罕见病筛查 AI辅助系统 发明家团队:从1% 的触不可及到2022年戴森设计大奖中国赛区桂冠之路

发明一种事物靠的并不是阿基米德发现浮力定律时那种突然降临的灵感,而是对勤奋研究的明智追求,发明往往更看重的是耐力和耐心地观察,而非灵感…… ——詹姆斯·戴森,戴森创始人兼首席工程师

2022年戴森设计大奖中国赛区冠军作品已于早前诞生,CareRare 罕见病筛查方案 就当今社会中所存在的罕见病问题提出解决方案,凭借独到见地与创意设计一举夺冠。更是在国际评选的过程中披荆斩棘,跻身国际20强名单。接下来,CareRare 将代表中国赛区,与其他赛区作品一起,向国际大奖发起竞逐。

CareRare 罕见病筛查一体机

CareRare 是一个AI 赋能的数据模型,是一套快速,无痛,低成本的、可在大范围人群中开展的罕见病筛查方案。利用遗传综合征特征分析辅诊系统,其在47种罕见病上的诊断准确率高达94%。面对殊荣,CareRare 团队感触良多。成员坦言,在报名戴森设计大奖的时候并未想到会拥有今天这份令人惊喜的成绩。中国赛区冠军的头衔,除了是对作品的肯定,更重要是给了他们继续前进的底气和动力。而这一荣誉,也会在未来商业融资阶段和产品推广过程中,给予团队更大的信心和背书。

CareRare 主创团队由华东师范大学和交通大学的学生组成。本身跨专业的不同背景结合,让他们的发明作品跨域计算机的理性严谨,兼有医学的人文关怀及极富潜力的社会价值在内。对于他们的这段创新之路,让人不禁念起詹姆斯·戴森爵士在新书中文版《发明:詹姆斯·戴森创造之旅》的一句话——发明在今天之所以如此重要,是因为年轻人热衷于拯救地球、改善环境,并积极寻找治疗致命疾病的方法。

谈及作品的创作初衷,团队表示,在设计作品之前,团队做了大量的相关工作——比如病理科室的病理智能分析,包括自闭症的检测等,于是便顺理成章地关注到罕见病领域。然而在深入医院,和各个科室的老师、医生交流的过程中,团队发现了罕见病筛查的发展趋势与市场需求。借此契机,他们洞察到了这与自身所学专业的高度匹配,于是便因此展开对罕见病筛查的工作。

CareRare 罕见病筛查方案团队成员

当项目被提上日程并顺利开展,团队也因此而不可避免地要大量、长期去往医院进行深入的研究与洞察。过程中他们需要去临床接触患者、接触医生。也正是在过程中,成员们内心深处的触动感与使命感随着到访医院的频率增加而愈发强烈。

就如团队在接受采访时表示,当人们没有生病的时候,无法切身体会到患者的痛苦。虽然罕见病的患病概率大多数情况下都非常小,但即便是百分之几,或者千分之几,这些看似渺小的概率,落在某一个患者身上,它便成为了100%。“从我们的角度而言,能够以技术帮助更多的患者与弱势群体,是我们非常想做的事情。”如果能够以技术创新帮助更多弱势群体,是一件值得去想的事情。这点同样也是 CareRare 的使命感所在。

作为今年戴森设计大奖中国赛区的冠军作品,CareRare 在评选过程中收获评委的高度肯定。一直以来,戴森设计大奖的评审标准被分为“原型机的设计、作品针对问题所具备的解决问题的能力、作品的可持续发展与商业可行性”四大点。就目前来看,CareRare 在商业化和技术化的两个层面,都有着非常乐观的数据支撑。

近年来,针对科学技术、居家检测、大范围筛查设备等领域的参赛作品已然成为戴森设计大奖的夺冠热门。2021年戴森设计大奖国际冠军作品HOPES 眼压检测器 与2020年戴森设计大奖国际冠军作品 The Blue Box 家用乳腺筛查设备 ,便是聚焦于医学健康领域的优秀作品。

在采访的过程中,我们意外得知CareRare 团队对自己的作品其实颇有底气。他们的智能计算资源曾经获得过上海市科技进步特等奖获得者,在国家杰出青年获得者马利庄教授的带领下做的复杂场景与人物理解这一议题,为他们打破罕见病早筛的创新型应用场景提供了重要的技术基石。各路合作伙伴因此前来寻求合作机会,希望能于此收获问题的解决方案。

当然,在过程中他们也遇到了不少困难和瓶颈,人工智能模型最重要的数据来源就是其一。团队代表坦言,这类患者的样本本身就少且及其分散,对于那些并不幸运的患者而言,他的配合程度也是挑战。团队为此做了不少工作,一方面利用校园的产学研优势深入临床一线,一方面利用AI 做补全数据的优化工作,提升大数据模型的质量,获得更好的诊断标准。最难的是,“和患者、医生的现实交往过程当中进行不断的尝试。首先是说服患者,会给他们初步的产品使用体验,然后大家慢慢的接触之后,再不断弥补数据在数量和质量上的问题。”成员在采访过程中坦言。

对于未来,CareRare 已经有了商业化的路线图,正在和近六家医院开展合作,包括投入到临床的数据反馈 。“更重要的是,我们想借此听到医生反馈。它不只是使用阶段反馈,还有医学正确率上的反馈,包括患者信息反馈不断对产品做验证和改进”,成员在采访中说道:“像是团队最开始是把产品以一体机形式放在医院使用,却发现医生操作起来有一定难度,患者也不得不被动去配合,到了现在从实体机器变成无感的摄像头部署以及信息采集,包括指纹采集达到和患者无感交汇。”

另外更广义地去谈,团队还希望实现大范围人群的罕见病筛查。比如适龄儿童在入学、入园的时候所需进行的一些检测甚至是全民层面的下基层普查服务。

“在大量的人群当中,也许99.9%都是正常的孩子,但我们还是执着于寻找那一部分少数的孩子。原因之一是希望帮助他们能够更好的生活,给予他们生活上的帮助!”

什么样的人堪称发明家?戴森种种前瞻科技的大众消费产品可能是一种答案。善于利用科技,我为人人,应该也是。而戴森设计大奖的设立,致力于为这些有着发明才华的年轻人提供一个能够展现自我价值的舞台。

那么,什么样的人才能成为未来发明家?CareRare 团队倒是有自己的一番见解:“未来发明家应该具备洞察现实问题并提出解决方案的精神,也因此能够真正帮助到别人——尤其是那些大多数人无法关注到的弱势群体。”