创新。学会通过举办高水平行业赛事、专题研讨会和人才对话会等形式,搭建了跨领域、高层次的学术交流与协同创新平台。2025 年,学会联合中关村前孵化创新中心共同主办了以 "AI 赋能生命科学,技术重塑产业边界" 为主题的 "2025 未来生物医药人才创意大赛",大赛期间同步举办了 "从概念验证到跨界协同:生物医药人才对话会" 沙龙活动。同时,学会积极推动 AI + 精准医疗领域的技术成果转化和应用,为获奖项目提供包括股权投资基金优先投资权、生物医药小试 / 中试基地及临床合作医院资源对接等全方位支持,助力创新技术从实验室走向临床应用,为北京乃至全国精准医疗产业的健康发展做出了重要贡献。
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展望未来:
迈向全生命周期的精准健康管理
未来的医疗,将不再是生病后才去治疗,而是在疾病发生前就进行精准预防。
展望未来,AI + 精准医疗将迎来更加广阔的发展空间。随着技术的不断进步和成本的持续下降,精准医疗将从目前的疾病诊断和治疗阶段,向疾病预防和健康管理阶段延伸,最终实现全生命周期的精准健康管理。
未来,我们每个人都将拥有自己的 "数字生命档案",其中包含基因组数据、转录组数据、蛋白质组数据、代谢组数据、临床数据、影像数据和生活方式数据。AI 系统将实时分析这些数据,及时发现潜在的健康风险,并提供个性化的健康建议和干预方案。
在疾病治疗方面,AI 将与基因编辑、细胞治疗、靶向药物等新技术深度融合,实现更加精准、高效、安全的治疗。例如,AI 可以帮助医生设计更加精准的基因编辑方案,提高基因治疗的成功率;AI 可以加速新药研发过程,降低研发成本,让更多患者用上个性化的靶向药物。
在医疗服务模式方面,AI 将推动医疗服务从 "以医院为中心" 向 "以患者为中心" 转变。远程精准医疗、移动医疗、互联网医院等新型医疗服务模式将得到广泛应用,让患者在家门口就能享受到优质的医疗服务。
当然,我们也应该清醒地认识到,AI + 精准医疗的发展仍然面临着一些挑战,如数据安全与隐私保护问题、AI 算法的可解释性问题、伦理问题、医保支付问题等。这些问题需要政府、科研机构、医疗机构、企业和社会各界共同努力,通过制定完善的法律法规和伦理规范,建立健全的数据安全保障体系,推动 AI + 精准医疗健康、可持续发展。
北京生物工程学会将继续关注 AI + 精准医疗领域的前沿动态,积极推动学术交流和技术合作,为我国精准医疗事业的发展贡献力量。我们相信,在不久的将来,精准医疗将走进千家万户,让每个人都能享受到更加优质、高效、个性化的医疗服务,真正实现 "健康中国" 的美好愿景。
本文由AI辅助生成
资料来源:
中国科学院北京基因组研究所官网。研究团队发现肺癌早期诊断新标志物 [EB/OL]. 2024-06-15.
北京大学第三医院官网。北大三院与智源研究院合作发现阿尔茨海默病早期代谢物标志物 [EB/OL]. 2025-03-22.
中国医学科学院肿瘤医院官网。乳腺癌分子分型 AI 系统研发成功 [EB/OL]. 2024-09-10.
首都医科大学附属北京安贞医院官网. AI 助力冠心病风险精准预测 [EB/OL]. 2024-11-05.
国家药品监督管理局官网。推想医疗肺部 CT AI 辅助诊断系统获批三类证 [EB/OL]. 2024-07-18.
北京大学医学部官网。数字病理 AI 诊断系统在胃癌诊断中取得突破 [EB/OL]. 2025-01-12.
科技部。国家精准医学研究重点专项实施进展报告 [R]. 2024.
北京市科学技术委员会。北京市精准医疗产业发展规划 (2023-2027)[R]. 2023.
北京市人民政府官网. 2025 未来生物医药人才创意大赛启动 [EB/OL]. 2025-05-22. https://www.beijing.gov.cn/ywdt/gzdt/202505/t20250522_4095948.html
国际科技创新中心官网. 2025 未来生物医药人才创意大赛 [EB/OL]. 2025-12-14. https://www.ncsti.gov.cn/kjdt/ztbd/cyds/index.html
搜狐网。宣武神外吴浩教授团队荣获 2025 未来生物医药人才创意大赛未来领航之星奖 [EB/OL]. 2025-12-21. https://m.sohu.com/a/967865992_120172035/
今日头条。北京海淀生物医药人才大赛送 "成长包" 破解产业化难题 [EB/OL]. 2025-12-24. http://m.toutiao.com/group/7587290006021046824/
北京日报。北京孵化 "裂变燎原"—— 解码北京标杆孵化器(上)[N]. 2025-09-08.
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