2025 人工智能赋能智慧实验室的建设方案 人工智能发展历程 1956 年 达特茅斯会议 约翰 · 麦卡锡提出人工智 能标志 AI 的诞生 1957 年 罗森布切特发明感知机 Perceptron ，将人工智 能推向第一个高峰 1970 年 计算能力无法支持 大模型数据训练和 复杂任务， AI 进 入第一个低谷 第一次 浪潮 1960s 1980s 2000s 2020s 1982 物联网 云计算 自动化图像识别 高通量数据处理 检测智能化与自动化 个性化医疗 多指标联合分析 / 精准诊 断 大数据整合与模型预测 检测智能化与自动化 数字生物标志物解决临床应用挑战 实验室检测挑战 临床应用挑战 临床应用场景复杂 • 多指标组合困境 -DRG/DIP （如肺癌需 ProGRP+NSE 或 CEA+CYFRA21-1 组合） • 动态监测复杂性—治疗干扰，生物半衰期差异 人体免疫系统错误地攻击和损害自身细胞、组织和器官的一类疾病 • 临床症状重叠 , 诊断标准复杂 , 发病率逐年升高 • 患者的经济以及精神的负担都相对增大 • 早期诊断对于自身免疫疾病的治疗至关重要 科学目的：基于实验室指标构建自身免疫风湿病早期分类的 多分类模型  研究对象： 519 例 SLE 患者， 163 例 SS 患者， 243 例 IM 患者  研究指标：自身抗体、血常规、生化常规、临床特征

围绕药物发现、临床前研究管理、临床试验管理等环 节，应用数智技术提升新靶点和新药发现效率，加速药物 研发和临床试验进度。 1.精准靶点识别与筛选 面向疾病机制探究和药物靶点发现等业务活动，针对 传统实验方法在通量和成本方面的局限性问题，利用多组 学数据分析和文本挖掘方法，整合丰富的生物学数据，结 合自然语言处理、深度学习、图像识别以及大模型等人工 智能（AI）技术，构建新药研发知识图谱，开展复杂蛋白 能（AI）技术挖掘文献、数据库等，提高化合物筛选范围 和效果。 4.动物模型数据挖掘与虚拟动物实验 面向动物实验研究、药物测试等业务活动，针对动物 替代需求高、与人体结果一致性有偏差等问题，运用数据 挖掘、模拟技术，建立动物造模计算机仿真模型；基于动 物实验数据库，利用建模工具建立决策树、神经网络等不 同模型，对实验数据进行解析，指导药物研发，从而提高 决策质量、效率和成本效益。 5.中医药人用经验数据挖掘和决策模型研究 虚拟环境中模拟临床试验，预测药物反应，提高研发效率。 7.医药实验室数据集成管理 面向医药研发实验室管理标准化、数智化发展趋势， 围绕医药研发管理过程中涉及到的物料管理、样品管理、 科研数据管理、电子实验记录、文件管理等业务活动，部 署实验室管理系统；结合物联网、5G、人工智能（AI）等 技术，实现实验室仪器、设备、物料等信息的实时线上监 控、实验过程自动化与智能化控制、实验数据全过程自动 记录与分析，提高资源调度、试验实施、数据采集分析等

的综合监测思路，初步总结了综合监测在关口前移、扩大监测范围、提高灵敏度和提升体系能力等方面的成效。在此基础上，结合国家 和上海市在对公共卫生体系建设的要求，在进一步拓展综合监测内涵，不断强化公共卫生监测与临床诊疗、实验室能力发展、信息化建 设的融合等方面提出若干思考和建议。 关键词：传染病；综合监测；公共卫生体系；信息化建设 中图分类号：R51 文献标志码：A DOI：10.19428/j.cnki.sjpm.2022 展持续的主动监测，实现了一次采样对17种病原体的 检测，逐步完善了各机构的监测、采样、检测和报告 表1 传统单病种监测与上海市传染病综合监测主要特征比较 项目 监测对象 覆盖范围 业务流程 实验室检测内容 新发、罕见病原体 参与学科 信息化建设 经费投入 传统单病种监测 特定传染病病例 哨点监测 不同病种间差别较大 单一病原体 有一定的发现能力 临床诊疗、流行病学、微生物检验 腹泻、发热伴呼吸道症状、发热伴皮疹、发热伴出血、 发热伴神经系统症状等症候群 病例报告与哨点监测结合 针对一类症候群，统一监测方法流程 数十种病原体 有较灵敏的发现能力 多科室临床诊疗、流行病学、多病种实验室检验、大 数据分析 依托信息化平台 检测费用较高，但资源利用率也较高 图1 传统传染病登记报告系统的局限性 ·3· Vol. 34 No. 1 January 2022 http://www

理，从而保证各种机电设 备的节能高效和优化运行。 / 132 智慧医院 需求分析 信息密集，流通复杂，实时性高 医院内的信息包括医用管理信息、医学影像、检验放射数据、实验管理信息、临床信息、办公自动化信息、通讯 信息等。根据医院信息系统的实际需求，应有模式上实现以医嘱信息为主线的医院管理信息系统，既符合操作人员的业务 习惯，又能满足现代医院信息管理的要求。采用医 HIS/RIS/LIS/PACS 实验室信息管理系统 (Laboratory Information Management System, LIS) ，是专为医院检验科设计的 一套信息管理系统，能将实验仪器与计算机组成网络，使病人样品登录、实验数据存取、报告审核、打 印分发，实验数据统计分析等繁杂的操作过程实现了智能化、自动化和规范化管理。有助于提高实验室 的整体管理水平，减少漏洞，提高检验质量。 窗口处、补液室内、验血采（抽）血处、手术室外等候区域、重症监护室外等候区域、新生儿病室内、 太平间出入口、住院病区膳食加工配制区域、药库、国家管制的麻醉类和精神类药品集中存储场所、 病史室、病理室内、重要实验室出入口、计算机网络管理中心、易燃易爆品集中存储场所、医院配电 站出入口、医院配电站内、安防中心控制室、医患纠纷接待室等部位 , 摄像机朝向一致并满足地方技防 办的验收。 / 132 智慧医院

存管理系统外，没有其他开展疾病监测与 预警预测、实验室检测、健康危害因素监 测等公共卫生业务的信息系统。同时，现 有系统之间信息不能实现互联互通，导致 基础业务数据无法采集、流转、存储、共 享，质量控制、绩效考核、辅助决策也无 数据支撑。 业务系统信息化程度低 中心内部的人事财务、药品试剂、公文档 案、设备物资、检测项目收费标准、计划 任务、绩效考核、实验室检验数据、卫生 检验检测等业务管理信息化基础薄弱。急 检验检测等业务管理信息化基础薄弱。急 需要利用先进的信息和通讯技术，提高实 验室检测、健康体检、疾病监测与预警预 测、综合办公的质量和效率，为科学决策 提供数据支撑。 实验室检测 待建实验室检测系统，缺乏食品、环境、 疾病、健康体检等样品的采集、登记、保 管、检测；结果的收集、存储、分发、统 计、分析系统 “ 十二五”不达预期 1 、缺乏各种危险因素监测、死亡登记系 统 与分析系统； 2 、缺乏卫生应急指挥中心； 人力资源管理信息系统 接入层 决策支 持层 业务管 控与处 理层 数据层 应用集 成层 信息化 支持体 系 疾病控制应急管理信息系统 职业病诊断管理信息系统 资产管理信息系统 实验室管理信息系统 慢病管理信息系统 协同办公系统 / 健康监狱与促进 系 统 结效考核管理信息系统 P 生监测与预警系统 儿童免疫规划管理信息系统 药品管理信息系统 总体解决 架构

建设背景 国家政策响应； 分布式三级网络架构趋势； 卫生系统林立，提升监测能力。 技术支撑 业务规范 SOP ； 简化工作、提高效率； 质量控制、绩效考核。 监测范围 疾病监测：传染病、实验室、 寄生虫病与地方病； 环境监测：病媒生物监测、气 象、水文等； 症状监测：学校因病缺课； 扩展监测：舆情、物资、食品、 场所（大型活动、超市、宾 馆） 宏观需求 资源整合 规范管理 决策支撑 ，总体以预防为主。同时，提 供科学有效地预警预测及风险评估模型，实现多机构、多部门的信息整合和处置联动。 同时，为领导决策层提供有效的决策支持工具 风险评估指标体系 （疫情、环境、食品、慢 病、实验室、地方病等） （免疫规划、慢病干预、疾控应急处置、 日常监控、质控等） 总体框架 监测单位 …… 重大活动 场所 国家疾控中心 省政府、省卫 生厅 区域卫生平台 疾控协同机构 防 控 规 划 疾 控 应 急 处 置 预警设置 预警处理 风险指标 风险评估 监测管理 规划部署 质量控制 评价考核 疾控资源 应急研判 处置协同 评估总结 舆情监测 实验室 地方病 重大活动 传染病疫情 食品监测 环境监测 慢病监测 大纲 关键设计及举例 小结 34 背景及必要性 总体方案 32 31 33 疾控监测集成 数据中心 数据 样 式多元化

生成一些知识，然后将这些知识进行 聚合，从 而得到最终的更为精确靠谱的结果。 模型在数 值常识（ NumerSense ）、一般常 识 （ CommonsenseQA 2.0 ）和科学常识 （ QASC ）基准测试中进行实验，得出了将外 部 知识融入到大模型中能够提升其常识推理任 务 的精度的结论。 [1] CHIMA 20Pag2 Tsinghua Confidential | lvhairong@tsinghua ② 剖 析 大 模 型 ① 关 于 预 训 练 应用智能化 全场景智能化精准医健 机理模型化 数据 - 知识双驱动构建大模 型 智能健康管理 智能精准医疗 智能公共健康 数基生命实验 数基设计靶向治疗 数碳耦合组织工程 生命机理数基重现 生命数字化 全方位跨尺度数据感知 群体 - 个体 - 系统 - 器官 - 组织 - 细胞 - 分子 宏观 统一的超大数据存储与检索系统  统一的广义坐标体系  统一的层次标注体系 人类集成细胞图谱 hECA  百万级细胞数目，覆盖 38 个人体器 官  形成人类健康状态基础参照系 数基细胞实验新范式  临床实验指导、药物靶点发现、药物 疗效预测、组合用药指导…… * National Science Review 2021 iScience 2022 智能应用：疾病数基推演和数基药物试验新范式

+ 3.3 万 年手术病人 + + 学科 6 个省级重点扶持 & 共建学科 5 个省级区域专病中心 1 个省级重点中医药实验室（培育） 19 个市级重点支撑学科 3 个市级重点学科群 4 个市级高峰学科 2 个市中医药重点专科 7 个市级重点实验室 3 个国家级重点培育学科 / 专科 科 研（近三年） 5 项国家自然科学基金项目 27 项浙江省部级项目 1 项浙江省科技厅重点研发计划项目 影像云 / 互联 网医院 / 智慧导航 / 轨道物流 / 无人机运送 / 智慧停车 / 智慧药事 / 互联 网 + 护理 / 互联网视频门诊远程 MDT/5G+ 远程诊断 / 联想 · 南 太湖实验室 / 医用耗材 SPD 项目 /5G 移动医院 拥有 直线加速器 /PET-CT/SPET-CT/320 排 CT/ 双源 CT/3.0T 磁 共 振 / 复合手术室 / 高压氧舱等国际先进医疗设备

高压氧治疗信息系统 康复理疗信息系统 放射治疗信息系统 生 物 治疗信息系统 随访信息系统 临 床 信 息 系 统 （ 治 疗 ） 电子病历的数 据 需求 产品介绍 -LIS 实验室检验管理系统 LIS 特点： 双向系统 样本流管理 智能核准 一 管血管理 特批申请管理 报 告 单自定义 严格费 用 控 制 样本 + 条码打印 医生 工 作 站 部门的联系和 反馈更加 方便、快捷，各环节的工 作 效 率 普 遍提高，并有利于缩短病人 的平 均住 院日， 加快病床周转。 部署的 LIS 系统——将医院实验仪器与计算机组成网络，使病人样品登录、实验数 据 存取、报 告 审 核、打印分发，实验数 据 统计分析等 繁杂的操作过程实现了智能化、自 动 化和 规范化管理。 部署的 PACS 系统——把医院各种医学影像通过各种接口以数字化的方式海量保存起来，当需要的

既可有效解决目前存在的突出矛盾，又能极大提升全市养老服务总 体能力和服务水平。本项目对某某市养老项目定位、提升全市养老 服务总体水平具有深远影响。 根据全国居家和社区养老服务改革试点、山东省社区治理暨养 老服务创新实验区试点确定的实验任务和某某市市委市政府、民政 局有关落地实施方案进度安排，多个区县已建设或正在建设养老服 务信息平台。但面临一个突出问题是呼叫接入混乱，以 12349 为接 入码实现统一接入、属地转接处理需求突出。 系。既可有效 解决目前存在的突出矛盾，又能极大提升全市养老服务总体能力和 服务水平。 二、建设意义 5 本项目是根据全国居家和社区养老服务改革试点、山东省社区 治理暨养老服务创新实验区试点确定的实验任务和市委市政府、市 民政局有关落地实施方案进度安排，以推进实现养老服务业发展和 转型升级为目标，适度超前建设医养结合、供需对接、资源互动的 综合服务信息平台，搭建医养结合特点鲜明的区居家养老服务体系