編輯丨王多魚(yú)

排版丨水成文

在醫(yī)療人工智能快速發(fā)展的當(dāng)下，GPT-4、Med-PaLM2 等大型語(yǔ)言模型在醫(yī)學(xué)問(wèn)答與考試中不斷刷新紀(jì)錄，展現(xiàn)出接近人類的認(rèn)知能力。然而，單一模型固有的“黑箱”局限、缺乏多視角校驗(yàn)的推理機(jī)制，已成為其在真實(shí)、高風(fēng)險(xiǎn)臨床場(chǎng)景中安全落地的關(guān)鍵瓶頸。如何讓 AI 像多學(xué)科專家會(huì)診一樣，實(shí)現(xiàn)交叉質(zhì)證、協(xié)同決策，是醫(yī)療 AI 走向可信、可靠必須跨越的科學(xué)鴻溝。

2026 年 1 月 5 日，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所龍爾平團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院萬(wàn)沛星團(tuán)隊(duì)合作（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所博士生孫欣提、洪奇陽(yáng)為論文共同第一作者），在Cell Reports Medicine期刊在線發(fā)表了題為：Model confrontation and collaboration: a debate intelligence framework for enhancing medical reasoning in large language models 的研究論文。

該研究提出了“模型對(duì)抗與協(xié)作”（Model confrontation and collaboration，MCC）框架，推動(dòng)醫(yī)療 AI 從“單點(diǎn)智能”邁向“協(xié)同推理”的范式躍遷，通過(guò)構(gòu)建可辯論、可追溯、動(dòng)態(tài)協(xié)作的模型圓桌，從根本上促進(jìn)了醫(yī)療 AI 向可靠、可解釋、可協(xié)作的下一代形態(tài)演進(jìn)。

MCC 框架：模型對(duì)抗與協(xié)作

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)提出了“模型對(duì)抗與協(xié)作”（Model Confrontation and Collaboration，MCC）框架，將不同的大型語(yǔ)言模型組合成一個(gè)動(dòng)態(tài)的、具備“推理-行動(dòng)-反思”的圓桌式智囊團(tuán)。MCC 引入共享的“上下文工作區(qū)”（shared context）：將問(wèn)題、已生成的候選答案、關(guān)鍵證據(jù)點(diǎn)與各模型的立場(chǎng)變化以結(jié)構(gòu)化方式寫(xiě)入同一上下文記憶，并在每一輪辯論中保持對(duì)完整對(duì)話歷史的可見(jiàn)性，從而確保批判與修正始終基于同一事實(shí)與語(yǔ)境。

其核心流程可概括為——

第一步，獨(dú)立推理（Reason）：GPT-o1、Qwen-QwQ、DeepSeek-R1 在同一問(wèn)題上并行生成答案與關(guān)鍵論證點(diǎn)；隨后引入分歧門控（Gate）：系統(tǒng)/主持 LLM 對(duì)候選答案進(jìn)行一致性檢測(cè)，僅在出現(xiàn)分歧時(shí)激活辯論，從源頭控制額外計(jì)算開(kāi)銷。

第二步，對(duì)抗辯論（Debate as Action）：進(jìn)入多輪消息傳遞，每輪中模型執(zhí)行“質(zhì)疑-舉證-反駁-修正”四類動(dòng)作，圍繞共享上下文中的證據(jù)缺口與推理斷點(diǎn)開(kāi)展交叉驗(yàn)證：定位論證中的跳步、證據(jù)不足或概念混淆，進(jìn)一步補(bǔ)充指南、機(jī)制與鑒別診斷依據(jù)；隨后進(jìn)行自我反思，審計(jì)自身推理鏈與關(guān)鍵假設(shè)，并以可解釋方式更新立場(chǎng)與結(jié)論。

第三步，共識(shí)優(yōu)化（Consensus Optimization）：每輪結(jié)束后進(jìn)行共識(shí)判定與早停；若三輪內(nèi)仍不收斂，則以多數(shù)投票作為保底輸出策略。與傳統(tǒng)“靜態(tài)集成/硬投票”不同，MCC將多模型互補(bǔ)性顯式轉(zhuǎn)化為“基于上下文的迭代糾錯(cuò)”協(xié)作過(guò)程，使異構(gòu)模型在知識(shí)覆蓋與推理偏好上的差異得以用于錯(cuò)誤定位與證據(jù)對(duì)齊，從而顯著提升難題場(chǎng)景下的收斂質(zhì)量與輸出穩(wěn)定性。

MCC 在 MedQA 基準(zhǔn)上的表現(xiàn)與決策動(dòng)態(tài)

多項(xiàng)醫(yī)學(xué)基準(zhǔn)測(cè)試獲得 SOTA 表現(xiàn)

MCC 在多項(xiàng)代表性醫(yī)學(xué)基準(zhǔn)上展現(xiàn)出一致而穩(wěn)定的性能：在 MedQA 上取得 92.6%（±0.3）的平均準(zhǔn)確率，并在多次獨(dú)立運(yùn)行中顯示出穩(wěn)定性。PubMedQA 達(dá)到 84.8%；在 MMLU 醫(yī)學(xué)子集中覆蓋遺傳學(xué)、解剖學(xué)等多個(gè)科目，整體維持 90%+，并在其中五個(gè)科目獲得 SOTA 表現(xiàn)。

更重要的是，MCC 不僅在“常規(guī)題”上提升準(zhǔn)確率，也在“更難、更接近真實(shí)風(fēng)險(xiǎn)”的評(píng)測(cè)中保持穩(wěn)?。涸?MedXpertQA 上準(zhǔn)確率約 40%，在該基準(zhǔn)的對(duì)比評(píng)測(cè)中表現(xiàn)位居前列。在 MetaMedQA 中能夠識(shí)別不確定或無(wú)明確標(biāo)準(zhǔn)答案的情形并給出“未知/需補(bǔ)充信息”的保守處理，體現(xiàn)出更強(qiáng)的元認(rèn)知邊界管理能力。此外，在 RABBITS 魯棒性測(cè)試中，面對(duì)藥物商品名與學(xué)名的混用與替換，MCC 性能幾乎不受影響，顯示其對(duì)臨床語(yǔ)言變體具有更強(qiáng)的泛化與穩(wěn)定性。

長(zhǎng)文本問(wèn)答：綜合回答水平更高

在開(kāi)放式長(zhǎng)問(wèn)答任務(wù)中，研究團(tuán)隊(duì)使用 MultiMedQA 基準(zhǔn)并邀請(qǐng)醫(yī)生與非專業(yè)評(píng)審開(kāi)展雙視角盲評(píng)，以評(píng)估模型在真實(shí)醫(yī)療咨詢中的綜合表達(dá)與建議能力。結(jié)果顯示，MCC 在所有維度上均優(yōu)于 GPT-o1、Qwen、DeepSeek-R1 以及 Med-PaLM2：醫(yī)生評(píng)審的 12 項(xiàng)指標(biāo)中，MCC 在病情要點(diǎn)提取、推理正確性與偏差控制等關(guān)鍵維度提升 8–12 個(gè)百分點(diǎn)且錯(cuò)誤內(nèi)容率更低；在另一組 9 項(xiàng)綜合質(zhì)量指標(biāo)中，其缺陷率下降 3%–9%，一致性與知識(shí)覆蓋更為穩(wěn)定。進(jìn)一步在 HealthBench 上，MCC 在與臨床專家共識(shí)對(duì)齊的任務(wù)中取得 92.1 的綜合評(píng)分，并在更高難度的 HealthBench Hard 中保持領(lǐng)先，體現(xiàn)出在復(fù)雜場(chǎng)景下的穩(wěn)健性與安全性優(yōu)勢(shì)。

開(kāi)放式醫(yī)學(xué)問(wèn)答輸出的多維度評(píng)估

模擬診斷對(duì)話：對(duì)話版“診療小組”

為評(píng)估 MCC 在交互式診療場(chǎng)景中的能力，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了類醫(yī)學(xué)院 OSCE 的模擬病例對(duì)話測(cè)試：模型作為醫(yī)生與模擬患者實(shí)時(shí)交互，在完成病史采集后給出診斷與鑒別診斷。結(jié)果顯示，MCC 在病史采集階段平均可捕獲 80% 以上的關(guān)鍵患者信息點(diǎn)；在 16 個(gè)病例中，有 14 例的信息覆蓋率超過(guò) 80%，而單一模型在同等標(biāo)準(zhǔn)下難以穩(wěn)定達(dá)到該水平。與此同時(shí)，MCC 提出的問(wèn)題與患者主訴的相關(guān)性更高（多數(shù)病例>80%），提示其問(wèn)診路徑更聚焦關(guān)鍵線索、減少遺漏。在診斷結(jié)論階段，在 15 個(gè)可判定病例中，MCC 的首選診斷正確率達(dá)到 80%（12/15），并在鑒別診斷的完整性上呈現(xiàn)優(yōu)勢(shì)。典型案例是一位 56 歲女性出現(xiàn)多飲多尿、乏力與體重下降，既往以 2 型糖尿病處理但血糖控制不佳。辯論過(guò)程中，模型間交叉質(zhì)詢促使補(bǔ)問(wèn)胰腺相關(guān)病史與上腹痛向背部放射等線索，進(jìn)而將診斷從“糖尿病本身”推進(jìn)至“胰腺腫瘤相關(guān)繼發(fā)性糖尿病”的更深層解釋，體現(xiàn)出“圓桌式會(huì)診”對(duì)關(guān)鍵線索召回與深入診斷推理的促進(jìn)作用。

MCC 在診斷對(duì)話任務(wù)中的表現(xiàn)

展望與意義

這項(xiàng)研究表明，多模型對(duì)抗與協(xié)作可作為醫(yī)療推理能力增強(qiáng)的一種通用范式：在不引入額外任務(wù)訓(xùn)練與外部知識(shí)庫(kù)的條件下，借助結(jié)構(gòu)化辯論將不同模型的知識(shí)覆蓋與推理偏好差異顯式用于交叉核驗(yàn)、證據(jù)對(duì)齊與錯(cuò)誤糾偏，從而提高復(fù)雜問(wèn)題上的推理收斂質(zhì)量與輸出穩(wěn)定性。需要強(qiáng)調(diào)的是，MCC 并非替代醫(yī)生，而是提供多角度論據(jù)與可追溯的辯論日志，幫助臨床人員降低漏診誤判風(fēng)險(xiǎn)并提升決策透明度，同時(shí)亦具備教學(xué)示范意義。面向臨床應(yīng)用，仍需進(jìn)一步推進(jìn)與電子病歷及檢查結(jié)果的端到端集成、對(duì)不確定/沖突信息的處理策略，以及隱私合規(guī)與計(jì)算成本控制，使其能夠以安全、高效的方式融入真實(shí)工作流。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(25)00620-2