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10 似易实难

“这……比我预期的时间要长很多。我是说,发计算机科学论文通常只需要几个月。”

他睁大了双眼,又停顿了片刻。

他说的都是显而易见的事情,但他是对的。我没有太多可以补充的。

“老实说,我自己还没发表过。但我的搭档米尔斯坦博士说,一般需要一两年的时间。”

“李教授,我还有最后一个问题。”他双手抱臂,开始提问,“我知道你花了多长时间构建ImageNet,也清楚它对计算机视觉的重要性。对于这个,呃,环境智能的想法,我们会有类似的数据集作为支撑吗?”

这是个好问题,因为学术生涯在很大程度上取决于论文发表,尤其是在最初几年。在他看来,医学期刊缓慢的出版安排就像一个锚,会在他需要冲刺时拖慢速度。他的担心不无道理。如果他发表论文的频率能达到同行的一半,就已经很幸运了。我一边回答,一边在心里暗叫不好。

我叹了口气,可能声音有点儿太大了。

这个学生考虑了一下。“明白。但是,这类期刊的出版周期是多长?”

答案是否定的。又一个“没有”。没有数据集。没有已知文献作为我们观点的基础。没有研究类似问题的实验室可以合作。最后,这位候选人的回复虽然礼貌,但也是否定的。

“坦率地说,我们希望能在临床上产生真正的影响。这意味着我们也要与临床工作者合作,向临床期刊投稿,而不仅仅是计算机科学领域的期刊。”

几个月过去了,我们连一个合作者都没找到,我夜不能寐。我正站在职业生涯最有意义的一个篇章边缘,有机会接受母亲的启示,真正利用人工智能为社会做些贡献。但如果没有帮助,我们将一无所获。我想起了ImageNet早期的孤独岁月。与现在相比,连那样的日子都显得云淡风轻了许多。

确实如此。虽然医院并非我们惯常的研究场所,但其中涉及的计算机视觉技术绝对是最先进的。我们正在推进前沿技术的发展,需要识别人类活动,而非静态物体,这已经是精细的实验性技术。此外,我们的算法还将面临额外的压力,需要识别异常细微的动作,对准确性的要求很高。与此同时,我们也计划将物体识别提升到新的水平,因为我们的分类器将不得不应对密集的运动、混杂的背景和模糊的情况。相关工作会异常艰苦,但同时也是建立名望的好机会。

然而,今天我有了分心的奢侈机会。也许是觉察到我需要一些外力来保持头脑清醒,阿尼派我去参加一项实地考察。

“当然。”我笑着说,“我们正在探索许多尚未解决的问题。”

“你确定这样没问题吗?”我一边调整口罩,一边问道。我一生中大部分时间都被穿着手术服的人包围着,今天是第一次自己穿上了手术服。

“不过,我想知道的是,我还能不能在常规渠道发布成果,比如NeurIPS[注:NeurIPS全称“神经信息处理系统大会”(Conference on Neural Information Processing Systems),是机器学习和计算神经科学领域的顶级国际会议。——译者注]和CVPR之类的。”

“当然没问题,我们经常这么干。护士、医学院的学生、实习毕业生,什么人都有。别担心,你很快就会融入。”

“我的意思是,听起来超级有趣。”他回答道,语气足够真诚。这已经是连续第四个候选人表示我们的设想“超级有趣”——我选择忽略这一事实。

阿尼安排我跟随露西尔·帕卡德儿童医院的儿科医生特里·普拉切克(Terry Platchek),这样我就能观察到医生在医院轮班期间保持手部卫生的实际情况。但我想看到一切:病人、护士,所有的一切,他们的全部经历。我知道他们的世界是混乱的,我想以他们的视角来看待这一切。

我只有一位听众,就坐在我办公室的红色沙发上。他是个特别聪明的双学位学生,同时在修读计算机科学和统计学。他正处于攻读博士学位的第二年,正好在寻找一个更稳定的地方来完成他剩余的研究。然而,气氛并不像我希望的那样轻松。之前三位面试者都决定不加入我们的团队,因此他成了我们的第四位面试者。我尽力掩饰我们士气低落的事实。

我不知道自己即将面对什么。

“这就是我们的计划,医疗服务的环境智能。”我总结道,“有什么要问的吗?”

普通病房充满了圣诞节的气氛,我简直不敢相信这里有这么多孩子。每个孩子都有自己的经历,每个都令人心碎。有些获得好消息,有些则碰上坏消息,而大多数都只是漫长而又让人麻木的治疗旅程中的又一步。有些家长问我是谁,为什么会在那里。但大多数人似乎都没有多想,因为他们只想知道自己所爱的人正在经历什么,他们已经习惯了不同的医护人员像走马灯一样地变换。

我需要一批研究助理,于是像往常一样,给系里的研究生们发了邮件。ImageNet等项目让我养成了保持适度期望的习惯,这次也不例外。收到的回复虽然不多,但数量也算可观。于是我制作了幻灯片来解释我们的想法,并安排了第一轮面试。与此同时,我们的项目还需要一个正式的名称。我和阿尼设想了一种旨在用智能且可靠的感知来填充空间的技术,而其最大的特点就是不会引人注目。与人类监察员不同,我们的技术将悄然融入背景之中,默默监视,只有在察觉到危险时才会发出警报。我们将其称为“环境智能”(ambient intelligence)。

我本该记录一些机械且容易量化的东西,但我无法将视线从医护人员身上挪开;我很快就意识到,这些人才真实地展示了什么是人性化护理行为。一个好医生是信息的总汇、力量的源泉,有时甚至是病人及其家属在痛苦时刻的精神支柱。多年照顾母亲的经历让我自信对医疗领域了如指掌,但与普拉切克医生的相处彻底颠覆了这种观点。我开始确信,无论多么先进的技术,都无法取代我那天所看到的一切。

值得庆幸的是,我们的项目可以找到先例。我的实验室一直在攻克类似系统所需的诸多基础功能。例如,安德烈曾与谷歌合作开展研究项目,旨在识别体育录像中的场景,比如棒球击球手挥棒击球,或者篮球运动员运球等。这项分类任务在很大程度上依赖于对动作和行为的识别。我的另一位学生胡安·卡洛斯·尼布尔斯(Juan Carlos Niebles)的整篇博士论文的主题就是识别视频中的人类活动。他现在是哥伦比亚北方大学的教授,不久前刚和自己的学生们打造了一个名为ActivityNet的数据集。顾名思义,ActivityNet就是类似于ImageNet的动作识别数据集,其中包含了数万个视频短片,每个短片都标注了它们所描绘的身体动作,比如走路、跑步、跳舞、演奏乐器等等。换句话说,尽管我们对于准确分析视频的设想尚未完全实现,但也并非不可能实现:这正是研究的最佳切入点。

尽管如此,我认识到在某些决定性时刻,我们也非常需要新的辅助工具。我遇到了一位资深护士,她的一个病人最近摔倒了。这是她职业生涯中第一次出现这种情况,她惊讶地发现,这件事对她的影响极大。从统计学层面看,对她来说,在自己的监护下有病人受伤是不可避免的,毕竟她已经做了几十年护士。但当这一时刻终于到来时,她整个职业生涯的杰出表现并没有能帮助她缓解情绪。她的情绪非常崩溃,就像第一天上班的护士一样。无论是她,还是那位病人,都受到了严重的伤害。如果人工智能能帮助避免这种情况,那么一切努力都是值得的。

棘手的问题比比皆是。首先,“正确”洗手的分类到底是什么?“正确”洗手肯定不仅仅是确定临床医生在洗手台附近。要确定是不是把手洗干净了,算法需要识别洗手过程中的每一个步骤:靠近洗手池、打开水龙头、使用肥皂、两只手在水龙头下搓揉、长时间冲洗双手等。无论从哪个层面看,这都是我遇到过的最复杂的感知任务。

这一天对体力要求很高,轮班结束时,我已经筋疲力尽,但更疲惫的是我的精神。仿佛我重温了和母亲共同面对的每一刻,只是这一次以小时为单位不断循环播放。我茫然地与普拉切克医生握手寒暄,准备离开。但在往外走的时候,我突然想到了什么。

就在阿尼施展魔法的同时,我们也开始意识到挑战的艰巨性。最初,我们的目标是开发一种自动化技术,来确保护理人员在医院内始终如一地彻底洗手。虽然图像分类技术已经成为计算机视觉领域的象征,但医院项目对技术的要求比图像分类更高,甚至比我和安德烈一起完成的图片说明技术要求还要高。这一次,我们的解决方案必须能够识别特定类型的动作,也就是说,不仅要识别某种物体的存在,还要确定物体的移动方式和动作类别,而且识别准确性需要满足临床要求。

“特里,我很好奇,是什么让你如此愿意让我进入你的世界?老实说,我算是个局外人。”

不知不觉中,阿尼成为继彼得罗和克里斯托夫之后我的又一位导师,他们都有共同的特点,就是在寻求解决方案时,可以跨越学科之间的界限。随着项目的技术层面逐渐成形,我很快也可以做出自己的贡献了,我非常期待。不过,就目前而言,我很满足于跟随一位老手的脚步。再次做学生的感觉真好。

他沉思片刻才给出答案:“你知道,最近有很多关于人工智能的新闻,老实说,大部分我都不喜欢。”

我很快就了解到,阿尼是那种使命必达的人。我们结束谈话后,感觉刚过了一两个小时,他就给我发来了消息,告知我最新进展,而这些进展本身就让人感觉是不小的成就:打电话找人帮忙,安排与决策者的会面,确保医院配合研究,等等。在我自己的研究中,我越来越喜欢做规划,因为合理规划可以为新实验奠定基础,让我产生一种自豪感。但这是他的研究领域,不是我的,他打了下响指,一切就安排就绪了,我不禁惊叹不已。

我笑了,也许带着一丝嘲讽。我知道他接下来要说什么。

这个可怕的话题非常适合作为我们研究的起点。在开展医学研究时,如果涉及正在接受治疗的病人,会导致一些棘手的复杂问题。而通过将注意力集中在护理人员(而不是病人)的行为上,就可以避免相关问题。据阿尼介绍,斯坦福医院的管理层对洗手问题已经研究了一段时间,不少人对新颖的解决方案翘首以盼。

“当然,如果我每天有更多工作可以被自动化,那就太好了。我明白。”他继续说,“但我有点儿厌倦科技高管们成天说的都是让我这样的人失业。只有你和阿尼似乎真正想帮助我,而不是取代我。”

洗手问题可能听起来稀松平常,但相关问题仍然是医疗服务面对的严峻挑战。据美国疾病预防与控制中心估计,护理人员在每天巡查的过程中需要洗上百次手,每换一个病人、换一项任务,都需要洗手。鉴于人为错误的频率和性质,即使在最好的情况下,偶尔出错也在所难免。但随着轮班时间越来越久,压力和疲劳会不断加重,因而导致风险大大增加。最终,一部分错误会导致感染(正式名称是“医院获得性感染”),给患者带来巨大的痛苦,其程度难以想象。

我稍作思考,然后回答道:“我知道我们聊过我的母亲,还有这么多年照顾她的健康问题对我产生的影响,但这个故事还有另一面。在医院度过了那么多时间,对我而言是有好处的。”

根据美国疾病预防控制中心的说法,“洗手是预防感染传播的最重要手段”,即便在今天也依旧如此。然而,反复的研究表明,在经历了150多年的发展之后,不洗手或洗手方法不当仍然是造成医疗环境中疾病传播的重要因素。

“有什么好处呢?”

“我建议我们从这个开始。”阿尼说着,用食指指向靠近页面底部的一个段落。

“有一种特别的东西……我不知道,也许可以叫作‘关怀之举’,无论是护士帮助我母亲坐起来,还是专家制定治疗策略,都感觉很特别,充满了人文关怀。这也许是我们所能做的最人性化的事情。我无法想象人工智能来取代它,我甚至不希望人工智能取代这一点。今天,科技在维持我们的生命方面发挥着重要的作用,我很感激,但毫不夸张地说,我和母亲能熬过这一切,真正的原因是人,是像你们这样的人。”

不过,这是必要的练习。自从看完eICU的演示后,我们的谈话就没有停止过,兴奋之情也与日俱增,因为我们决定开展一个小型研究项目。这是我们第一次正式开会讨论计划。

轮班还没结束,太阳已经落山。从医院出来,傍晚时分清新的空气迎面而来。相对宁静的环境让我的思绪得以舒展,全天的记忆带着沉闷的刺痛感重现。虽然我目睹了病人和家属的悲惨境遇,感到心绪不佳,但阿尼是对的,这正是我所需要的。这是计算机科学学位无法提供的教育场景:病房里的喧嚣、不确定的恳求眼神、对任何形式安慰的迫切渴望,酸痛的脚和破旧的网球鞋,休息室里冷冰冰的比萨,一小时又一小时的煎熬。

“是的,需要花一些时间来理解和消化。”

阿尼知道,虽然我在母亲身边照顾了多年,但我仍然无法真正理解临床医生的感受,所以他邀请我亲自去体验一下。

演示会几周后,我去了阿尼的办公室,继续我们的讨论。我们翻阅了《人无完人》(To Err Is Human)。这本书出版于2000年,对医院环境中的医疗差错进行了全面调查,其中揭示的真相令人深感不安。作者得出的结论是,每年因规程和注意力方面的失误而导致的死亡人数超过了因车祸、乳腺癌和艾滋病这些众所周知的原因而逝去的生命数量。

在回家的路上,我突然有了一个奇怪的想法:我很庆幸我们还没有招收任何学生助手,否则,我早已用计算机科学家的阅读清单把他们淹没,使他们习惯于从数据、神经网络和最新架构进展的角度来思考。这当然很重要——在这样的项目中,科学问题是无法回避的。但我现在明白,科学并不是正确的起点。如果想让人工智能帮助人类,那么我们必须从人类自身开始思考。

“不好意思,”我停了一会儿说,“这些数字让我有点儿震惊了。”

我随即做出决定。从那天起,任何要加入我们团队的学生,都必须先拥有我刚刚拥有的体验,否则一行代码都不可以写。跟班学习将成为每位新成员的入门仪式,没有商量的余地。

我感觉自己仿佛又回到了红门咖啡馆,与彼得罗和克里斯托夫一起思考视觉体验。我想到了索普的脑电图读数、比德曼的摄影实验,还有坎维舍绘制大脑皮质解剖图的尝试。但我想的最多的还是特雷斯曼,还有她研究的核心观点:场景越混乱,理解场景所需的时间就越长。这个观点发人深思:在医疗行业,医生疲惫不堪,匆匆经过洗手台却没有认真洗手;护士分身乏术,没有注意到虚弱的病人马上就要跌倒。我的很多研究都围绕着感知的本质:感知从何而来?有什么作用?有什么潜力?而直到遇到阿尼,我才开始真正意识到感知的巨大价值。

幸运之神的眷顾加上我在医院的经历所产生的激励作用,使得工作进展迅速,我们的愿景得以延续。我和阿尼花了近两年时间,付出了比以往更多的耐心,终于组建了一支规模适宜的团队,开始了我们的工作。很明显,环境智能在一段时间内仍将是一个小众的研究领域,因为对人工智能专业知识的需求太旺盛了,竞争机会也非常诱人。但我们招募的人员素质表明,我们正在从事一项有意义的事业。毫无疑问,这是我参加过的专业能力最多元化的团队。

“没错,察觉就是关键所在。在整个医疗领域,察觉是最宝贵的资源,也是我们没有办法扩展的资源。”

在我们的第一批新成员中,有计算机科学的一年级研究生、电子工程的博士生,还有研究机器人对人类活动和社交导航感知的博士后。随后,针对我招募的团队,阿尼也挑选了一批年轻医生,有医院的儿科医生、老年病医学专家,还有重症监护专家。最重要的是,我们从一开始就达成了共识,主导权不属于团队中的任何一方;阿尼和他的同事需要我们的经验来构建技术,而我们也需要他们的经验来确保技术的正确性,以确保技术不仅有效,而且尊重使用者、体现人道主义精神。

我停顿了片刻,试图理清头绪:“听起来,这些事故有一个共同点,那就是注意力。察觉。”

阿尼将他最令人叹服的壮举留到了最后:说服医疗机构让我们在他们的场所进行实际的技术演示。我们首先选择了两家不同的医院,一家位于帕洛阿尔托,另一家位于犹他州。我们的目标是发现手部卫生方面的疏忽,确保不会因为手部卫生而造成患者感染。接下来,我们选择了湾区的一家养老院,目标是通过跟踪老人们全天的身体活动来协助护理人员。最后,我们在斯坦福医院的重症监护室部署了一套系统,当康复患者长时间不动时,系统就会向护理人员发出警报。

“是事故都发生在没有人监控的时候吗?”我问道,“这就是每年有10万人白白死亡的原因吗?”

然而挑战依然存在,就连阿尼的锦囊里也没有妙计了,那就是数据问题。我在这个项目之前的几年深刻认识到,若要有效地训练像我们这样的模型,数据绝对是必需品,这是毫无疑问的。我们需要大量真实、有机且尽可能多样化的数据。

“你说对了。他们在尽最大努力关注到每一位需要照顾的病人。但即使他们夜以继日地工作,真正面对每个病人的时间又有多长呢?病人的大部分时间都是无人监控的,这一点难以避免。”

但在医疗领域,我们所需的数据在本质上就是稀缺的。出于法律责任和基本隐私等显而易见的原因,患者和临床医生的行为很少被影像记录下来,而对于我们希望检测的事件(其中许多事件从一开始就是异常情况,比如跌倒),相关的清晰影像更是少之又少。这使得我们的工作比我最初想象的还要复杂。在训练模型之前,我们必须亲自收集必要的数据。

“我不知道,难道只是过来看看?”

尽管如此,我们的研究势头依然如日方升。新的实验,新的假设。我们撸起袖子,使用新硬件和新软件。正如我所料,这是我的实验室尝试过的对科学技术要求最高的项目。但真正让我们豪情满怀的,却是任务本身。我们所做的一切都充满了意义,它让我成年后一直从事的职业变得如同一个全新的世界。我一直努力将私人生活与科学家的职业生涯区分开来,但现在的一切冲破了堤坝,冲刷着沿途的一切。早该如此了。

“这些当然要有,但想得再简单些。”

“快叫护士,”母亲恳求道,她发出微弱的呻吟声,声音小得几乎听不到,“点滴……又痒了。他们扎针的那个地方。”我们又回到了医院,这次是做心脏成像。这么多年来,母亲已经做了很多次心脏成像,每次就医的紧张感都比上一次更加强烈。我赶紧按铃求助。

“要跟病人有面对面的时间?要注意自己的临床态度?”

今晚的护理人员是来自加利福尼亚中部的旅行护士曼迪。她年轻、乐观,还在努力考资格证书,争取更加稳定的职位。从她进入房间的那一刻起,我就知道我会喜欢她。

我想起了在我母亲住院期间查房的医生和护士,他们中的许多人似乎只是检查了一两分钟,就匆匆赶往下一个任务。

“不好意思,”我说,“我知道还没几个小时,我们都叫你三次了。”

“我有个问题要问你。”他继续说,“想象一下,在任何医院、养老院,甚至是家庭护理项目中,当护理人员查房时,他们想要达成什么目标?”

“没关系的。”她坚持说,虽然眼神疲惫,但依然笑容满面。她有一种难以伪装的温暖。“哎哟,真是可怜!”她说着,把注意力转向母亲,全身散发着善意,“看来我们又得冲管了。我知道今晚不好过。”

为一个具体数字无限痴迷——阿尼和我的共同点比我想象的要多。

这一幕我已经见过无数次了,但今天,我有了一种特别的感触。也许是因为我从曼迪的举止中看到了一丝纯真,也许是因为最近的研究让我们都成了日常护理专家。我感到喉咙有些发紧,这是我在病房里待了这么多年从未感受过的。同情、敬畏、感激,还有其他一些难以形容的复杂情绪。曼迪的出现,她这种改变他人生活的简单而真挚的关怀之举,让我感到格外温暖。我的泪水在眼眶里打转。

“每年10万人死亡吗?”阿尼回应道,“在过去的一二十年里,这个数字一直是激励我工作的最大动力。”

在以往的这种时刻,我的注意力通常都集中在母亲身上,但我们在做的研究彻底改变了我的想法。护士平均每班要走6000 ~ 8000米,需要完成180多项不同的任务,虽然疲劳的隐患有据可查,但轮班时长却在不断增加,目前平均长达12小时。我知道曼迪在来我们病房之前去过哪里,也知道她见过多少其他面孔,我知道她可能已经疲惫不堪,但她还是毫不吝啬地传递善意,微笑着完成了所有任务。

电梯门关上时,我说:“我脑子里就是忘不了那个数字。”

如果我的研究确实能帮到别人,那么像曼迪这样的护士就是我的首选。我无法想象还有什么人比她们更值得帮助。

演示非常完美,让人印象深刻,但在演示结束后很长一段时间,我的焦虑感依然挥之不去。

第二天,上早班的是一位新护士苏珊。“你在这里工作吗?”她问道。

阿尼继续说:“这是我们努力解决长期存在的一个问题。在医疗行业,几乎每个人都超负荷工作,大家都精疲力竭了。在某种程度上,过去几十年来为他们打造的所有技术都是在帮倒忙,因为现在他们也被信息淹没了。这是一个危险的组合,太多病人因此错过了最佳治疗时机。”

我低头看了看自己佩戴的斯坦福医学院徽章。我跟阿尼一起工作时,经常佩戴着它,这会儿忘了摘下来。

我想起了躺在病床上的母亲,想起了我每晚刚进家门的例行事务,我担心会不会发现什么迹象,表明我不在的时候她的病情恶化了。

“哦,这个?”我笑着说,“不是,实际上我正在参与一个研究项目。”

“飞飞,这就是我所说的医疗保健‘黑暗角落’的一个例子。”阿尼凑过来低声说道,“不管是在医院、老年护理机构、手术室还是其他地方,都会有病人逃过临床医生的关注。”

“什么样的研究?”她问。

10万。这个数字在我脑海中不断重复闪现。

“我是计算机科学系的,我和我的学生正在合作开展利用人工智能追踪手部卫生的项目。”

这是个好主意,但我无法不去想刚刚听到的数字。

她的笑容淡了一些,看起来礼貌多于友好。“那么,是有摄像头在监视我们吗?”

“有一种特别危险的错误就是病人在重症监护室中长时间无人看护。eICU是防止这种错误的第一步,它使得规模更大、地理分布更广的团队可以更密切地关注医院里最脆弱的群体。”

“不,不,不!当然不是!”这已经不是我第一次被问到这个问题了,但我每次还是会感到一阵尴尬,“更像是一个传感器,不是摄像头。没有录像。它为我们的算法分析提供了图像。算法正在学习观察不同的洗手模式。我们还在起步阶段,就是想搞清楚算法是不是能够胜任这项任务。但我保证,没人在监视你!”

等等,什么?我的大脑突然一片混乱。每年10万人死亡?都是失误造成的?

我尽力保持轻松的口吻。我说的一切当然都是真的,但我也不能怪她把事情往最坏的方向想。

“可悲的是,这些失误每年造成美国约10万起死亡事故,其中大部分是完全可以避免的。”

“好吧,那听起来还可以。”她松了口气。“你知道,”她压低声音继续说,“你们这些不叫摄像头的东西应该盯紧医生。”苏珊和曼迪一样善良,但她身上有一种犀利的感觉,她的脸上掠过一丝苦笑,“他们的卫生习惯是最糟糕的。但管理层不管他们,只会对我们护士大吼大叫。”

太可怕了。下次我在候诊室里等待的时候,更会忍不住胡思乱想了。

“老板监视器”。

“没有人愿意面对医疗护理中的失误,但这些失误对病人构成了持续的威胁。感染、手术工具放错位置、药物混淆、剂量错误,甚至是老年患者摔倒这样简单的事故,都会造成严重的后果。类似的错误不胜枚举。”

更委婉的说法是“员工监控系统”。这种新型软件如雨后春笋般涌现,被广泛用于仓库和办公室等场所。许多人认为这种审查会侵犯人的隐私,甚至是不人道的。虽然软件的市场定位是提高工作效率和保护职业行为,但几乎立即遭到了劳动者的反感,也很快成为科技媒体反复报道的话题。现在,我们甚至还没有机会证明自己,研究工作就有可能被反乌托邦的联想所吞噬。我们的技术是为了病人的安全,而不是为了绩效考核,把我们的软件与监视器混为一谈起初让人觉得不公平。然而,这种担忧是可以理解的,而且事后看来,审查和监视之间的关联确实显而易见。这是我第一次接触到人工智能会在公众想象中引发恐慌的一种能力:监控能力。

我意识到,屏幕上显示的是重症监护病房病人的实时画面,视频上显示了病人生命体征的多个维度,护士可以随时在显示器前观察。一旦发现危险或异常情况,她们可以通过按钮面板立即通知现场人员。

回想往事,我们很容易忘记变化有多么突然。那是2015年,人工智能对隐私的影响仍是大多数人关注的焦点,毕竟就在短短几年前,图像分类的准确性才开始接近实用的阈值。现在,像我们这样的研究人员眨眼间就掌握了如此强大的能力,技术挑战已经让位于伦理挑战。我们在医疗领域的探索则将这一切带回了我们的实验室。

在演示室里,一排护士站在装有大型平板显示器的工作站前,飞利浦公司的代表走到演示室中央:“非常感谢大家的到来。你们即将看到的是我们的eICU技术演示。eICU是用于重症监护病房的远程监控解决方案,虽然目前还处于概念验证阶段,但我们已经开始在一些医院进行试点。”

“没有人想安装老板监视器。”一位学生抱怨道。

我和母亲在病房里讨论人工智能以来的几个月里,我一直在思考如何把人工智能与病人护理结合起来。只要有机会,我就和同事聊天,不管他们来自哪个系。我在所到之处播撒了对话的种子,其中一颗终于生根发芽——一个熟人介绍我认识了阿尼。虽然刚开始交流时,我们都感到双方的领域差异悬殊,很难理解对方的研究内容,但又都感到了一种亲切感。我们都不知道等待我们的将会是什么样的合作,但我们都确信未来一定会有合作。为了启动进程,他邀请我和他一起参加在旧金山北边举行的一个闭门演示活动,了解飞利浦公司正在开发的远程医院监控技术。

团队刚从露西尔·帕卡德儿童医院悻悻而归,他们本想在那里完成推进试点研究的最后工作,却出乎意料地遭遇了失败。

阿尼·米尔斯坦(Arnie Milstein)博士是医疗领域的传奇人物。他是斯坦福大学医学院教授,长期担任行业顾问,曾是临床医生,是专家中的专家。我们见面的时候,他已经将职业重心转向改善医院的医疗服务方式,如流程质量、治疗效果和患者体验等,同时降低医院的运营成本。他的头发近乎全白,彰显深厚的阅历,但他没有架子,精力充沛,总是带着微笑和天然的友善。

我们的计划是安装一批传感器原型,但我们请来参与实验的各科室护士都无一例外地拒绝配合。项目严重受挫,但在与苏珊交谈之后,我早已有了心理准备。

现在,我第一次想把我对人工智能的毕生热爱与长期照顾他人的痛苦特权结合起来。人工智能在医院里能做什么?我们创造了能够以人类无法企及的方式观察世界的镜头,将谷歌街景变成了社会学研究。而在医疗领域,人工智能会向我们展示什么?我们设计算法,把图像变成故事,将像素转化为语言和意义。我不禁想问,在医院这个我们度过了如此多时光的地方,是不是有最需要被讲述的故事?

这件事提醒我们,即使是一个明确的多学科团队,也可能存在盲点。虽然我们的临床医生知识渊博,但他们更像研究人员,而不是一线的护理人员,这种区别产生了决定性影响。简而言之,我们积累了深厚的医疗专业知识,但我们都不是护士。我和阿尼召开紧急会议,讨论我们的选择。

我相信,从看到比德曼的数字的那一刻起,我就成了一名科学家,在这个数字的启发之下,我开启了职业旅程。母亲在病床上的问题好像只是随口一问,但每次回想起来,我对这个问题都会充满类似的崇敬之情,因为她的提问给了我机会,让我成为一名人本主义者。这是我追寻的新目标,其动机远不止满足好奇心。我无法预测这条路究竟会通向何方,但我在医院里度过了太多的岁月,答案的蛛丝马迹已经在眼前隐约可见。

“我认为只有一条路可走,”一位医生建议道,“护士需要跟你们的研究人员见面。她们需要真正的沟通。”

“飞飞,人工智能还能做哪些事来帮助别人呢?”

“是的,当然。要让尽可能多的人参与进来。”另一位医生说,“需要倾听。了解他们的想法。”

接着,她又沉默了几秒钟,问了一个看似简单的问题。

第三个人附和道:“开个公开会怎么样?我可以帮忙组织。”

“嗯。”她说,语气变得轻松起来,“对我这样的人来说,生活肯定会大不一样。”

我心中感慨万分,感谢上帝,感谢你们每一个人。我无法想象如果没有阿尼和他的同事们,我们的研究该如何继续下去。

自动驾驶汽车领域的炫酷品牌Waymo和Cruise等还有几年的时间才会出现,但自从自动驾驶领域的先驱塞巴斯蒂安·特龙离开我们的团队,将他的专业知识带到谷歌,我就一直在思考这种汽车。越来越多的媒体关注也增强了我的兴趣。塞巴斯蒂安的项目令人印象深刻,他对一辆名为“斯坦利”的大众途锐进行了重度改装,使之成为历史上第一辆成功完成美国国防部高级研究计划局年度沙漠竞赛的纯自动驾驶汽车。尽管如此,我也没想过很快就能在路上看到完全自动驾驶的汽车。在现实世界中,驾驶要复杂得多,我认为短期内几乎无法实现。不过,我可以利用这个话题,让晦涩的理论变得更加通俗易懂。

“我们在IRB相关的陈述上必须严谨。”阿尼严厉地说,“我们的合作伙伴需要得到保证,任何人的隐私都不会被泄露。一次也不行。大家都清楚了吗?”

“不是。就算是往返公交车站对你来说也会有些困难。我说的是有一辆能自动替你驾驶的车,从家门口接你,送你到达目的地,这一切都由它来完成。”

IRB即机构审查委员会(Institutional Review Board),是对类似我们的临床研究进行监管的机构。要达到他们的期望,确保研究获得批准,需要技巧和外交智慧,更不用说丰富的临床经验了。从我和克里斯托夫在加州理工学院进行的心理物理学研究开始,我对合规要求就已经习以为常,但对我大多数计算机科学的学生来说,这是一个全新的概念。这是真正的医学研究,涉及真实的个体,需要遵循一套全新的专业规范。

“你是说坐公交车吗?”

然而,我们都没预料到的是,我们的研究可能会超出IRB的范围。在听取学生们关于他们在医院访问的更多情况后,我们欣慰地得知,护士们并没有特别担心我们的研究本身;他们中的许多人已经了解我们,并且相信我们的动机,对我们的工作并没有异议。他们担心的是这项工作可能会导致的后果:这项技术将如何发展、供谁使用,以及它的影响范围将会如何扩大。他们的疑虑是敏锐的,同时也强调了一个事实:我们面临的挑战是如何评估人工智能的未来,而不仅仅是它的现在——即使是IRB也没有考虑到这一点。

“你知道,还有一两个小时,我们就能出院了,但你还需要几天的恢复时间。要是没有我、爸爸、西尔维奥或是其他人的陪同,你就没办法外出办事。但是,如果不靠我们,你自己也能出门,你觉得怎么样?”

为了确保设备无可非议,我们规定,任何采集到的数据都不得传输到远程数据中心,或者上传到“云端”(这个术语刚刚开始被主流接受)。“云”已经成为热门词汇,几乎在任何情况下都能吸引媒体关注和风投资金,但对我们来说,它却是一种诅咒。相反,我们不得不追求另一种新兴趋势:边缘计算(edge computing),即把所有必要的计算资源都整合到设备中。这是我们的研究所需要的范式,但边缘计算本身就是独立的领域,我们对它的理解和把握还不够深入。

我不应该感到惊讶。她很聪明,知道我在说什么,但她对科学本身从来不感兴趣。她喜欢从故事和人物的角度思考,喜欢激情和冲突。我决定即兴发挥。

尽管面临巨大的工作挑战,但我们知道复杂性是不可避免的。相比之下,从互联网上批量下载图片像是一段无忧无虑的时光。我们现在需要搜集的可能是能想象到的最敏感的数据:以视频的形式捕捉人类群体真正的脆弱时刻。视频的保真度足以训练机器进行可靠的识别。而且,我们必须确保——必须绝对确保——从第一步开始就保护研究对象的安全和匿名,同时遵守IRB准则的高标准(这是我们从事相关研究工作所必备的常识和道德)以及《健康保险携带和责任法案》等法律框架。

“我听不太懂。”她停顿了一下说,“听着像科幻小说。”

我们的团队不断壮大。团队建立之初就很多元化,包括工程师、研究人员和医疗政策专家,很快又加入了临床医生、生物伦理学家和斯坦福大学法学院的法学博士。我们的技术合作伙伴也越来越多样化,包括传感器专家、网络安全专家等等,当然还有边缘计算专家。我们雄心勃勃,愿景宏大,尤其可喜的是,在我自己的实验室与阿尼的临床卓越研究中心(中心总部位于斯坦福大学,旨在提高医疗质量和可负担性)的通力合作和资助下,我们的项目落地了。

笑归笑,但她说得没错。这么多年来,我一直把她当病人看待,习惯了把工作上的事情压在心底,很少与她交流。现在我想,我是否忽略了她的其他方面。即使穿着病号服、输着液,母亲仍然是那个善于思考的“教唆者”。于是,我打开了话匣子,从头开始讲起。思维的奥秘,物体分类在视觉理解中的重要性,ImageNet,图形处理器,神经网络的爆炸式发展,视觉研究领域突然瞬息万变。母亲侧耳倾听,看似认真,却带着像母亲逗弄咿呀学语的孩子般的神情。感觉有点儿不对劲。

研究的前沿依然广阔无垠。虽然我们只回答了研究中的一小部分问题,但我们正在取得进展。最重要的是,我第一次认识到,如果将人工智能视为一门独立的学科,就会错失其最大的潜力。我们的研究表明,如果人工智能与其他领域相结合,并借助其他形式的专业知识进行推动,可能性就是无限的。

“没错,我不完全是疯狂科学家。”我笑着说,想了想她的问题。

“妈妈,求你了。”

平日里一向严肃的母亲竟然开起了玩笑,也许我应该叫护士过来——毕竟护士叮嘱过我,如果出现任何异常情况,就要立即呼叫她。

母亲最近又做了一次手术,手术结果虽好,但康复之路格外漫长。康复的关键是进行肺部锻炼,需要每天多次使用一种叫作诱导性肺量计的手持设备进行呼吸训练。她刚刚做完手术,很容易出现肺部感染,而且可能是致命的,而使用肺量计是简单有效的预防手段。

“我知道你是科学家,研究大脑还是电脑的,但这么多年,我们都没有讨论过你是哪种科学家。你爸爸说你是‘疯狂科学家’,但我敢肯定,不完全是这样。”

对经历过多次心脏衰竭和脑出血,又刚接受了开胸手术的人来说,这本该是一项简单的任务。然而,她拒绝了。当医生向她展示肺量计时,她假装按要求呼吸,但医生离开后,她就把肺量计放在一边。当护士来检查时,她又重复着这个戏码。当然,这一切我都看在眼里,但无论我怎么恳求,她都不愿意配合。

“什么?”我一边笑,一边努力认真回应,“你问我是做什么的,你是说靠什么赚钱吗?”

这根本就说不通。一连几天,我的焦虑与日俱增。我晓之以理,动之以情,但就是劝不动她。护士警告她时,她就点点头;医生责备她时,她就假装服从。但她的表演并没有改变现实:液体正在她的左肺中积聚,她必须再接受痛苦的肺积水引流手术。

母亲的这个问题实在太奇怪,我不由得放声笑起来。

最后,在重症监护室又住了几周后,她从第二次完全不必要的手术中恢复过来,这场折磨终于结束了,我们把她接回了家。疲惫不堪的我们回到后院,享受了很久以来第一个安静的下午。她不在的时候,我父亲一直忽略了花园的打理;她回来后,他如释重负,重新开始了自己的日常生活。

她又思考了片刻,说:“飞飞,你到底是做什么的?”

“妈妈,我想问你点儿事。”我不想破坏这份宁静,但内心的困惑让我无法释怀,“还记得医生们想让你用的那个小工具吗?那个肺量计?”

我看得出她心里有事,但我知道,她并不是在考虑自己的健康问题。

母亲纹丝不动,默不作声,但她的身体语言告诉我,她显然不想谈这件事——人在静止状态下却能传达这么多信息,真是让人惊讶。

“你怎么样了?”我问道。

“妈妈,我就是想知道为什么。求你了,跟我说吧。”

我从电脑屏幕上方瞥过去,发现母亲已经醒了。她的确在注视着我。

过了一会儿,她终于开口说话了,但依然没有看我:“我不记得了,当时药劲很大,一切都很模糊。”

是有人在盯着我看吗?

我知道这不是真的,但我没办法强迫她解释。我没有继续追问,只是享受和她在一起的时光。天气晴朗,栀子花盛开。

又经历了两天旋风般的就诊,最近一次磨难终于告一段落。发烧导致心跳波动加剧,可能是流感所致。虽然症状严重,但好在没有危及生命。我瘫坐在病房角落的塑料座椅上,本能地打开笔记本电脑。有那么几分钟的时间,我敲击键盘,全情投入工作。在这样的时刻,热爱自己工作的价值难以言表。但我忽然感觉有点儿不对劲,周身仿佛有一种刺痛感。

最后,她打破了沉默。

虽然严重的威胁接二连三到来,但母亲独特的坚韧始终没有改变。对我而言,每一场新的冲击都始终伴我左右,并没有随着时间的流逝而减弱,反而成为我生活中固定的基本元素。我的潜意识里一直在等待下一个坏消息,而任何坏消息都可能是最后一个。每当手机屏幕上显示出母亲的名字,我就感到自己的胃在下沉。无论生活把我带向何方,我都觉得自己永远处于一种脆弱的状态。

“你知道吗,飞飞,”她轻声说,终于看向了我,“当病人……太可怕了……太可怕了。不光是疼痛,还有失控。在那个房间里,我的身体,甚至我的思想都不属于我。房间里有那么多陌生人,我知道他们是医生和护士,但他们对我来说都是陌生人,而我却要听从他们的每一个命令……我受不了。”

二十多年来,我们全家经历了太多次深夜惊魂和死里逃生,次数多到我都记不清了。我们在急诊室、重症监护室、手术室候诊室,还有医院的其他地方度过了生命中的一个又一个章节。母亲十几岁时就因严重的风湿热引发了心脏病,此后的几十年一直没有采取干预措施,任由病情发展。心脏问题是影响母亲身体健康的罪魁祸首,就像多米诺骨牌一样,引发了各种问题,从药物副作用到我们侥幸及时发现的几乎致命的脑出血。我和母亲一起,费尽周折地辗转于各种保险机构,寻找各种经济援助方案,甚至在美国当地治疗方案枯竭的情况下,我们还回了趟中国。一路走来,我的角色从十几岁时的中英文翻译演变成了类似非官方的个案工作者,寻求专家,安排会诊和治疗,监测症状,监督药物治疗和康复计划,但这些似乎都无法让病情稳定太久。无论以何种实际的标准衡量,照顾母亲的健康都已经成了我的第二职业。

我继续听着。

我猛吸了一口气,心骤然沉了下去。这样的情形我已经再熟悉不过,但每次遇到,依然会感受到巨大的恐慌。母亲的身体又出问题了。

“就连你也命令我!”

“我觉得你妈妈发烧了。她一直呼吸困难,还说胸口疼。你在哪儿呢?我该怎么办?”

我俩都笑了起来,气氛一下子轻松了许多。

还没等他具体说原因,我就从他的语气中听出了问题。

“我知道你是想帮忙,”她补充道,“我知道你们都想帮我,我知道这些东西对我的健康很重要,但到了某一个临界点,我就没有办法再满足这些要求了。”

“喂,爸爸,怎么了?”

然后,她又想了一会儿,找到了背后的原因。“我一点儿尊严都没有了。彻底丧失了。在那样的时刻……”她似乎有些语无伦次。我正想鼓励她继续说下去,她就接着说完了:“甚至健康都不重要了。”

2013年夏天的一个下午,我和西尔维奥正在参加朋友女儿的成人礼。庄严的仪式结束了,接着是一场招待派对,西尔维奥想拉着我一起跳舞。音乐刚刚响起,我的手机就震动了起来,真是天助我也——我一向不喜欢在公共场合跳舞。我对西尔维奥做了个手势,说我得去接个电话(他肯定觉得这个借口太方便了),然后躲到了外面。

自从这个项目开展以来,我学到了很多东西。这些经验和教训缓慢地展开,常常伴随着痛苦。我开始从另一个角度看待母亲在健康方面的抗争,并对我们多年来依赖的护理人员产生了新的同理心。我对医院中人类脆弱的程度感到震惊,也为有机会为此做出一些贡献而备受鼓舞。但我学到的最深刻的一课是,个体的尊严是至高无上的——这是任何数据集都无法解释、任何算法都无法优化的变量。面前这个人是我最熟悉、最在乎的人;在她脸上饱经风霜的纹路和疲惫的眼神之后,那种我长期以来熟悉的挣扎和脆弱,向我伸出手来。

“人工智能还能做哪些事来帮助别人?”母亲在病床上的问题,让我开启了医疗服务的环境智能研究。另外,我开始思考“人工智能伦理”的议题。

两年多前,母亲只问了一句“人工智能还能做哪些事来帮助别人”,便让我的职业生涯走上了全新的道路。通过她的眼睛来看待我的领域,我的动力一下就增加了。这么多年来,推动我前进的一直是强烈的好奇心,而现在,我第一次将人工智能视为行善的工具,可以纾解像我这样的家庭每天所面临的困难。我第一次接触到了人工智能的伦理问题:对我们中的许多人来说,“人工智能伦理”是全新的议题,也会很快成为不可避免的现实。在熟悉的领域中度过职业生涯的一部分之后,我发现自己又进入了全新的世界,这个世界如此陌生,如果没有合作伙伴,我将束手无策、无所适从。与阿尼的合作给了我两个重要的启示:人工智能最伟大的胜利不仅是科学上的,也是人文上的;伟大的胜利,没有他人的帮助是不可能实现的。

Deceptively Simple