王田苗，北航教授、博導(dǎo)，北航機(jī)器人研究所名譽(yù)所長，國家長江學(xué)者，國家杰出基金獲得者，IEEE機(jī)器人與自動化中國北京大區(qū)主席，峰會主旨報告《醫(yī)療機(jī)器人的現(xiàn)狀》。以下為演講的精華部分
目前的人工智能，主要是通過視覺和語音的入口來推動機(jī)器人的發(fā)展。在這樣的發(fā)展，我們都知道，銀行、賓館、餐廳、安防、導(dǎo)購、陪護(hù)、這個是一個風(fēng)口，很多人在想，包括通用軟件，硬件、商業(yè)模式、在特種機(jī)器人，目前機(jī)器人從產(chǎn)業(yè)化角度有兩個，一個是智能汽車，智能汽車無人駕駛從歐洲和美國報告技術(shù)來看，安全無人駕駛技術(shù)沒有問題了，主要還是法律上有很多的瓶頸障礙。我們期待美國和歐洲率先突破。我也很希望中國有這方面法律很快能夠推進(jìn)。這一旦，在特殊區(qū)域的無人駕駛，將會實現(xiàn)，因為成本低，安全、又不擁擠，而且沒有停車的。還有一個產(chǎn)業(yè)化可能性比較大的，就是醫(yī)療。
黑科技的應(yīng)用域
醫(yī)療醫(yī)用機(jī)器人的應(yīng)用，我自己歸納為4個方面。
第一個是預(yù)測，這個預(yù)測，主要是對基因，包括你的亞健康；包括細(xì)胞、干細(xì)胞，這個里面涉及到檢測，涉及到干細(xì)胞植入，涉及到細(xì)胞操作。
第二個是精準(zhǔn)。精準(zhǔn)我們都知道，微創(chuàng)，3D打印和各種智能材料。
第三個我們稱之為遠(yuǎn)程。遠(yuǎn)程，現(xiàn)在來看醫(yī)療、大夫代理，遠(yuǎn)程分診，還有一些都屬于遠(yuǎn)程的遙操作。
第四個是康復(fù)?？祻?fù)是指的對于老人和殘疾所帶來的我們所說的康復(fù)、可穿戴式、咨詢，甚至智能假肢。
這個里面有很大的循環(huán)，在這個循環(huán)里推動了整個醫(yī)療健康的發(fā)展。我認(rèn)為，在后工業(yè)時代，醫(yī)療健康和大健康是一個永恒的主題。將來的GDP30%，或者20%都將會用到醫(yī)療健康里。
現(xiàn)狀讓人蠢蠢欲動
從全球范圍來看，這是一個戰(zhàn)略的需求，它是一個強(qiáng)國的戰(zhàn)略需求，醫(yī)療健康，涉及到每一個人。是一個成長性的需求，包括方便、高效，低成本；包括這種熱點(diǎn)，生物技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)，3D打印，人工智能；包括它會帶動生命科學(xué)，材料科學(xué)；甚至還包括社會學(xué)、心理學(xué)的發(fā)展，所以才會得到很多的政府的高度重視。
比如美國，很重視機(jī)器人，特別是醫(yī)療方面，5月13號，它們政府已正式宣布啟動新一項微生物組織科技計劃（微生物組（腸道）被認(rèn)為是第二基因組，它們認(rèn)為很多疾病，包括糖尿病，哮喘，肥胖以及我們所說的慢性病等等都有關(guān)系）；歐洲地平線計劃，又起動了一批醫(yī)療，包括兒童和康復(fù)；還有日本，在2015年安倍提出要做世界第一的大國目標(biāo)里的手術(shù)機(jī)器人，有很大需求。
這個計劃大家看得出來：第一是基理，第二和機(jī)理有關(guān)的傳感儀器和設(shè)備。這些都涉及到很多的問題。
從中國范圍看，我們國家也提出了，特別是今年，我們國家第十三五規(guī)劃綱要里，第一次明確提出大力發(fā)展工業(yè)服務(wù)機(jī)器人和手術(shù)機(jī)器人以及軍用機(jī)器人，其中把提高醫(yī)療器械裝備的水平，放在一個國家的水平。
在麥肯錫報告里，在智能機(jī)器人出現(xiàn)的很多的預(yù)測和咨詢機(jī)構(gòu)的報告里，他們認(rèn)為手術(shù)機(jī)器人全球市場到2021年可以達(dá)到200億美元，這個其中分了康復(fù)和手術(shù)，康復(fù)增長更快，40%多，但這個競爭比較大，價格比較便宜。
為什么這么迫切？我們看看這個，2013年國家衛(wèi)生部關(guān)于整個醫(yī)療消費(fèi)占的GDP比，美國最高17.1%；隨著是發(fā)達(dá)國家10%左右；中國是多少？中國是5.6%。中國也是一個制造強(qiáng)國，這么多人，預(yù)計2020年，整個醫(yī)療消費(fèi)占的GDP將達(dá)到8萬億?，F(xiàn)在是大概3萬億，中間有一個差，大概有5萬億，這就是現(xiàn)狀。
第二個是關(guān)于醫(yī)藥和器械消費(fèi)比，醫(yī)藥和器械消費(fèi)比在西方發(fā)達(dá)國家是接近1：1。中國是1：0.19。所以整個變遷過程當(dāng)中，我們看醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展。其實在外科里面，早前的時候外科醫(yī)生都是木匠，鉗工外科大夫，就是我們講的把醫(yī)療機(jī)器人和工程結(jié)合起來，美國Taylor提出了，把手術(shù)規(guī)劃作為CAD；把手術(shù)操作作為CAM（機(jī)械加工），把安全監(jiān)控作為質(zhì)量控制，形成這樣一個閉環(huán)。
這個閉環(huán)的目的，第一個就是提出能夠批量化按照工業(yè)的思想來去看待醫(yī)療器械。第二是提高相應(yīng)的質(zhì)量。
RoboDoc曾經(jīng)曇花一現(xiàn)
在歷程中，有很多的這個發(fā)展的歷程，我這里想說的第一個是美國西貝大學(xué)在1985年的時候用的PUMA260，其中里程碑的是IBM的一個RoboDoc骨科機(jī)器人，我之前專門開車去看了，實際上就是換這個假體，過去人工測量經(jīng)常不準(zhǔn)，意味著穿的假體可能會松動，甚至可能會再手術(shù)。甚至對人的不利，所以需要緊密的測量切割，這確實是里程碑。其實我們在想的機(jī)器人很大的共性跟RoboDoc有關(guān)系，但遺憾的是，RoboDoc在商業(yè)上沒有獲得達(dá)芬奇這樣的成功。
為什么。在這之前，中間還有一個華人，也是風(fēng)投投了三千萬美元，叫Computer Motion(ZEUS)，它很早是多臂協(xié)調(diào)，通過視覺操作。那么，關(guān)于醫(yī)療機(jī)器人的定義，目前沒有嚴(yán)格的說辭，很有爭論。
但是基本上把它認(rèn)為廣義手術(shù)、外科、培訓(xùn)、康復(fù)等等。它是陪護(hù)和配合醫(yī)療人員進(jìn)行的一個手術(shù)規(guī)劃，并且在相應(yīng)的實際環(huán)境中來確定檢測和移動操作的程序，具有感知、將程序變?yōu)闄C(jī)器人的智能行為。
從這個角度來理解也可以認(rèn)為它是有感知的機(jī)器人。
但是分類的話是三類，手術(shù)、應(yīng)用環(huán)境，還有我們所說的智能康復(fù)。從分類上，我們覺得好理解一些的角度，一個是和外科大夫打交道，一個和醫(yī)院打交道，一個在家庭康復(fù)打交道。我們通過這么一個角度來分類的，這樣的話我們?nèi)菀桌斫猱?dāng)中關(guān)鍵的技術(shù)。
達(dá)芬奇終于成功了
在整個最近的醫(yī)療機(jī)器人熱的過程當(dāng)中，從眼科、神經(jīng)外科、骨科、心臟，都開展了。包括谷歌，強(qiáng)生，一些大的摩根斯坦利機(jī)構(gòu)都在加緊布局這方面的研發(fā)。在歷程上，現(xiàn)在我們經(jīng)常會說達(dá)芬奇非常成功。我們來認(rèn)真研究一下達(dá)芬奇為什么這么成功，它把這條路走通了，而且前期的RoboDoc和ZEUS并沒有那么成功，我歸納了一下。
第一個歸納了一下周期很長。大概一個醫(yī)療機(jī)器人，大概和醫(yī)生的磨合，變成產(chǎn)品，包括許可證10年以上，大家看看。
1990年到1994年，斯坦福SRI研究院，承擔(dān)了達(dá)芬奇計劃——戰(zhàn)地救護(hù)的機(jī)器人。
1995年變成一個公司，購買了相關(guān)專利，然后獲得了摩根斯坦利等的風(fēng)投。
到了2000年準(zhǔn)備獲得許可證。它同時也動用了一些保險公司，和投資公司，收購了一些和自己類似的公司，比如ZEUS。
再到2004年的首次盈利，也就是10年情況下首次盈利，在之前，是PS（用總市值除以銷售額），搞投資的PS 5倍；后面等它正式盈利了以后，PE達(dá)到58倍，后面回歸到40倍，大概當(dāng)時售價是150萬美元到230萬美元。
現(xiàn)在是銷售是23億美元，包括市值是200億美元。凈利潤是6.8億美元，已經(jīng)有57萬臺手術(shù)（案例）。銷售多少臺呢？3300多臺套。
下面進(jìn)一步挖掘，為什么能夠成功？
其一是創(chuàng)新，有四個臂，第二醫(yī)生手術(shù)是坐著的，第一次坐下著手術(shù)。
其二收購了一些公司。比如Computer Motion。
其三是專注。它家產(chǎn)品出來的時候大部分手術(shù)都集中在子宮癌。
其四是把醫(yī)生帶進(jìn)來，增加了耗材銷售額。
大家看得出來一臺手術(shù)的耗材是70-3000美元不等。一年一臺機(jī)器利潤是200美元，經(jīng)常性的收入，這一乘變成了上圖中的16億美金（3200*50萬美金），就是經(jīng)常的收入達(dá)到70%。就是我不銷售機(jī)器，經(jīng)常性的收入按現(xiàn)在的3200臺來算，這個達(dá)芬奇人員在崗2700多人，研發(fā)人員12%，50%全是培訓(xùn)和營銷人員。
還有一點(diǎn)，商保。醫(yī)療器械很有可能出事故，在2014年，累計93起法律糾紛，通過商保賠了7000多萬。所以，這是一個很完整，很系統(tǒng)，很有創(chuàng)新的商業(yè)模式。所以，才促使了它成功。這時候再回過頭看，你就知道RoboDoc，Computer Motion為什么沒有成功。
所以在這個里面要注意其挑戰(zhàn)性，第一周期長。而且投資非常之大。所以從我們理解來看，一個醫(yī)療機(jī)器人和康復(fù)的，包括以色列，大家知道也是十年以上，沒有五年，一個醫(yī)療器件很難走入臨床，一般5年以上。第二是要和專家長期捆綁。問一個醫(yī)療器械是不是不錯的時候，往往要問你和醫(yī)生合作多久。往往五年以上，還有產(chǎn)品簡單，實用等等。
后來者的金科律例
這個驅(qū)使下我學(xué)習(xí)歸納了幾個趨勢。
第一個趨勢，我認(rèn)為是生物醫(yī)學(xué)和臨床結(jié)合，精準(zhǔn)個性化。這里包括基因測序的設(shè)備，還有主動導(dǎo)管等等。
第二個趨勢，關(guān)于3D打印，包括假體，包括生物材料，這方面也是最近發(fā)展得非常的快的。
第三個趨勢，就是剛?cè)狁詈系木o密機(jī)件，包括微納的柔性，包括我們所說的軟管，包括機(jī)件的控制，包括精準(zhǔn)的定位。
第四個趨勢，就是發(fā)展很快的AI和VR，這主要操作上，一下子把醫(yī)生直接帶入了解剖組織的內(nèi)部，可以進(jìn)行很多的觀測，而且沉浸在這樣一個手術(shù)的整個大環(huán)境里。這是一個趨勢。
第五個趨勢就是大數(shù)據(jù)無所不在。這里包括導(dǎo)航、人機(jī)協(xié)作操作、我們所說的醫(yī)生的代理等等。
最近還有一些發(fā)展，就是我們所說的可穿戴式。這種可穿戴式利用了人的生物的肌腱，神經(jīng)的傳導(dǎo)，包括情感等等。
所以未來趨勢總結(jié)起來就是，一個是生物和生命精準(zhǔn)；一個是肌腱；一個是人工現(xiàn)實；還有一個是大健康。
但我以一個過來人的經(jīng)驗看，在推進(jìn)過程中。還需要注意下面這三個創(chuàng)新機(jī)制。
其一，加大資源的持續(xù)性投入力度。
我經(jīng)常跟政府的領(lǐng)導(dǎo)交流，這是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，需要效校，醫(yī)院企業(yè)合作，高校。然后商品是需要企業(yè)，這個形成要5年以上，包括各種各樣的的標(biāo)準(zhǔn)，包括關(guān)鍵技術(shù)，臨床實驗，包括許可證申請。如果是的話，我們加強(qiáng)可持續(xù)投入。達(dá)芬奇22個億美金銷售額，每年8%的研發(fā)，這個強(qiáng)度多大？大家看得出來。所以這個上面風(fēng)險大。需要有高瞻遠(yuǎn)矚基金和政府引導(dǎo)才能發(fā)展。
第二個確立醫(yī)-產(chǎn)-學(xué)-研協(xié)同立項和利益機(jī)制。
這里面要由學(xué)校里的技術(shù)驅(qū)動，工程驅(qū)動變成臨床方便使用的應(yīng)用驅(qū)動，這是一個轉(zhuǎn)化，從原形樣機(jī)原理驗證到商品商業(yè)模式的轉(zhuǎn)換。這些東西都是在不同階段發(fā)生的，所以要建立這樣的一種機(jī)制。
第三個是我們所說的人才。
因為醫(yī)生的話，技術(shù)人員要聽懂，技術(shù)人員的話醫(yī)生要聽懂，經(jīng)常發(fā)生怪圈，醫(yī)生認(rèn)為很難的，工程師覺得容易，醫(yī)生覺得難的，工程師覺得非常不容易。
獨(dú)輪車上的展望
最后說一下我們的研究所。20年期間我們和很多醫(yī)院做了合作，包括301等等。我們率先主要在神經(jīng)外科，神經(jīng)外科我們認(rèn)為15-20%今后可以微創(chuàng)，不需要開顱，內(nèi)部裝米粒大的病灶點(diǎn)，根據(jù)相應(yīng)的病情放入同樣同位素，這樣清醒了手術(shù)，兩三天可以出院，大大減少風(fēng)險和這樣的一個醫(yī)療的成本。
……
當(dāng)然還有利用這個Nino-Ninebot兩輪車，可以在輪椅上，這是由法國設(shè)計師設(shè)計的，目前非常的成功。
小結(jié)：
中國目前已經(jīng)是全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場，但服務(wù)機(jī)器人相對弱勢，一些投資人和從業(yè)者在去年大熱的個人消費(fèi)機(jī)器人碰壁后，把眼光放到了機(jī)器人跟具體應(yīng)用場景結(jié)合更緊密的場景中，比如自動駕駛機(jī)器人，餐廳服務(wù)機(jī)器人，以及本文的醫(yī)療機(jī)器人。
王田苗教授從一個過來人的角度，為我們分析了達(dá)芬奇醫(yī)療機(jī)器人成功的背后原因，提醒我們在最近醫(yī)療機(jī)器人大熱的時候，要踏入這個領(lǐng)域還得做好充分的準(zhǔn)備。這是一個可能需要準(zhǔn)備10年才能盈利的領(lǐng)域，這是一個需要和醫(yī)生長期捆綁的特殊領(lǐng)域，這是一個需要商保護(hù)航的脆弱領(lǐng)域，這是一個大公司摻和都不一定能成功的棘手領(lǐng)域。
如果你要準(zhǔn)備著手，就要準(zhǔn)備好長期備戰(zhàn)的狀態(tài)。
