长期以破解医学难题为志业的计算机科学家

在新冠肺炎疫情全球大爆发时，医学界应对迅速；然而面对影响全球数百万人的 “复杂疾病” —— 例如阿尔茨海默症、癌症，以及各类自身免疫病和精神疾病时，医学界却显得力有未逮。这些疾病的成因涉及基因、环境及生活习惯等多重因素，人们对这些因素所知什少。此外， 研究人员可用的工具也很有限，理大全球杰出创科学人章伟雄教授认为，要解决这些棘手难题，关键在于将复杂的医学难题转化为电脑科学问题。

章伟雄教授
•	医疗科技及资讯学系系统生物学与人工智能学讲座教授
•	理大高等研究院副院长
•	香港特别行政区杰出创科学人教授
•	赛马会 “基因组医疗” 创科实验室总监

章教授在美国圣路易华盛顿大学任教逾 20 载，2021 年底以 “杰出创科学人计划” 学者身份加盟理大。他怀揣着积累多年的科研理想来到理大，担任医疗科技及资讯学系系统生物学与人工智能学讲座教授，领导着一支 20 多人的研究团队，运用人工智能（AI）技术解析构成人类疾病的复杂基因网路和生物系统。

交叉学科研究新篇章

近期，章教授履新理大高等研究院副院长。他将理大视为实现多年理想的新篇章—将创新研究转化为切实的临床应用。

 “此前我的研究主要聚焦计算领域，由于没有分子生物实验室，我没法着手做实验研究，因此从未投入到真正意义上的生物学研究。”  章教授坦言。

由于理大调拨资源支持，以及获得香港赛马会慈善信托基金与杰出创科学人计划的资助，章教授现在已经建立了一个整合基因组学与人工智能的交叉学科研究实验室。

香港特区政府于 2021 年设立了杰出
创科学人计划以吸引来自世界各地的科学、科技、工程和 数学领域的顶尖学者来港。

该实验室是理大的八个赛马会创科实验室之一，理大建立这些实验室，旨在吸引国际顶尖学者加入，并推进关键领域研究。这些实验室获香港赛马会慈善信托基金超过 7,400 万港元的捐助，创新研究领域涵盖了机器学习与电脑视觉、健康建造环境、眼科创新光疗、量子技术、二维量子物理、对地观测、数码提升肿瘤照护及基因组医疗等。

章教授在配备尖端设备的  “赛马会基因组医疗创科实验室” 中开展工作。

优化精神健康诊疗

章教授目前主导一项改善重度精神疾病诊疗的研究专案，获研究资助局策略专题研究资助金 3,700 多万港元的资助，成为该项资助在 2023/24 年度的最高拨款专案。香港重度精神疾病（如抑郁症、精神分裂症和双相障碍）发病率高达 13.3%，现行初诊治疗后完全控制症状者不足 40%。

章教授说：“抑郁症及精神分裂症等精神疾病本质上是复杂的疾病，现行诊疗断症依赖医生如何判断病人的病征，例如关乎情绪、社交、行为，及其它可能是幻觉或自残念头的主观描述。这种判断方式会让断症很困难及不准确。"

 “与仅关注症状不同，我们需要开发类似流感实验室检测的客观诊断工具。我希望针对抑郁症等精神疾病，研发出类似血液分析或脑成像技术的检测方法，发现能够表明抑郁症恶化的生物标志物。” 

全球临床应用与商业开发潜力

理大该计划旨在革新传统的症状导向型诊疗模式，建立AI资料驱动的诊断与个人化治疗方案。章教授希望通过整合人工智能、基因组学和生物医学技术，研发可解释的 AI 辅助治疗系统，支援精准诊断并指导个体化重复经颅磁刺激治疗（rTMS）。

这项研究涵盖范围什广，从海量基因资料与脑影像中找出规律，所得的结果能辅助医生提升诊断的准确性。在治疗层面，团队正在开发能为 rTMS 治疗提供个性化建议的 AI 系统。

项目汇聚来自香港、内地和美国共计八所机构的 20 位专家学者，他们将与本港和内地多家医院开展临床合作。

尽管该系统具有改变全球精神健康护理模式的商业与临床潜力，章教授强调AI不会也不能取代临床医生。

章教授续说： “我们构建的系统通过解析脑影像，捕捉肉眼难以辨识的细微特征，标记需要特别关注的脑区。” 

 “AI 在科学研究中具有基础性作用。” 章教授总结道： “几乎所有研究领域都涉及资料获取，科学探索的本质可归结为资料科学——即如何通过资料分析揭示潜藏的真实状况。”