“多吃鹽”還是“少吃鹽”;“胖一點好”還是“瘦一點好”;某項鍛煉是否有效……生活中,我們常聽到關于飲食、運動和健康的各種“建議”。很多建議經過嚴謹的研究,發表于“頂刊”,但結論卻眾說紛紜,甚至相互矛盾,讓人無所適從。
近日,北京大學醫學部助理教授杜建團隊在《自然-通訊》發表論文,提出利用大語言模型(LLM)實現“證據三角測量”,從而高效、客觀地整合不同來源的研究結論,為處理醫學證據矛盾、進行科學決策開辟了新路徑。
AI制圖。
研究方法不同帶來結論差異
“很多嚴謹的科學研究卻出現相互矛盾的結論,是因為醫學研究類型多樣所致。”杜建告訴《中國科學報》,“健康研究有很多方法,如觀察性研究、隨機對照試驗、孟德爾隨機化等,這些方法在設計原理、適用場景和論證強度上各有特點,這往往造成研究結論存在差異。”
不同的研究方法各有優勢,但也有著潛在偏差。比如觀察性研究以觀察人群的生活習慣和健康結果為主;隨機對照試驗會嚴格控制變量進行實驗;而孟德爾隨機化研究注重利用基因差異推斷因果關系等。
“如果不同研究設計得出的結論一致,那么這種結論的可信度就更高。”杜建解釋說,“這就是我們‘證據三角測量’(Evidence Triangulation Analysis,ETA)的基本思想。”
人工智能扮演“證據裁判”
證據三角測量的想法很好,但醫學健康文獻浩如煙海,依靠人工查找和總結文獻,不僅耗時耗力,而且容易受研究者主觀判斷影響。
“以往,整合這些證據依賴研究人員手工檢索和比對文獻,需要大量閱讀、篩選、記錄、比較不同類型的文獻,不僅費時、費力、效率低下,還容易受到研究者影響,缺乏可擴展的自動化方法。”該論文共同作者、北京大學醫學部博士生史軒宇說。
為此,研究團隊設計出一套基于人工智能的兩步流程。
首先,使用大語言模型自動從科學文獻中識別出“暴露因素”(如高鹽攝入)和“健康結局”(如血壓變化),并判斷它們之間的關系方向及其顯著性。隨后,系統對不同研究設計所得到的證據進行一致性量化分析,自動計算出“證據收斂方向”和“收斂性水平”,以此評估各類研究是否指向同一結論。
研究團隊以“鹽攝入與健康結局”這一經典爭議為例,從不同研究設計(觀察性研究、隨機對照試驗、孟德爾隨機化研究等)中提取相關數據,并計算了證據收斂水平(一系列數值或函數接近某個值或某個函數的過程)。結果顯示,多數證據指向“高鹽攝入會升高血壓”,且收斂性水平達到“強”這一等級;在鹽攝入與心血管疾病及死亡風險的關系上,結果傾向于增加風險,但收斂性相對較弱。
“這說明在‘鹽與血壓的關系’上,觀察性研究、隨機對照試驗和孟德爾隨機化結果高度一致,均支持‘高鹽升高血壓’。但在鹽與心血管疾病或死亡風險的關系上,不同研究類型的結論一致性較低,目前仍存爭議,需更多研究,如更好地控制混雜,更好的研究設計等。”杜建說。
該方法能在幾分鐘內自動化處理成千上萬篇文獻,并實現證據圖譜的動態更新。這不僅突破了傳統Meta分析(比較和針對同一科學問題研究結果的統計學方法,常用于醫學、心理學、教育學領域)對同類研究的依賴,還能整合不同來源的研究證據,從“結論方向”收斂性隨時間動態變化的角度,增進人們對某問題的整體理解。
為解決健康領域“紛爭”提供新工具
“該研究的優勢不僅在于效率的提升,更在于其系統性和透明度。”該論文共同作者、北京大學醫學部博士后趙文靜說,它能幫助我們更清晰地識別,當觀察性研究與隨機對照試驗結論一致時,因果關系更為可靠;而當各類研究出現分歧,則提示某些研究可能存在偏差或混雜因素,這也為后續研究指明了方向。
該方法適用于多個現實場景,如輔助臨床指南制訂、支持公共衛生決策、提高科普宣傳的準確性,甚至幫助研究人員快速定位爭議焦點,優化研究設計。
“面對相互矛盾的健康信息時,我們不應盲從某項單一類型的研究,而應關注其背后是否有來自多重方法、多角度驗證的證據支持。隨著人工智能技術在證據整合中的深入應用,一個更加高效、穩健的科學證據分析體系正在形成。”杜建說,“這為解決健康領域長期存在的研究結論沖突,科學規劃新的研究,進而減少研究浪費等提供了新工具。”
“這項研究設計非常巧妙,通過證據三角來解決循證醫學面臨的實踐痛點,對循證醫學的理論發展有非常積極的意義。”海軍軍醫大學第三附屬醫院概念驗證(成果轉化)中心主任徐暢說。
相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-025-62783-x
本文鏈接:健康研究相互矛盾 AI出手“了斷紛爭”http://www.sq15.cn/show-11-25058-0.html
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