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中国医疗机器人行业

发布时间:2017-06-09



医疗机器人领域一直是机器人领域及医疗器械产业“金字塔上的皇冠”。因其需要复杂的多学科尖端技术,又将对民生、产业带来巨大的影响和变革,这一高门槛、高价值领域又可称为医疗领域的航天工程。但是机器人在精度、稳定性、力量和耐力等方面有无法比拟的优势,在对专业度要求很高的医学领域的应用被普遍看好。

医疗机器人是一种智能型服务机器人,种类较多,根据其用途不同,可分为临床医疗用机器人(包括外科手术机器人和诊断与治疗机器人)、陪护机器人、护理机器人、康复机器人、移送病人机器人、运送药品机器人等。我们按照现在普遍的分类方式分为四种手术机器人、康复机器人、辅助机器人、服务机器人。

BCG 波士顿咨询数据,截止 20161月,全球医疗机器人行业每年营收达到 74.7 亿美元,预计未来 5 年年复合增长率能稳定在15.4%,未来将形成万亿的产业链。在此盘点36家医疗机器人企业。其中上市企业两家,楚天科技和新松机器人。共12家企业获得融资,融资总额大约在80140万人民币(数千万、数百万按照1000万、100万计算)。由于机器人是实体行业,有18家企业未公布其融资情况,所以真实融资额会远远大于8亿人民币。

.在所有可查到创始人或主要技术团队的教育背景中,有超过28%的人曾在哈尔滨工业大学就读(以下简称哈工大),哈工大俨然成了中国医疗机器人产业的人才摇篮。

医疗机器人企业扫描

 

 

 

 

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超过28%的科研团队和创始人来自哈工大

 

中国医疗机器人行业图谱

 

 

在收集到的36家医疗机器人企业中,除了10家企业的团队资料不明确以外,在剩下25家企业中有7家公司的创始人或者主要技术团队来自于哈工大,比例超过了28%。当然除了哈工大,创始人来自清华有2家,来自上海交大的有3家,来自北京航空航天大学的有3家,但是这些与哈工大相比差距不小,于是记者带着好奇,去探寻哈尔滨工业大学在机器人领域为何如此厉害?

 

 

 

哈尔滨工业大学有一个机器人技术与系统国家重点实验室,是我国最早开展机器人技术研究的单位之一,其前身主体是1986年成立的哈尔滨工业大学机器人研究所。早在上个世纪80年代,即研制出我国第一台弧焊机器人和第一台点焊机器人。哈工大人才培养厉害,不仅仅是教学的原因,更多的是产、学、研结合的原因,哈尔滨工业大学与黑龙江省政府、哈尔滨市政府共同投资组建的哈工大机器人集团(HRG),仅哈工大机器人集团旗下就有14家企业与机器人有关,其中哈尔滨天愈康复医疗机器人有限公司、挚康医疗科技有限公司还未计入本次盘点。在代表人物方面,我想大家对孙立宁教授并不陌生,几乎大多数有关医疗机器人的会议、论坛都可以见到孙立宁教授的身影。主要从事纳米级微驱动及微操作机器人、高速高精度机构、工业机器人技术、并联机器人、医疗机器人、微小型机器人、仿人手臂及机器人机构与控制方面的研究工作。

 

其他院校实力.当然除了哈工大,北京航空航天的实力也不同凡响,北航有一个机器人研究所,于1987年由张启先院士创建,是一个集教学、科研、开发为一体的研究实体。目前其医疗与服务机器人产品包括:小型模块化骨科机器人系统、脊柱磨削导航及机器人系统、幕墙清洗机器人、数字化手术床、床椅一体化系统以及脑立体定向机器人。北航和海军总医院联合研制的脑外科手术机器人,获得了CFDA的认证,已经完成了几千例的临床手术。北航的王田苗教授在这个领域也同样有名,在先进机器人技术,在医用机器人、仿生机器鱼与嵌入式技术等方面取得过突出成绩。现在被真格基金、雅瑞资本等多家投资机构聘为高级科技顾问。中科院(深圳)在20139月研发出脊柱外科手术机器人,它能够和现有的红外跟踪定位设备融合,实现术中手术器械的准确实时定位。香港理工大学成功研发了全球首台内置马达外科手术专用机器人系统(NSRSNovel Surgical Robotic System),这项研究借助了香港大学李嘉诚医学院的外科临床经验,并已成功应用于动物试验。该技术预计两年后进入临床测试,最快将于2019年推向市场。总的来说哈工大、北航、清华、天津大学都是国内医疗机器人研发的佼佼者,其研发产品涉及到手术、康复、服务、辅助各种类型机器人,基本代表了国内医疗机器人的最高水平。各位机器人公司的HR要是想招聘人才,这几个学校的毕业生要赶紧抢到手啊。

 

36家医疗机器人企业中,手术机器人有7家,康复机器人有11家,辅助机器人有12家,服务机器人6家。

 

手术机器人:手术机器人大类包括腹腔镜手术机器人系、统矫形外科机器人系统、神经外科机器人系统、可操纵的机器人导管、及其他临床手术机器人。手术机器占全球医疗机器人份额60%以上,占比最重。其中,腹腔镜检查是手术机器人最大的应用领域,占手术机器人行业的88.5%。其他临床手术机器人占比11.5%。未来由于微创手术只需要5毫米到1.5厘米的创口,可以在对病人损伤较小的情况下完成一些高难度的手术操作,手术机器人的发展前景会越来越高广阔。比如深圳罗伯医疗手术机器人辅助系统或者手术机器人,可以帮助医生通过使用电脑和软件技术来控制和移动手术仪器进入病人身体上的小切口(微创)来完成不同的手术步骤。手术机器人辅助系统包括促进微创手术和协助完成人体内不易通过的复杂区域的导航功能,同时也可以缩短手术后的康复时间。设备实际上还不是一个机器人因为在手术时还需要人的操作。手术计算机复制系统通常包含以下几个部分:

 

一个手术期间供医生坐着的控制台。控制台是系统的控制中心同时通过一个内窥镜在3D显示屏显示的影像来观察手术和器械控制的情况;在病床旁边的推车上含有三到四个链式固定的机械臂,摄像头(内窥镜)和手术过程中医生控制的手术器械。与推车分离的部分包括硬件和软件的支持部分,例如一个电子外科手术集成,抽吸冲洗泵,和一个内窥镜的光源装置。大多数外科医生使用多种外科手术设备来协助手术计算机辅助系统,例如手术刀、医用镊子、抓紧器、解剖器、烧灼器、剪刀、牵开器以及冲洗器。

 

康复机器人:此次盘点中,康复机器人企业占比最高,在31%左右。康复机器人企业的发展与人口结构与疾病模式的改变、利好政策、市场产品匮乏,急需借助智能康复产品有重大关系。人口老龄化增加了致残几率和残疾人数量。老年人由于生理机能衰退,脑血管疾病、骨关节病、脑卒中等发病率和致残几率增高;另一方面,长期以来慢病患者急性期治疗模式导致慢病致残率越来越高。康复机器人可以帮助行动障碍的患者(如因脑卒中、创伤性神经损伤、脊髓损伤、肢体残疾、老龄化引起的行动障碍等)进行高效治疗和康复。从2009年至今,国务院、卫计委等部相继出台政策,鼓励、支持康复医学发展壮大。《关于促进健康服务业发展的若干意见》专门提出公立二级综合医院、企业医院等转型为康复医院,有条件的机构根据业务需要配备康复机器人等智能设备。国务院总理李克强在20161014日主持召开国务院常务会议上,明确提出大力推进康复辅助器具产业发展,通过社保、企业所得税优惠等政策,促进产业升级。另外按照人社部、国家卫计委等多部门联合印发的《关于新增部分医疗康复项目纳入基本医疗保障支付范围的通知》,从2016630日开始,纳入医保的康复项目由此前的9项增加至29项,并且各地原已纳入医保支付范围的医疗康复项目继续保留。其中运动疗法、偏瘫肢体综合训练、手功能评定均纳入医疗支付范围。根据卫计委数据,截止2012年底,在全国近万家二级以上医院中,实际拥有康复科的综合医院约3288家。另据残联统计,截至2014年底,全国共有康复机构6914个,开展肢体残疾康复训练服务机构达2181个,就目前人力物力而言,可对36.7万肢体残疾者实施康复训练,而我国肢体残疾者有2400多万人。目前世界上主要的康复机器人企业有HocomaLokomatArmeoErigo等,国内的企业,如广州一康,他们的产品已经在市场上销售了,产品主要包括上、下肢智能反馈训练系统,通过实时模拟人体手指与手腕运动规律开发而成,具有手指屈肌肌力信号与伸肌肌力信号评估功能,同时既可以训练手,也可以训练腕部。睿瀚医疗生产的可穿戴式手部康复机器人。由基础的肌肉康复向大脑的神经元康复提升,用手部残存的机电信号去控制康复机械手。大脑发出主动运动命令,引起手部表面肌电的变化,捕捉电极能够检测到这一变化的信号,经过处理后驱动机器手运动。现阶段国产的这几种康复机器人的售价在20-60万之间。

 

辅助机器人:本次盘点的辅助医疗机器人企业占比33%,其实目前并没有辅助医疗机器人准确的定义,此次盘点动脉网将胶囊机器人、输液药物配置机器人、辅助手术的机器人、虚拟助理、导诊机器人等都归纳为辅助机器人。热消融治疗技术作为治疗肿瘤的可靠方法已经被国内外各大医院所重视,而与其配合的辅助机器人也被各大医院所关注,具有广阔的市场发展空间。新松科技最新研制的松康医疗辅助机器人,是在磁导航的引导下,结合了影响技术,完成了机器人末端对患者病灶肿瘤位置进行精准定位,并辅助医生进行相应的手术操作的机器人。

 

辅助手术的机器人:为确保手术精准,新松机器人可以实现人体上身多位置多角度的定位功能,并在磁定位传感器的导引下避让人体骨骼对进针的影响。在工艺设计上,医疗辅助机器人将机械人本体、热消融设备、导航系统、诊疗床集成一体。机器人的研究是多学科交融的结果。

 

输液药物配置机器人:随着医疗技术发展,静脉用危害药物调配模式已经逐步从普通治疗室调配模式发展到生物安全柜集中调配模式,到目前自动化设备替代人工的调配模式。卫邦科技自主研发的WEINAS智能静脉用药调配机器人主要针对危害药物调配,她立足于解决临床需求,用独特的智能化技术平台解决了目前临床90%以上西林瓶、安瓿瓶调配,并支持多种溶媒及输注模式调配。

 

胶囊机器人:安翰自主研发的磁控胶囊胃镜机器人对传统的胃镜检查术进行了革命性的“不插管”创新,受检者只需吞服一粒胶囊大小的胃镜机器人,即可在15分钟内完成无痛无创无交叉感染的胃镜检查,全程无需麻醉,检查后胶囊机器人随消化道排泄,一次性使用不回收。

 

虚拟助理:基于云计算、IOEWeb3.0语义等先进技术,万物语联研发了具备自我认知学习能力、能够像人脑一样理解复杂数据并形成结构化知识的SEMIOE生物元引擎等一套认知技术,创建了领先世界同行业的完整的人工智能系统,专注为医疗智能设备连接、个人数据集管理以及健康知识运营领域提供产品、服务和解决方案。药师小乔则是一款集症状分析、用药推荐、售后服务、自主学习为一体的定制化药房智能机器人。

 

服务机器人:在此次划分中,服务机器人主要包括帮助护士进行输液服务、配药服务、体检服务、情绪抚慰的企业和家庭看护、服务、陪护机器人。钛米机器人的特种医疗服务机器人的功能包括按时输液服务、配药服务、体检服务、康复护理等,医生也可以根据机器人测量得到的数据进行诊断。另外,特种医疗服务机器人可以代替一些医疗人员,去那些具有放射性、传染性的工作环境工作,更好的保护医护人员。

 

陪护机器人主要是辅助老年人、儿童生活。具有服务、安全监护、人机交互以及多媒体娱乐四大功能。艾米机器人的产品功能主要包括了纯语音控制交互、智能家居控制、在线健康管理、在线教育辅导、自主安防巡视、智能导航定位、定制导购讲解、远程视频通话等,因而有着多元化的应用场景。比如,AMY-A1可在智能家居、医疗健康、在线学习、情感陪护、家庭安防等领域为用户提供智能服务,AMY-M1未来则可能根据不同企业的定制需要,成为商场的“导购员”、医院的“巡诊护士”……

 

中国的医疗机器人市场,从需求方看,医疗机器人行业需求空间大;从支付方看,支付主体目前是自费为主,保险支付占比在逐步提升;从供给方来看,医疗机器人有一定的技术壁垒,行业整体处在一起做大蛋糕的阶段;从资本方看,投资界大热,值得持续关注。因为需求方需要培育,支付方医保支付较少,医疗机器人投资回收期较长,但是随着销售扩大规模效应等影响利润率预计会逐步提升,我们也希望中国机器人能得到长远的发展,尽快出现像“达芬奇”一样的企业,这需要院校科研机构、资本、企业、政府多方的努力。

 

医疗人工智能相关企业扫描

 

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数据来源:动脉网,蛋壳研究院数据库

 

在动脉网统计的55家企业中,动脉网将其划分为9个领域。从事虚拟助手、医疗大数据、医学影像的企业最多。

 

其中虚拟助手包括ET医疗大脑、百度医疗大脑、科大讯飞这些通用性医生助手,可在疾病风险预测、医学影像诊断、精致治疗方案、药效挖掘、新药研发、疾病监测及健康管理等多个领域。担当医生助手,当然虚拟助手也包含有若水医生、半个医生、多美小壹等这样的服务、导诊机器人。

 

当然从事智能语音的企业不仅仅只有2家,但是云知声和中科汇能,科大讯飞也将智能语音应用在了医疗,但是科大讯飞在医疗领域有三大业务,目标不仅仅是智能语音录入,所以将其归入虚拟助手。

 

值得一提的是西井科技,唯一一个从事人工智能芯片研究的公司,公司模拟人脑神经元工作原理而制造出的芯片,它既具备人脑的学习能力,又具备强大的特定运算能力,仅需一块邮票大小的芯片,就能模仿人类大脑在短时间内处理海量的感官信息。

 

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数据来源:动脉网,蛋壳研究院数据库

 

从融资轮次来看,大部分医疗人工智能企业都处在A轮以前,最多也就是做到B轮,几家上市企业是将人工智能技术应用在医疗而不是依靠人工智能技术发家的。

 

在统计的50家创业公司中(不包含上市公司),获得融资的24家,几乎占据一半,医疗人工智能创业企业共融资22.355亿人民币(数千万、数百万按照1000万、100万计算),融资最多是碳云智能A10亿人民币。

 

动脉网所搜集到的数据仅仅是公布出来的。很多实力雄厚的企业并未公布融资信息,比如医渡云、旗瀚科技等。加上这些隐形富豪,资本在医疗人工智能领域的投资数额会增加8~10亿。

 

虚拟助理

 

前文提到,我们将虚拟助理分为两类:通用性虚拟助理和服务、导诊型虚拟助理。通用型虚拟助理主要定位于做医生的助理,业务其实涵盖很广,几乎可以从事了人工智能在医疗领域的所有应用。

 

比如阿里云的人工智能规划布局中,ET将具备多项医疗能力,可在疾病风险预测、医学影像诊断、精致治疗方案、药效挖掘、新药研发、疾病监测及健康管理等多个领域,担当医生助手

 

再比如科大讯飞在医疗上的布局,我们通常的理解因该是智能语音。其实除了这些还有医学图像辅助诊断、辅助诊疗系统,他们立志做的事情也是做好医生的助理,我们不要被标签化了!

 

另一种我以万物语联为例,作为一款工具型产品,医生实名机器人集合了人工智能、认知物联网、大数据、云计算等互联网3.0核心技术,以机器人的形式,提供对话、看护功能和设备辅助方案,帮助医生完成院前和院后90%以上重复性强、可替代的工作。

 

医疗大数据

 

医疗大数据的公司做的工作也不尽相同。奇云诺德,构建了一站式生物信息大数据平台,包括基因数据发动机、大数据挖掘软件、数据可视化工具以及订制化流程。想在基因数据解读行业做出一番事业。

 

医渡云利用医疗大数据解决方案帮助医院跨系统、跨业务进行医疗数据的高效存储、处理和分析,对非结构化数据进行结构处理,并帮助医院和医生提高临床服务质量、科研转化率和管理效率,这种医院数据的利用和结构化是现在很多公司在从事的事情。

 

还有一种是实际应用型的。比如说康安途,我们都知道这是一家做跨境医疗的公司,公司搭建全球医疗资源大数据库,通过深度挖掘约2700万篇科研论文和各类资料,康安途正在将各国的新药进展、医疗价格、发病率、医保覆盖等指标进行分析,建立全球医疗信息大数据库,搭建人工智能平台,为患者筛选出性价比最优的跨境医疗咨询方案。

 

这就是人工智能实实在在的应用。也许康安途技术,算法并不是最厉害的,但是利用人工智能确实帮助了公司的发展。

 

标准的医疗大数据是人工智能研发的基础,这些大数据公司很多也是未其他的人工智能公司合作,向他们提供数据服务。

 

医学影像

 

人工智能在医学影像中的运用估计是我们最为熟悉的。我们经常在网上看到相关信息,比如:人们有望通过手机诊断皮肤癌,准确率已经超过91%FDA首次批准了一款心脏核磁共振影像AI分析软件;谷歌用深度学习协助病理学家检测癌症,准确率在89%等等。这些都是人工智能在医学影像上的应用。

 

在这次统计的10家融资企业中有9家都获得融资,当然从事医疗影像的公司不仅仅这10家,还有百度、阿里云、科大讯飞等上市企业,本文就没有计算在内。

 

人工智能在医学影像中的应用,主要是辅助医生做诊断,让医生做诊断的时候做到有理有据,从而减少误诊、漏诊率。在动脉网的调查中,医生反馈减少漏诊是目前人工智能对他们最大的帮助。

 

我们对比了中国和美国的医学影像现状,从影像方面的误诊人数来看,美国每年的误诊人数达到了1200万,而中国因为人口基数庞大,达到了惊人的5700/年,这些误诊主要发生在基层医疗机构。

 

目前中国的医学影像正在从传统的胶片向电子胶片过渡,而美国传统胶片已经成为历史。电子胶片的广泛使用使得医学影像数据大幅度增长,美国的数据年增长率达到了63.1%,在中国也达到了30%

 

放射科医生的年增长率美国和中国仅仅只有2.2%4.1%,远远低于影像数据的增长,形成了巨大的缺口。这意味着医师工作量大增,判断准确性下降,借助人工智能对影像进行判断则能有效弥补该缺口。在国内这个缺口略小于美国,但我们的特殊国情也使得跨平台的影像云有巨大市场需求。

 

健康生物技术

 

在这个领域,做的最好应属碳云智能。我们以它为例讲讲人工智能在生物健康技术上的应用。

 

20164月份,碳云智能在完成A轮近10亿人民币融资的时候,当时创始人王俊就表示碳云智能会在精准美容、精准营养、精准健康、精准医疗四个方面发力,在基因、免疫、蛋白、代谢、微生物、临床体检、运动、饮食、环境等等多层次生命数据的基础上,构建生命健康领域的大数据生态系统,进而最终运用人工智能技术,帮助人们做精准的健康管理。

 

融资之后,碳云加快步伐在全球寻找志同道合的公司,开始构建数字生命联盟:在上游大数据领域布局,在下游健康体验领域开放第三方合作,先后宣布对国内保险大数据企业般若系统和以色列人工智能公司Imagu的收购和注资。

 

在基因领域,主要是通过智能化方式构建基因数据解析平台,实现基因解析的自动化、批量化和个性化,提高基因数据的解析准确度和速度。

 

医疗搜索

 

冯大辉辞职后决定从事医疗搜索的时候,给出了三大理由:

 

其一:医疗垂直搜索是一个彻头彻尾的蓝海市场,目前的入场选手还寥寥无几,尚处于摸索阶段。在行业没有一个固定形态的时间点下,任何入局者都有机会成为该领域的带头大哥;

 

其二:即使在魏则西百度事件后,百度也仍旧是绝大部分患者在网上的首选医疗入口。魏则西事件对于搜索引擎的革新,虽然谈不上革命,但也是对传统搜索巨头颇具破坏力的一次重锤。如果垂直搜索后续能与更多高质量的互联网医疗内容提供方开展更加深入的合作,或许对于搜索引擎在未来医疗行业中所处的地位,具有更大的意义。

 

其三:医疗搜索的关键点是到达率的问题,搜索到达率越高,用户的体验就越好。这包含两个方面,一是搜索结果的匹配度,二是搜索结果的资源广度和深度。

 

从技术上看,搜索的匹配度方面具有明显优势;但从内容上看,从支付宝到丁香园,冯大辉从一个技术岗位转型到CTO,从做技术到内容,他对内容运营和用户的需求可谓烂熟于心,要在内容积累上后来居上,这并非不可能。

 

健康生活方式管理

 

健康生活管理是依据人工智能和大数据将人们的生活习惯以数字化显示出来,进而根据显示的数字化,干预用户的生活方式,从而提高用户的生活水平。

 

悦糖3.0是基于机器学习去主动了解用户情况,分析用户行为和习惯,预测健康风险,并给出以用户为中心的解决方案的健康管理新模式。同时,方案会照顾用户喜好,提高用户依从度,增加用户黏性。

 

必拓狮的产品糖析是利用APP分析饮料的含糖量,来改变用户的习惯,医随访用人工智能来管理糖尿病。

 

智能语音

 

国内从事医疗智能语音录入的一共有三家企业科大讯飞、云知声、中科汇能。其中科大讯飞和云知声都是将智能语音技术应用在医疗,其业务还涵盖其他的领域,而中科汇能的产品医讯通则是主打医疗语音的录入。

 

为什么将技术应用到医疗领域,动脉网在采访的时候了解到,这主要是看到了医院三个明显的痛点:效率、安全、数据。

 

据调查显示中国50%住院医生每天花在写病历的时间约为4个小时,放射科的医生表示,每天阅片、报告工作量非常大。由于医技科室的特殊性,需要在2个屏幕间来回切换,一会看片子,一会进行报告记录,提高效率是医生迫切的要求。

 

语音录入系统不仅仅是将语音转换为文字。首先为应对医院嘈杂的环境,同时考虑到外科医生、放射科医生、牙科医生在手术或者工作中没有多余的手来书写病情,讯飞给医生特制了一款麦克风,在医生和护士、患者交流的过程中,由人工智能系统会自动过滤掉无用信息,将所需的医疗数据自动转换成文字,即使医生在移动中都可以作好记录。

 

同时,为了更好的提高医生工作效率,搜集有效的医学数据,依据自然语言处理技术,直接将转换成的文字结构化处理,形成结构化电子病历,病例中包含有患者的检查史、病史、各项检查结果、身体指标,医生只需对电子病历内容进行简单修改确认,即可打印提供给患者,并完成电子档保存。目前科大讯飞的智能语音转录系统的准确率在97%,并且是针对医院所有的科室。

 

但是在动脉网的调查过程中,医生表示使用智能语音录入系统跟科室和医生个体有关,有人认为这个很方便,尤其是做手术的医生。但是有的医生却明确表示不会用,觉得很奇怪,宁愿打字。所以说人工智能产品在医生的接受度上还需要一定的时间。

 

癌症早筛

 

我们都知道美国的癌症5年生存率比中国高很多,我们来看看他们的做法:在美国,疾病预防控制中心建议民众凡在20岁以上,都要定期地做有关口腔、皮肤、淋巴结、睾丸等方面的全面检查;吸烟者需要更频繁检查,每两年就要做次全面检查,这样的检查有利于提早发现并防治癌症。

 

在美国,对于女性而言,年满21岁且有性生活的,就要开始做宫颈抹片检查,30岁以后,每3年检查1次。另外,年满50岁的人群,每5年要做1次大肠癌的检查。这些定期检查,会有家庭医生定期督促进行。

 

早发现,早治疗是提高癌症5年生存率的关键。本次盘点一共收集到两家从事癌症早筛的企业,点内生物主要是肺癌的早期筛查,有求云诊APP是一个为用户提供疾病健康自我诊断的智能诊断平台。

 

其最大特点是无需去医院检查,只需要几张照片即可直接利用手机APP准确的找出病因,针对性就医。目前微信版已上线,主要包括5大癌症筛查,主要包括肺癌、肝癌、胃癌、乳腺癌和宫颈癌,此外还有肿瘤体质筛查。

 

其实除了本次盘点的9个领域,人工智能在药物研发、新性疾病的发现与控制、精神健康、情绪识别等领域都有应用。只是中国企业在相关领域的发展还刚起步,或者未被发现,这还需要我们创业者和投资者去努力。(王晓行 动脉网)