
圖源:Matthew Shen/Toronto Sun
居住在大多倫多旺市,就讀於列治文山一所高中的華裔學生Matthew Shen年僅16歲,但他已經研發出一款基於人工智能的診斷工具,只需3秒鐘的語音錄音,就能檢測出帕金森病的早期跡象。
沈同學說,他的靈感來自於一位朋友的祖母。那時他才7歲,這位祖母在醫院被診斷出患有帕金森病。
“我看到她努力嘗試和語言治療師說話,”他說。“這對我衝擊很大,因為約瑟夫的祖母曾經輔導我數學,還陪我玩桌遊。如今卻看到她說話如此艱難,這真的促使我去做這項研究。”
他的研究成果已經於今年4月發表在學術期刊《Nature Scientific Reports》上,今年2月,他還在西安大略大學的TEDx演講中分享了這一工作。
沈同學目前就讀於St. Theresa of Lisieux天主教高中,他是多2024年2月開始這一項目的。
為了開發這套診斷工具,他投入了1000多個小時。今年4月,他將這一成果提交到約克區科學與技術博覽會(Science and Technology Fair),並獲得金獎,順利入圍2025年加拿大全國科學博覽會(Canada-Wide Science Fair)。在全國賽中,他贏得了銀獎以及價值8000加元的“青年創新獎”(Youth Can Innovate Award)。他將獎金的一半捐給了自己高中的科學部門,另一半捐給了區域科學博覽會。
準確率高達91%
沈同學解釋說:“基本上,它的工作原理是:在用戶界面中輸入語音,AI工具就會從中提取聲音生物標記物。”
“例如,你的音高變化,或者聲音振幅的細微偏差。帕金森病患者的手會顫抖,但他們的聲音中也會出現細微抖動。所以我分析這些聲學變化來做出診斷。它在81份語音樣本中達到了91.11%的準確率,並且在多個統計學標準下得到了驗證,同時已發表在《Nature Scientific Reports》上,這意味着該成果已經通過相關領域科學家和教授的同行評審,受到了多方嚴格審查。”
事實證明,帕金森病的早期診斷至關重要。沈同學說:“如果能及早發現,就能通過治療來緩解症狀,防止病情發展到嚴重階段。”
接下來,他希望將工具投入實際應用。
“目前還沒有任何應用或網站能真正使用它,”他說。“我的下一步計劃是建立一個網站,讓人們可以免費使用。”
沈同學表示,他的TEDx演講主題是關於作為年輕發明者如何被認真對待,他覺得現在自己確實做到了。
“核心觀點是打破年齡、資源和期望的界限,因為作為一個16歲的少年,沒人會認為你能做本科甚至碩士水平的研究。”他說,“但我最終做到了。我以我的帕金森診斷工具作為成果,來談論這些界限。我認為最大的啟示是:無論你的年齡、出身或他人怎麼看,只要你全身心投入並努力工作,就能實現目標。”
沈將在9月進入12年級,目前正計劃申請加拿大和美國的多所大學,選擇生物與生命科學相關專業。
至於父母的態度?他說:“我覺得他們對我所做的很驕傲。不管怎樣,他們一直支持我的嘗試——無論是經濟上,還是開車送我去各地展示成果。”

