数据很多,知识很少:向知识的量化发起进攻
二十多年数据军备竞赛之后,生物医学得到了一个冷峻的判词:数据爆炸,知识贫瘠。知识长期活在三种形态里——游记(文献综述)、标本馆(数据库)、地图(可计算知识),而生物医学最缺的正是第三种。本文从科学史角度论证:一门学科的成熟,标志是其核心知识从叙事变成可运算的对象;天文学有星表,化学有元素周期表,生物医学还没有自己的知识坐标系。是时候向知识的量化发起进攻了:参数化、结构化、闭环化——让世界观第一次拥有可计算的载体。
2026 年 8 月,Nature Reviews Drug Discovery 刊发了一篇十六位学者联合署名的综述,系统复盘 AI 在药物研发十年的应用历程。
二十多页篇幅,结论可以用四个字概括:
> 数据爆炸,知识贫瘠。
人类基因组草图问世二十余年,测序成本断崖式下降,多组学数据指数增长。但综述的判词很冷静:单纯的采集只是数据;能从功能层面解析生物过程、支撑真实决策的,才是知识。
这句话值得整个行业停下来想一想。
因为它指向一个反差极大的事实:
> 测序仪每几个月就翻新一次,而知识的容器三百多年没有换过——还是那篇期刊论文,无非从铅字换成了 PDF。
一、知识的三种形态:游记、标本馆、地图
如果把人类积累的生物医学知识粗略分一下类,大致有三种形态。
第一种:游记。
文献综述是典型的游记形态。一位资深研究者花两年时间,把某个领域的几百篇论文读通,写成一篇逻辑严密、修辞精妙的综述。它告诉你哪里有山、哪里有河、哪条路走得通。
以衰老研究为例。2023 年 Cell 的综述把衰老标志扩展到十二个,每个标志的机制、证据、相互关系写得清清楚楚。这是一篇极好的游记。
但游记有个先天局限:
> 读得懂,算不了。
十二个衰老标志,哪个标志在哪个器官、以多大权重、通过哪条通路参与哪种疾病?文字给不出数字。你可以引用它、讨论它,但不能把它放进方程里运算。
第二种:标本馆。
数据库是标本馆形态。UniProt 存了上亿条蛋白序列,GWAS 目录存了数十万个遗传关联。每一件"标本"都贴好了标签,编号清晰,随时可查。
但标本馆的局限同样明显:
> 查询不等于推理。
你可以问"某个基因有哪些已知关联",但它不会告诉你"扰动这个模块之后,整张网络会怎么响应"。标本是静态的,标本之间没有路。
第三种:地图。
地图是知识的第三种形态,也是最少见的一种。
地图与游记、标本馆的根本区别在于:地图上每一个对象都有坐标,对象之间有路网,而路网支持规划路线。
> 换句话说:游记描述地形,地图支持推演。
你可以拿着一张量化的地图问:从这里出发,走哪条路、花多少代价、到哪里?这个问题在游记和标本馆里都问不出来——前者没有坐标,后者没有路网。
生物医学最缺的,就是这第三种形态。
二、量化是知识的关键一跃
回看科学史,有一个反复出现的规律:
> 一门学科的成熟,标志是它的核心知识从叙事变成可运算的对象。
天文学从占星叙事走向星表与万有引力方程,才有了轨道预报;化学从炼丹术的配方叙事走向元素周期表与定量反应,才有了合成工业;物理从自然哲学的格物致知走向微分方程,才有了工程学。
每一次跃迁,都伴随知识容器的更换:从文章,变成坐标系。
生物医学呢?
它拥有全人类最庞大的数据产量、最高产的文献体系,但它的核心知识至今仍主要以叙事形态存在。综述越写越长,机理越描越细,可一旦要问一个定量的、可运算的问题——"这个干预通过这个模块,会让这个人发生多大变化"——叙事就沉默了。
这就是"数据爆炸、知识贫瘠"的准确含义:不是知识不够多,而是知识不够算。
而把知识变得可算,需要三个动作:
- 参数化:每个知识对象有可测量的参数。衰老标志不再只是"细胞衰老会导致炎症",而是一个有读数、有单位、有正常范围的量。
- 结构化:知识对象之间有可组合的关系。模块之间如何连接、如何冗余、如何代偿,写在网络结构里,而不是写在句子的从句里。
- 闭环化:知识可以被检验、被修正、被迭代。预测错了,参数跟着改;新数据来了,边界跟着调。
参数化让它可测,结构化让它可算,闭环化让它可进化。
三者齐备,知识才从"读的东西"变成"跑的东西"。
三、世界观需要载体
再往深处想一步:为什么知识的量化如此重要?
因为世界观需要一个载体。
每个严肃的研究者脑子里,都装着一个生物医学世界观——关于人体如何运作、疾病如何发生、干预如何起效的一整套信念结构。但这套世界观装在脑子里,就有三个致命问题:没法共享、没法运算、没法对抗遗忘。
你的世界观和我的世界观不同,我们只能争论,不能对账。
> 世界观不能只装在脑子里,要装进坐标系里。
一张量化的知识地图,就是世界观的公共载体。它把"我认为炎症驱动衰老"变成"炎症模块与衰老模块的耦合系数是多少、证据等级是什么、在哪些人群中验证过"。
装进坐标系之后,世界观才能做一件装在脑子里永远做不到的事:
> 推演——回答"如果这样做,系统会怎样变化"。
这正是定性的世界观与世界模型的分界线(我在世界模型系列里讨论过):定性的世界观只能描述地形;量化的世界观才能回答"如果采取这个动作,系统会怎样变化"。世界模型的五要素——State、Action、Transition、Objective、Feedback——每一个都需要坐标系才能落地。
没有量化的知识,就没有可推演的世界模型;没有可推演的世界模型,"精准"二字永远停留在修辞层面。
四、进攻的路线图
有了判断,就要有打法。向知识的量化发起进攻,路线大致是四步:
第一步,划定模块边界。
知识的量化不是把所有文献数字化,而是先回答"人体这个系统,应该切成哪些可运算的知识对象"。我们与清华大学未来实验室的研究中,构建了 332 个模块组成的人体尺度表征——覆盖扩展衰老标志、器官系统、免疫、营养与食源性干预,也纳入了中医证候代理与药食同源靶点。文献知识网络划定模块的边界,这是知识驱动的一半。
第二步,学习模块参数。
多组学数据学习每个模块的参数,这是数据驱动的一半。两条腿走路,缺一不可:只有知识没有数据,地图是空的;只有数据没有知识,坐标是没有语义的。
第三步,让地图接受检验。
量化了,就要经得起比较。我们把这张 332 模块的地图,放在 1,916 个 DrugBank 小分子、五种慢性病任务(探索性外推至 23 类疾病)的药物重定位场景里系统评测——先造尺子,再用尺子量地图。
第四步,如实报告结果,包括不利的。
这里有一个值得单独强调的发现:全模块图谱在 23 类疾病中,只在 9 类严格最优。不存在普适最优的生物地图,不同疾病各有最适配的表征组合。
这个"负面结果"本身,恰恰是知识量化才能带来的知识:在叙事时代,"哪套表征更好"根本不是一个可以严格回答的问题;只有当地图有了坐标和分数,你才发现——地图的价值是分场景的,而"选哪张地图"本身就是一个决策变量。
结语
数据是矿石,知识是冶炼,而量化的知识地图,是把矿石变成导航的那一步。
天文学等来了星表,化学等来了元素周期表。别忘了,门捷列夫画下周期表时,好几个格子还空着——坐标系不必等事实到齐才落笔,它先为未知预留了位置。生物医学的数据已经足够多,多到过剩;现在欠的,是一场向知识量化发起的进攻:
> 把综述里的知识变成坐标,把数据库里的标本变成路网,把装在脑子里的世界观,变成一个可测量、可运算、可迭代、可对账的载体。
问题问得越准,学科走得越稳。这场进攻,值得现在开始。
1. Bender A, Thomas MC, Scannell JW, et al. Artificial intelligence in drug discovery — what it is, where we stand and the path forward. Nature Reviews Drug Discovery. 2026. DOI: 10.1038/s41573-026-01496-2.
2. López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, et al. Hallmarks of aging: An expanding universe. Cell. 2023;186(2):243-278.
3. Xiong J, Xia Q. Toward a Self-Learning AI Agent for Drug Repurposing: Building Human-Scale Representations for Virtual Patients. Preprints.org. 2026. DOI: 10.20944/preprints202608.0998.v1.
4. Xiong J. World Models for Biomedicine: A Steerability Framework. Preprints.org. 2026. DOI: 10.20944/preprints202605.0366.v1.
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