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健康

預測疾病、精準開刀、促新藥降價,專顧台灣健康的超級電腦來了!

康健雜誌

更新於 06月28日17:55 • 發布於 06月28日17:55 • 出處/康健雜誌 文/邱宜君 圖/Freepik
預測疾病、精準開刀、促新藥降價,專顧台灣健康的超級電腦來了!
預測疾病、精準開刀、促新藥降價,專顧台灣健康的超級電腦來了!

台灣目前有6座超級電腦進入世界前500強,不過下次排名,台灣可能會多一座進榜,而且是專顧健康的超級電腦。國衛院與華碩、輝達(NVIDIA)聯手打造「國衛一號」,將帶領台灣以加速千倍的步伐,走進一個智慧健康的盛世。

在「算力即國力」的AI時代,關注最新科技對健康的好處,有一個名單不能不知道,那就是每半年公布一次的「TOP500」,全世界算力最強的500台超級電腦。今年5月公布的最新名單裡,台灣共有6座超級電腦進入前500強,在亞洲國家當中,版圖僅次於日本、中國、南韓。

台灣有6座超級電腦名列全球前500強,版圖在亞洲國家中僅次於日本、中國、南韓。圖片來源 /Top500網站
台灣有6座超級電腦名列全球前500強,版圖在亞洲國家中僅次於日本、中國、南韓。圖片來源 /Top500網站

國衛一號:第1台生醫超級電腦誕生!目標成台版「劍橋一號」

台灣居AI領域關鍵地位、擁有近30年健保大數據、舉世聞名的醫療專業,同時面臨全球最快的人口老化速度和沉重醫療照護負擔。超級電腦能幫什麼忙?

國家衛生研究院上週與華碩集團簽約,宣布展開4年期合作計劃,將聯手輝達(NVIDIA)的高效能運算技術,打造超級電腦「國衛一號」,為台灣第1座專以生醫應用為目的的超級電腦,向英國「劍橋一號」看齊。

智慧手錶紀錄量超大,超級電腦處理才夠快

國衛院群體健康研究所所長邱弘毅表示,「國衛一號」將專用於生醫運算,而且算力是國網中心以外最大的。人工智慧的3大核心要素,就是算力、演算法和數據。為什麼「國衛一號」的算力一定要大?

邱弘毅解釋,以前一個人可能每3個月回診才量1次血壓,現在很多穿戴式裝置24小時不間斷地蒐集數據,每天可能就有10個時間點的血壓紀錄,等於每人每月就有300筆血壓紀錄,經年累月下來,資訊量極為龐大,如果用傳統的CPU運算速度去運算,可能好幾個月才能算完一個人的資料。要從一大群人、整個族群去建立預測規則,又要花更久時間。

蒐集到的資料愈多,對疾病的預測就愈精準,前提是,一定要有高速運算的超級電腦。邱弘毅說,「國衛一號」擁有NVIDIA高效能運算的GPU(圖像處理器),運算速度是一般CPU的1,000倍以上,而且是5台並聯,可以運算得非常非常快。以前一筆資料可能要算3個月,現在不到一個星期就可以算出來,有機會發展出慢性病風險預測工具,提供給醫師,幫助病人及早診斷、治療。

AI助精準找藥、模擬開刀,促新藥降價、手術精準

超級電腦也有助於降低新藥研發成本、加速智慧醫療創新。邱弘毅表示,過去新藥開發動輒20年以上,現在AI可在大型化學物質資料庫當中,很快找出可能的「藥物候選人」,大幅縮減新藥開發的時間和金錢成本,成本下降了,新藥價格也會下降。

AI也能精確掃描人體立體結構,將每個人做手術最適合下刀的路徑,提前規劃出來,並且提供醫師視覺模擬。外科醫師可以提前知道從哪裡開進去出血量最少、對正常組織破壞最小,進而讓病人術後恢復更順利。

電子病歷先統一,大小醫院都能用

華碩智慧雲軟體中心資深產品協理黃國豪表示,華碩從1年半以前開始推動xHIS次世代醫療資訊平台,也就是一個當今國際共通病歷資料格式(FHIR)的平台,這也是衛福部正在推動的資料格式,等於是與政府協力,幫助全台醫院達成資料互通。

黃國豪表示,現在病人轉院時病歷帶不走、大醫院研發的AI工具小醫院不能用,這些問題未來都會解決。當全國資料規格統一,大醫院開發出來的AI創新工具,不需要再花高成本去重新適應不同資料格式,小醫院也能直接使用。

AI生醫3要素:科學提問、精準大數據、優良軟硬體

國衛院院長司徒惠康表示,國衛院作為台灣唯一一個任務導向的醫藥衛生研究機構,成立30年來,持續蒐集非常多珍貴的生醫數據。「蒐集到重要資訊,還要透過科學方法,做出有用的分析,才能運用在衛生政策的擬定,」司徒惠康形容,這就是「Data Drive Discovery」這3個D的意義。

比方說,國衛院已經透過全台各區27個醫院,蒐集了8萬多個不同的重要抗藥菌株。過去15年來,國衛院也累積超過6,000人的健康老化數據。國衛院還正在整合全台灣36個不同的人體生物資料庫(Biobank),這包括將近100萬筆基因分析數據、用藥反應、臨床影像資料,資料量很驚人。

國衛院前院長、中央研究院院士梁賡義提醒,很多基因研究已經脫離研究本質,雖有精準數據和優良軟硬體,卻不知道要回答什麼科學問題。國衛院與華碩、輝達合作,就是要同時顧及:問科學問題、蒐集準確的大數據、使用好的硬體和軟體去分析。

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