隋佳宇，劉 爽，劉海霞，綦 海，張毛毛

哈爾濱醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150086

1 人工智能ChatGPT

人工智能（artificial intelligence，AI）是利用計算機研究和開發(fā)模擬、擴展和延伸人類智能的理論、方法、技術和應用系統(tǒng)的一門新興計算機科學技術。人工智能以大數(shù)據(jù)，自然語言處理并行計算和學習為核心驅(qū)動力。機器學習及深度學習是人工智能發(fā)揮作用的重要方法。機器學習利用設計算法來探索數(shù)據(jù)中隱藏的潛在規(guī)律，并輸出相對應的結(jié)果。深度學習是一種模擬人腦分析和學習的神經(jīng)網(wǎng)絡，通過模仿人腦的獨特機制來分析解釋各種數(shù)據(jù)，包括聲音、圖畫和文字等的識別和理解［1-3］。自然語言處理是一種應用于文本分析、機器翻譯和語音識別等領域的計算機技術，其主要目的是以智能的方式理解和分析人類語言的含義。通過利用文本挖掘構(gòu)建知識圖譜，它能夠?qū)崿F(xiàn)智能問答和智能決策支持等功能［4］。人工智能技術以其獨特的優(yōu)勢在各項領域更新補充傳統(tǒng)模式發(fā)揮巨大作用。

ChatGPT（聊天生成預訓練轉(zhuǎn)換器，chat generative pre-trained transformer）是一種基于深度學習技術的自然語言處理工具。它采用非常龐大的數(shù)據(jù)集進行訓練，具備大量參數(shù)，因此能夠生成高質(zhì)量的文本輸出。作為OpenAI 公司開發(fā)的強大神經(jīng)網(wǎng)絡模型，ChatGPT 的架構(gòu)基于GPT 模型，并不斷迭代。相對于傳統(tǒng)的機器學習方法，ChatGPT 采用端到端學習的方式，即一個神經(jīng)網(wǎng)絡負責處理從輸入到輸出的整個過程，從而為處理自然語言提供了獨特的優(yōu)勢。ChatGPT具有以下優(yōu)勢。

1.1 語言理解能力

ChatGPT 在自然語言處理領域取得了重要突破，具有強大的能力來實現(xiàn)擬人化交互和為虛擬個體提供高效的技術基礎［5］。它利用先進的語言生成和理解技術，能夠準確地理解用戶輸入，并生成流暢自然的回復。在ChatGPT 的練習和測試中，利用了龐大的數(shù)據(jù)集和深度學習技術。從GPT- 1的1.17億參數(shù)增加到GPT- 2的15億參數(shù)，再到GPT- 3的1 750億參數(shù)，參數(shù)量的急劇增加使得ChatGPT 在語言理解和生成方面具有更強大的能力。而基于GPT- 3.5微調(diào)生成的ChatGPT- 4模型目前的學習參數(shù)還未公開［6］。這些大規(guī)模的參數(shù)有助于ChatGPT 更好地理解和生成自然語言，從而提高其在擬人化交互和技術支持等方面的性能。

1.2 生成文本的邏輯性和可讀性

ChatGPT 通過大規(guī)模的訓練數(shù)據(jù)集，學習到了語法、語義和常識等方面的知識，使得它能夠理解復雜的句子結(jié)構(gòu)，捕捉上下文信息，并生成與之相關的回復。ChatGPT 經(jīng)過了大量的訓練，使其具備了一定的語言表達能力，可以根據(jù)用戶的提問和上下文情境，生成自然流暢的語句。此外，模型還學習到了一些常見的表達方式、慣用語等，使得生成的文本更加地貼近人類的表達習慣。在大規(guī)模數(shù)據(jù)集的訓練和測試下，ChatGPT 能夠提供邏輯性更強、可讀性更好的回答。

1.3 基于上下文的連貫回答

ChatGPT 采用端到端訓練方式，對于處理自然語言可以更好地捕捉上下文信息，并能夠自動學習語言規(guī)則和模式。ChatGPT 具有記憶性，用戶可以與ChatGPT 進行連續(xù)的追問和交流，實現(xiàn)更加自然真實的對話。

2 人工智能在醫(yī)學教育領域的應用

在醫(yī)學領域的人工智能技術雖然發(fā)展時間較短僅有幾十年的歷史，但卻大幅度提升了醫(yī)療技術水平，擴寬了醫(yī)療服務范圍，在一定程度上緩解了部分醫(yī)療資源相對不足的問題，也促進了醫(yī)療公平化的建設。當前，人工智能在醫(yī)療領域展現(xiàn)廣泛應用趨勢，其主要集中在輔助診斷方面，可以幫助醫(yī)生快速判斷肺癌、肝癌、腦血管畸形、腦部腫瘤和腦栓塞梗死等多種臨床疾病的檢查結(jié)果。通過學習過往的大量病例數(shù)據(jù)，人工智能構(gòu)建了多種疾病的模型，有效輔助醫(yī)生進行快速診斷［7］。人工智能在醫(yī)學教育領域也逐漸展現(xiàn)出日益攀升的強大能力。根據(jù)2020年國務院辦公廳發(fā)布的《關于加快醫(yī)學教育創(chuàng)新發(fā)展的指導意見》，為了優(yōu)化學科專業(yè)結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)“大健康”理念和新科技革命內(nèi)涵，提出了關于現(xiàn)有專業(yè)建設的理念內(nèi)容、方法技術和標準評價等新要求。計劃建設一批新的醫(yī)學相關專業(yè)，以推動醫(yī)科與多學科之間的深度交叉融合［8］。人工智能在醫(yī)學教育的應用也成為加快建設新醫(yī)科的關鍵環(huán)節(jié)與重要手段。

2.1 人工智能輔助醫(yī)學教育促進多學科融合提高教學質(zhì)量

傳統(tǒng)的醫(yī)學教育模式注重教師傳授知識，學生僅憑課堂所學知識不能滿足大健康時代對人才培養(yǎng)的需求。為了適應新時代醫(yī)學科學的發(fā)展，醫(yī)學教育應當發(fā)揮學生學習的主觀能動性，培養(yǎng)其獲取知識的能力，致力于塑造終身學習者。人工智能技術能夠構(gòu)建智能導學系統(tǒng)，從而更好實現(xiàn)個性化教育。智能導學系統(tǒng)通過學生的學習目標制定個性化的學習方案，并創(chuàng)建效果分析模型來評價學習成果和調(diào)適教學進度。同時，系統(tǒng)會根據(jù)學生的知識漏洞和學習難點生成針對性的輔導，分析學生在學習過程中出現(xiàn)的錯誤和原因，從而指導學生進行有目的性的改進。人工智能能夠準確剖析學生的成績，觀測學生的學習狀態(tài)，對態(tài)度不端正、自主能力和自控能力較弱的學生進行預警，從而及時指引和教導學生進行高效學習，提高教學質(zhì)量。借助知識圖譜的創(chuàng)建促進跨學科專業(yè)資源的實時共享。通過個體化學習特征分析以調(diào)優(yōu)資源配置，解決多學科交叉融合困難的問題。建立起終身學習機制，有助于強化人文教育，推動跨學科人才的培育［9］。醫(yī)學教育應當以學生為主體，利用科學動態(tài)化的大數(shù)據(jù)教學，為教師進行線上線下相結(jié)合教學模式助力，積極引導學生充分進行合作學習、探究學習和個性化學習。重視學生認知能力培養(yǎng)，尊重學生個性化培育，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維能力。

2.2 人工智能提供醫(yī)學教育新型教學資源、助力教學發(fā)展

我國醫(yī)學教育資源的分布不均衡現(xiàn)象比較明顯。隨著招生規(guī)模地不斷擴大，實踐教學受到師資、場地、設備等多個條件的限制。實踐技能教學十分不足，重理論知識而輕實踐教學的現(xiàn)象嚴重影響了醫(yī)學人才的培養(yǎng)質(zhì)量。由于資源分布的不均衡，限制了實踐教學的開展和教學質(zhì)量的提升，導致許多醫(yī)學生在實踐技能方面缺乏充分的訓練，對醫(yī)生的綜合能力和實踐技能的培養(yǎng)造成了不利影響，而人工智能可以在一定程度上解決這一難題。通過醫(yī)學教育云資源，能夠在網(wǎng)絡平臺上共享開放數(shù)字圖書館、醫(yī)學資源庫、考試題庫、線上課程、手術視頻、疑難病例等內(nèi)容［10］。同時，引入虛擬技術如VR、AR等，可以模擬再現(xiàn)大量醫(yī)學情景，創(chuàng)建仿真全面沉浸式的教學環(huán)境，從而提供更高效、更安全的醫(yī)學實踐體驗［11］。通過人工智能提供的虛擬教學資源可以讓醫(yī)學生掙脫傳統(tǒng)醫(yī)學模式的束縛，提升教學水平，培養(yǎng)全面的新型醫(yī)學人才。

3 ChatGPT在醫(yī)學教育的應用

3.1 提供知識信息輔助學習

ChatGPT 可以提供醫(yī)學知識和相關信息。ChatGPT 可以回答學生提出的關于疾病、生理學、病理學等方面的問題，并提供相關的詳細解釋內(nèi)容和參考資料；還可以根據(jù)學生的具體需求，提供特定主題的信息，例如藥物治療指南、操作技巧等。通過與ChatGPT 的交互，學生可以快速獲取醫(yī)學知識。Ranwir K. Sinha等人的一項研究發(fā)現(xiàn)，ChatGPT 在解決病理學中高階的推理問題具有一定的能力和相對較高的準確性，在該項實驗研究中ChatGPT 所給出的答案得分約為80%，ChatGPT 所回答的問題具有邏輯連貫性，教師和學生可以從中得到幫助來解決推理類問題從而解決教學難點［12］。ChatGPT 可以作為醫(yī)學生學習的助手，解答學生的問題。Hendrik Friederichs等人在德國醫(yī)學院的調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)在等級提升考試中ChatGPT可以正確回答超過三分之二的多項選擇題，并且在測試試驗中的表現(xiàn)幾乎優(yōu)于所有1～3年級的醫(yī)學生，只有超過四年級的學生取得了和ChatGPT相似的成績［13］。學生可以將課堂上學到的知識或課后作業(yè)的問題提供給ChatGPT，從而獲得有關問題的背景、解釋、示例和參考文獻，幫助學生更好地理解和熟練掌握醫(yī)學知識。

3.2 模擬患者對話和虛擬手術

在醫(yī)學教育中，模擬患者對話是培養(yǎng)學生臨床技能和溝通能力的重要手段。ChatGPT可以扮演不同類型的患者的角色，并通過對話模擬患者交流情景。它可以根據(jù)學生的提問和表達，提供逼真的患者反饋和回應，以幫助學生在真實的臨床情景下練習和培訓，提高溝通技巧和臨床應對能力。通過與Chat-GPT的交互，學生可以進行虛擬手術模擬。他們可以向ChatGPT 描述一個手術場景，并獲得關于手術步驟、技術要點和注意事項的指導。ChatGPT 能夠生成具有相關患者詳細信息的適當級別的OSCE場景，同時包括統(tǒng)計數(shù)據(jù)、既往病史和治療過程。如果得到指示，ChatGPT還可以提供OSCE場景的可能答案，包括重點病史問題、體檢操作和相應的實驗室檢查。此外，學生可以根據(jù)自己選擇的主題調(diào)整OSCE 情景。例如“你能提供一個普通外科三年級的OSCE場景嗎？”這為學生們提供了另一種提升OSCE 技能的資源和同學相互模擬OSCE 的動態(tài)方式［14］。這對于學生的手術技能培養(yǎng)和準備手術過程中的挑戰(zhàn)非常有幫助。

3.3 提供臨床案例解析和決策指導

學習臨床案例對于培養(yǎng)學生的診斷和問題解決能力非常重要。ChatGPT 可以模擬臨床案例，并與學生進行交互，引導學生分析病史、癥狀和診斷結(jié)果，并提出合理的診斷和治療方案。這種交互式的學習方式可以幫助學生培養(yǎng)臨床思維和決策能力。Chat-GPT可以作為臨床決策支持工具，為醫(yī)生和學生提供決策上的指導。Vera Sorin 等人進行實驗研究評估ChatGPT 作為乳腺腫瘤委員會決策的支持工具的可能性。他們將連續(xù)10例患者的臨床信息輸入到當前版本的ChatGPT中，以獲得ChatGPT所對于特定患者的推薦治療意見。將ChatGPT產(chǎn)生的結(jié)果與腫瘤委員會的最終建議進行了比較。同時由兩名資深放射科醫(yī)生進行了獨立評分。ChatGPT的建議與腫瘤委員會的決定相似。實驗表明，結(jié)合臨床醫(yī)生的臨床判斷，ChatGPT 有潛力成為臨床決策的支持工具［15］。Arya Rao等人比較了ChatGPT 對ACR 乳房疼痛和乳腺癌篩查適當性標準的反應。證實使用ChatGPT等大型語言模型進行放射學決策的最終可行性，有可能改善臨床工作流程和負責任地使用放射學服務［16］。通過與ChatGPT 的交互，輸入病例相關的信息，例如患者的癥狀、檢查結(jié)果等，ChatGPT可以提供關于疾病診斷、治療方案和藥物選擇等方面的建議和指引。對ChatGPT 提供的建議進行評估和驗證，并結(jié)合自身的臨床判斷做出最終的決策。JunHee Kim等人的研究利用ChatGPT 輸入肩撞擊綜合征（SIS）相關問題，并且收集其提供的醫(yī)療信息和治療方案，ChatGPT不僅提供了對SIS的定義、流行率和危險因素的答案，而且還提供了癥狀、具有類似癥狀的疾病，以及根據(jù)輸入的信息進行骨科檢查。實驗也證明了ChatGPT 具備為不熟悉SIS的患者提供全面有用的醫(yī)療信息和治療選擇的能力［17］。隨著自然語言處理技術的進一步發(fā)展，它有望能夠表達更詳細的醫(yī)療信息和治療方案。

3.4 提供實驗室指導和進行醫(yī)學研究

在醫(yī)學教育中，實驗室技能和解讀實驗結(jié)果對于學生的培養(yǎng)非常重要。ChatGPT 可以在實驗室操作、樣本采集和實驗結(jié)果解讀等方面提供指導。學生可以與ChatGPT 進行交互，咨詢關于實驗操作的步驟、方法和技巧，以及對實驗結(jié)果的解讀和分析等方面的問題。Cahan 和Treutlein 等人在ChatGPT 關于干細胞研究中指出，ChatGPT 幫助干細胞研究的三種方式： ①能夠處理和分析大量的干細胞相關數(shù)據(jù)；②通過更有效優(yōu)化干細胞培養(yǎng)條件和控制干細胞的生長水平；③創(chuàng)建干細胞行為的詳細模型，幫助研究人員更好地理解干細胞對刺激的反應以及實現(xiàn)對干細胞實驗的有效調(diào)控。從而說明了ChatGPT如何通過節(jié)省時間來高效幫助干細胞的研究［18］。Chat-GPT在醫(yī)學研究中的應用具有巨大潛力。它可以幫助學生和研究人員進行文獻檢索、分析數(shù)據(jù)、提供研究方法和統(tǒng)計建議等方面的支持。

3.5 個性化學習支持、心理輔導以及健康管理

每個學生在學習醫(yī)學過程中都有其獨特的需求和學習風格。ChatGPT可以通過學生與其對話的方式，定制個性化的學習支持。它可以了解學生的學習興趣和目標，根據(jù)學生的需求提供特定的學習資源、建議和學習計劃，幫助學生更有效地學習和成長。在評估ChatGPT回答有關肝硬化和肝細胞癌問題方面性能的實驗中，ChatGPT 提出了有組織的，多方面的心理和實用建議。它建議護理人員鼓勵患者遵循治療策略，提供情感支持，并建議患者尋求團體支持。值得注意的是，該模型的建議還包括護理人員的身心健康，以提高他們的復原力［19］。近期一項關于Chat-GPT為糖尿病患者提供健康問題準確性評估的研究表明，盡管存在著內(nèi)容相對不穩(wěn)定的風險，ChatGPT仍然有很大潛力為糖尿病患者提供準確且有價值的健康信息。其實時更新的健康信息能夠極大程度上滿足糖尿病患者的信息需求。除了醫(yī)學知識的傳授，ChatGPT還可以用于提供心理支持和健康管理方面的服務［20］。它可以與用戶進行對話，提供情緒管理、壓力應對和健康生活方式等方面的建議。這種虛擬的心理輔導和健康管理支持可以幫助學業(yè)繁重的醫(yī)學生減輕焦慮和壓力。

4 ChatGPT在醫(yī)學教育中的爭議

ChatGPT所擁有的強大功能給醫(yī)學教育帶來了全新的變革，同時也應用于新的場景，但仍然存在著某些局限性的問題。醫(yī)學教育正面臨以ChatGPT為代表的人工智能所帶來的全新挑戰(zhàn)和爭議。

4.1 依賴性與便利性

以ChatGPT 為代表的AI工具為醫(yī)學生提供了更為方便獲取醫(yī)學知識的途徑。然而，這也可能導致學生過度依賴ChatGPT，削弱他們主動學習和培養(yǎng)批判性思維的能力。醫(yī)學教育應該鼓勵學生主動思考、深入理解概念和質(zhì)疑信息，而不是僅僅依賴和相信工具的回答。過度依賴ChatGPT會導致信息的聯(lián)系性缺乏，從而導致學生思維固化、缺乏創(chuàng)新性的思維，進一步影響醫(yī)學教育效果。

4.2 不完全的知識和準確性

醫(yī)學是一個不斷在演進的過程，會大量出現(xiàn)新的醫(yī)學研究和新的醫(yī)學知識。ChatGPT可以提供大量的醫(yī)學信息，但它的回答依賴于預訓練的數(shù)據(jù)。如果ChatGPT 訓練數(shù)據(jù)有偏差且不完整，則算法可能有偏差且不完整，導致信息的不完整，過時或不準確； 人工智能也無法完全理解人體系統(tǒng)的生物學機制，導致在提供信息時存在局限性［21］。因此，醫(yī)學生需要掌握如何區(qū)分和評估信息的可靠性和如何獲取正確和最新的知識來源的能力。

4.3 缺乏人性化和情感因素

醫(yī)學教育不僅僅是傳遞知識的過程，還需要培養(yǎng)學生的人際交往和溝通能力，同時也注重培養(yǎng)學生的情感智能和共情能力。醫(yī)學人文精神的培養(yǎng)對于醫(yī)學生的未來發(fā)展舉足輕重，只有與真正的人溝通才能逐漸培養(yǎng)醫(yī)學道德觀念。盡管ChatGPT具有處理自然語言的能力，但它無法提供與人的情感交流和理解的能力。當醫(yī)學生過度地依賴ChatGPT 時，他們會失去對真實人際關系的信任，將人與人之間的關系局限于“人-機”的層面。醫(yī)學生過度依賴虛擬的互動，會導致他們與社會之間的真實聯(lián)系受限，缺乏教師所提供的親身傳授以及周圍關系支持系統(tǒng)的聯(lián)系。

4.4 隱私和倫理問題

使用ChatGPT等人工智能工具可能會涉及學生和患者的個人數(shù)據(jù)和隱私問題。目前，ChatGPT 建立的數(shù)據(jù)庫有限，數(shù)據(jù)的真實性得不到相關監(jiān)管機制的監(jiān)管，從而模糊數(shù)據(jù)使用與濫用的界限。此外，學生搜尋信息時會忽視自身信息輸入，僅關注 Chat-GPT 的搜尋結(jié)果，存在數(shù)據(jù)隱私泄露的風險［22］。人工智能的使用也可能導致對某些人群的歧視或優(yōu)先考慮特定群體，可能導致未來的醫(yī)療不平等并影響人類生活［21］。確保適當?shù)碾[私保護和倫理標準，同時平衡教育目標與數(shù)據(jù)使用，是醫(yī)學教育中的一個重要挑戰(zhàn)。

5 結(jié)語

ChatGPT 作為新興人工智能語言處理模型，在給醫(yī)學教育帶來巨大變革的同時，也帶來了全新爭議和挑戰(zhàn)。ChatGPT具有在醫(yī)學教育領域產(chǎn)生深遠影響的強大潛力，也為培養(yǎng)醫(yī)學專業(yè)人才和提升醫(yī)療水平帶來了重要的機遇。其提供海量的醫(yī)學信息、臨床案例分析和醫(yī)療技能模擬，助力醫(yī)學生更好地理解和掌握醫(yī)學知識。同時，ChatGPT 還為醫(yī)學教育帶來了更加靈活和個性化的學習方式，滿足學生的多樣化學習需求。然而，我們需謹記ChatGPT 在醫(yī)學教育中仍存在諸多局限。其虛擬的互動破壞與社會之間的真實聯(lián)系，限制了培養(yǎng)醫(yī)學生的實踐能力和溝通技巧。因此，在醫(yī)學教育方面運用ChatGPT時，我們應與傳統(tǒng)教學方法相結(jié)合，同時權衡其優(yōu)缺點，從而提升教學質(zhì)量和培養(yǎng)醫(yī)學專業(yè)人才的能力。醫(yī)學教學應加強對ChatGPT 應用的監(jiān)管和指導，確保其使用符合倫理規(guī)范和醫(yī)學教育質(zhì)量的要求。只有在科學合理的指導下，ChatGPT 才能更好地發(fā)揮在醫(yī)學教育中的潛力，并為培養(yǎng)出更優(yōu)秀的醫(yī)學人才做出貢獻。我們要積極接納，理性運用新型人工智能技術促進醫(yī)學教育發(fā)展。我們也期待未來ChatGPT在醫(yī)學教育中的持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新，為醫(yī)學教育事業(yè)帶來更大的進步和影響。