人工智能已提升效率、诊断准确性和患者就医便利性,但经典计算无法模拟复杂的分子相互作用,也无法检测极早期疾病信号。
量子计算、传感和通信正从理论走向早期临床应用。与人工智能结合后,这些技术能够加速药物研发、实现更早诊断并保护健康数据。
构建抗量子密码网络安全体系、启动试点项目以积累机构经验,并提升团队的人工智能与量子技术能力,是推动二者融合、实现更大收益的关键。
一名心脏病患者因胸痛抵达急诊室。短短几分钟内,量子磁心电图传感器便检测到传统心电图(ECG)无法捕捉的细微电异常,在发生不可逆损伤之前标示出一种危及生命的病情。
这并非遥远未来的设想;梅奥诊所如今正在验证这一技术,它也标志着医疗保健领域迎来了新的转折点。
人工智能(AI)已在改变一线医疗服务,而量子技术正逐渐兴起,有望解决仅靠人工智能和经典系统无法应对的科学与计算挑战。
对于卫生与医疗保健领域的领导者而言,问题已不再是量子技术是否会重塑医学,而是他们的系统能否做好准备,参与并受益于这一变革。
精准性、效率与系统层面的价值
人工智能已迅速成为临床运营不可或缺的一部分。从自动化文档处理到影像分析和预测性分诊,人工智能工具正在加快工作流程并减轻行政负担。
预计医疗保健人工智能市场到2032年将达到4910亿美元,年增长率为43%,这反映出这些工具正迅速融入医疗运营。
人工智能目前通过以下方式创造价值:
通过自动记录、理赔处理和分诊支持,减轻临床医生的工作负担。
提高诊断精准度,尤其是在影像领域;目前,超过70%的美国食品药品监督管理局(FDA)许可人工智能工具侧重于该领域。
通过虚拟护理、监测和早期检测能力,扩大患者就医机会。
然而,经典计算限制了人工智能的能力。它能够大规模分析数据模式,却无法模拟支撑生物学的量子层面相互作用,也无法模拟复杂的分子行为。它同样无法检测低于经典测量阈值的极早期疾病信号。
这正是量子技术发挥作用之处。
量子技术的新兴作用:攻克生物学中最棘手的问题

涵盖量子计算、传感和通信的量子技术正在发展,以应对生物医学研究和临床护理中的根本性挑战。
世界经济论坛的白皮书《量子技术:卫生与医疗保健领域领导者的战略要务》概述了量子技术正在取得进展的四大价值支柱,如下所示。
人工智能加速了药物研发,但在预测毒性、模拟生物机制和识别早期疾病特征方面仍面临困难。量子技术旨在弥补这些不足。
量子化学有望以符合物理规律的精度模拟分子和生物系统;量子传感有望实时、无创地检测磁信号和生物电信号;量子通信则有望在后量子时代保护电子健康记录、临床工作流程和人工智能管线。
这些能力拓展了人工智能单独能够实现的范围。
从理论走向临床实践
早期部署已在重塑临床实践。IBM与克利夫兰诊所正推动量子赋能的生物医学研究;梅奥诊所正在试用量子磁心电图,以加快心脏分诊;芝加哥大学与Wellcome Leap正在探索利用量子技术改进生物标志物发现;欧洲联盟则在建设量子安全通信网络。
量子技术正走出理论阶段,进入早期临床应用场景。
Moderna与IBM的合作展示了人工智能与量子技术的协同效应。经典人工智能能够加快候选方案的优化,但难以模拟核糖核酸(RNA)折叠的复杂性。量子计算可以评估这些相互作用,而人工智能负责解读结果并统筹混合工作流程。
在早期试点中,量子算法带来了更高的“解决方案多样性”,发现了经典系统忽略的可行疗法设计,并将建模周期从数周缩短至数小时。量子技术拓展了科学探索的空间;人工智能则让其得以实际应用。
两种技术、不同时间表、一个战略目标
人工智能和量子技术的普及周期存在根本差异:
人工智能的见效周期很短,如今已在效率、准确性和就医便利性方面带来可衡量的提升。
量子技术的影响将带来变革,需要现在进行投资,才能释放突破性进展,重新定义我们检测、治疗和理解疾病的方式。
这种不对称并非矛盾,而是机遇。人工智能强化医疗保健的数字化和运营基础,量子技术则拓展科学与计算所能实现的边界。二者融合将推动更早检测、更精准治疗、更具韧性的数据基础设施以及新的科学能力。
这种融合将顺畅推进还是支离破碎,取决于领导者当下的选择:如何构建数据框架、如何发展互操作性标准、如何调整治理和网络安全模式,以及如何做好人才队伍准备。
只有当下的人工智能基础稳健且面向未来,整个行业才能做好准备。
论坛如何通过协作帮助领导者强化卫生系统
卫生与医疗保健中心汇聚领导者,共同理解全球卫生系统面临的挑战,包括可及性、公平性、韧性和准备程度。
通过值得信赖的对话以及公私合作,该中心帮助合作伙伴围绕共同优先事项凝聚共识,并推动集体行动,改善健康结果。
共同挑战:治理、人才与信任
人工智能和量子技术都面临共同的系统性挑战,需要协调行动:
法规分散,治理复杂。
人才短缺,既缺乏量子技术专家,也缺乏了解人工智能的临床领导者。
存在公平性风险:数字基础设施仍不均衡,量子诊断可能集中在精英机构,而服务不足的社区则会进一步落后。
互操作性不足,可能限制这两种技术的规模化应用。
正如世界经济论坛白皮书图4所示,推进量子技术和人工智能需要若干支撑性支柱。今天解决人工智能发展的这些支撑条件,将加快为明天的量子技术做好准备。

卫生与医疗保健领域领导者的三项战略行动
为应对即将到来的人工智能与量子技术融合,卫生与医疗保健领域的领导者应优先采取三项战略行动。
1. 强化抗量子的数据基础
评估哪些系统依赖易受未来量子攻击的加密技术,并使网络安全战略符合新兴的后量子标准。
2. 启动有针对性的试点,建设机构能力
通过与行业、学术界或联盟合作,探索高价值应用案例,例如用于诊断的量子传感或量子增强建模。早期试点有助于积累组织经验并推动标准制定。
3. 做好人才队伍和治理架构的准备
将量子素养纳入领导力发展、采购标准以及研发战略。组建跨职能团队,使其了解人工智能与量子技术的混合应用,并指导负责任的采用。
为何当下至关重要
数十年来,医疗保健创新浪潮接连涌现。人工智能是当下正在重塑我们系统的浪潮;量子技术则是紧随其后、正在涌起的浪潮。二者结合,能够打造一个预测和预防能力更强、更安全、科学能力更先进的卫生与医疗保健生态系统。
此刻不应犹豫,而应采取审慎且着眼未来的行动。通过强化基础、投资试点和完善治理做好准备的领导者,不会只是采用医疗保健的未来,更将参与定义它。
这些选择将决定量子技术会促进全球健康公平,还是扩大现有差距;也将决定突破性进展能否及时惠及患者并改变健康结果。

