深度学习在生物医药领域的应用

序号	推送日期	文章	类型	简述	创新点	不足	研究目的	研究对象	领域	病种	技术	模型	数据类型	样本量	算法框架	模型架构	性能指标	计算资源
81	2025-11-15	Deep contrastive learning of molecular conformation for efficient property prediction 2023-12, Nature computational science IF:12.0Q1 DOI:10.1038/s43588-023-00560-w PMID:38177719	研究论文	提出一种基于深度对比学习的分子构象领域自适应方法LACL，用于高效预测分子性质	通过局部原子环境对比学习形成领域无关的潜在空间，规避了几何弛豫瓶颈同时保持量子化学精度	NA	解决不同构象生成方法间的领域偏移问题，实现准确的分子性质预测	有机小分子、生物和药理学长链分子	机器学习	NA	对比学习	深度学习	分子构象数据	NA	NA	LACL（局部原子环境对比学习）	量子化学精度	NA
82	2025-11-12	Beyond here and now: Evaluating pollution estimation across space and time from street view images with deep learning 2023-Dec-10, The Science of the total environment DOI:10.1016/j.scitotenv.2023.166168 PMID:37586538	研究论文	本研究使用深度学习从街景图像评估空气污染和噪声的时空分布	首次系统评估基于图像的污染模型在时空维度上的泛化能力，特别是在基础设施有限的中低收入国家	模型在未见过的地点表现下降，需要与传统传感器网络集成以提高鲁棒性	开发能够从街景图像推断细颗粒物和噪声水平的时空可泛化模型	加纳阿克拉市的空气污染(PM)和噪声水平	计算机视觉	NA	街景图像分析	CNN	图像	超过160万张图像，在145个代表性地点收集，持续15个月	NA	卷积神经网络	准确率	NA
83	2025-10-05	Improved Peptide Docking with Privileged Knowledge Distillation using Deep Learning 2023-Dec-04, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.12.01.569671 PMID:38106114	研究论文	提出了一种基于知识蒸馏的改进蛋白质-肽复合物对接方法DistPepFold	采用特权知识蒸馏方法，通过教师-学生模型架构从原生相互作用信息中学习，改进蛋白质-肽对接性能	NA	改进蛋白质-肽相互作用的计算建模方法	蛋白质-肽复合物	机器学习	NA	深度学习	知识蒸馏模型	蛋白质结构数据	两个蛋白质-肽复合物数据集	NA	基于AlphaFold-Multimer的架构	对接性能评估指标	NA
84	2025-10-05	High-throughput target trial emulation for Alzheimer's disease drug repurposing with real-world data 2023-12-11, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-023-43929-1 PMID:38081829	研究论文	本研究使用真实世界数据模拟目标临床试验，评估数千种药物对阿尔茨海默病的潜在治疗效果	提出基于倾向评分模型的改进选择策略，并在大规模真实世界数据上系统评估深度学习与传统逻辑回归方法在协变量平衡方面的表现	基于观察性数据，可能存在未测量的混杂因素	通过目标试验模拟方法进行阿尔茨海默病药物再利用研究	170多万患者的临床记录和数千种已批准药物	医学信息学	阿尔茨海默病	目标试验模拟，逆概率加权	深度学习，逻辑回归	真实世界临床数据	超过170万患者，覆盖10多年临床记录	NA	NA	协变量平衡	NA
85	2025-10-05	Combining pairwise structural similarity and deep learning interface contact prediction to estimate protein complex model accuracy in CASP15 2023-12, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.26542 PMID:37357816	研究论文	开发结合成对结构相似性和深度学习界面接触预测的混合方法用于评估蛋白质复合物模型准确性	首次将成对结构相似性方法与深度学习界面接触预测相结合用于蛋白质四级结构模型质量评估	当大量结构模型质量较低且彼此相似时，成对相似性方法可能失效	开发蛋白质复合物模型准确性评估方法	蛋白质复合物和组装体的四级结构模型	计算生物学	NA	深度学习界面接触预测	深度学习	蛋白质结构模型	CASP15组装靶标的模型	NA	NA	相关系数, 排序损失	NA
86	2025-10-05	Integrating deep learning, threading alignments, and a multi-MSA strategy for high-quality protein monomer and complex structure prediction in CASP15 2023-12, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.26585 PMID:37650367	研究论文	介绍UM-TBM和Zheng团队在CASP15蛋白质单体与复合物结构预测中的方法及成果	结合深度学习、线程比对和多MSA策略，开发了D-I-TASSER和DMFold-Multimer算法，在传统蒙特卡洛模拟中融合深度学习约束	病毒蛋白建模和复合物模型排序方面仍有改进空间	提高蛋白质单体与复合物结构预测的准确性	蛋白质单体结构和蛋白质复合物结构	计算生物学	NA	多序列比对(MSA)、深度学习、蒙特卡洛模拟	注意力网络、端到端深度学习模型	蛋白质序列与结构数据	47个自由建模目标（单体）和38个复合物目标	AlphaFold2, I-TASSER	D-I-TASSER, DMFold-Multimer, DeepMSA2	TM-score, Interface Contact Score	NA
87	2025-10-05	Assessment of three-dimensional RNA structure prediction in CASP15 2023-12, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.26602 PMID:37876231	研究论文	评估CASP15中RNA三维结构预测方法的性能	首次在CASP竞赛中系统评估RNA结构预测方法，将蛋白质评估指标(GDT、lDDT)和Z-score排名方法推广应用于RNA评估	在非标准碱基对建模、模型排名以及预测冷冻电镜或晶体学解析的多种结构方面仍存在挑战	评估RNA三维结构预测方法的准确性和实用性	RNA三维结构预测模型	结构生物信息学	NA	冷冻电镜(cryo-EM)、X射线衍射	深度学习,传统计算方法	RNA结构数据,冷冻电镜图谱,X射线衍射数据	12个含RNA的目标结构，42个预测组参与	NA	NA	GDT,lDDT,Z-score	NA
88	2025-10-05	Impact of AlphaFold on structure prediction of protein complexes: The CASP15-CAPRI experiment 2023-12, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.26609 PMID:37905971	研究论文	本文介绍了CASP15-CAPRI蛋白质复合物结构预测挑战赛的结果，评估了AlphaFold对蛋白质复合物结构预测的影响	首次系统评估AlphaFold2和AlphaFold2-Multimer在蛋白质复合物结构预测中的表现，展示了深度学习方法的显著进步	对缺乏结合伴侣间进化关系的抗体/纳米抗体复合物以及具有构象灵活性的复合物预测性能仍然较差	评估蛋白质复合物结构预测的最新进展，特别是AlphaFold技术的影响	37个蛋白质复合物靶标，包括同源二聚体、同源三聚体、异源二聚体和大型组装体	计算生物学	NA	蛋白质结构预测，深度学习	AlphaFold2, AlphaFold2-Multimer	蛋白质序列和结构数据	37个靶标，21,941个模型，60+参与组	AlphaFold	AlphaFold2, AlphaFold2-Multimer	CAPRI模型质量指标，DockQ评分	NA
89	2025-10-05	Estimation of model accuracy in CASP15 using the ModFOLDdock server 2023-12, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.26532 PMID:37314190	研究论文	介绍CASP15竞赛中用于多聚体模型质量评估的ModFOLDdock服务器及其三种变体的性能表现	开发了三种针对不同质量评估维度的ModFOLDdock变体，在CASP15的EMA类别中均取得领先排名	NA	优化多聚体蛋白质结构模型的质量评估方法	多聚体蛋白质结构模型	生物信息学	NA	深度学习, 聚类分析	深度学习模型	蛋白质结构模型	41个组装结构（来自CASP15竞赛）	NA	NA	Pearson相关系数, 寡聚体-lDDT	NA
90	2025-10-05	Estimating protein complex model accuracy based on ultrafast shape recognition and deep learning in CASP15 2023-12, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.26564 PMID:37553848	研究论文	本文报告了在CASP15中基于超快形状识别和深度学习的蛋白质复合物模型精度估计方法的研究成果	提出了基于三级特征集成与深度残差/图神经网络的多聚体复合物模型精度估计新方法，设计了整体和单体间超快形状识别特征	NA	开发蛋白质复合物模型精度估计方法	蛋白质复合物模型	生物信息学	NA	超快形状识别, 深度学习	深度残差网络, 图神经网络	蛋白质结构数据	39个目标蛋白质	NA	深度残差网络, 图神经网络	Pearson相关系数, lDDT, TM-score	NA
91	2025-10-05	zPoseScore model for accurate and robust protein-ligand docking pose scoring in CASP15 2023-12, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.26573 PMID:37606194	研究论文	提出了一种基于深度学习的配体构象评分模型zPoseScore，用于蛋白质-配体复合物结构预测	重新设计了受AlphaFold2启发的zFormer模块，开发了数据增强和采样方法，实现了原子级别的蛋白质-配体特征编码和融合	NA	开发准确的蛋白质-配体对接构象评分方法	蛋白质-配体复合物	计算生物学	NA	深度学习	Transformer	蛋白质结构数据，配体构象数据	CASP15和CASF-2016数据集	NA	zFormer	Pearson相关系数，局部距离差异测试(lDDT)	NA
92	2025-10-05	Breaking the conformational ensemble barrier: Ensemble structure modeling challenges in CASP15 2023-12, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.26584 PMID:37872703	研究论文	本文评估了CASP15实验中蛋白质和RNA结构多构象建模的挑战与成果	首次在CASP社区实验中系统评估多构象建模方法，展示了AlphaFold2增强采样在蛋白质构象预测中的突破性表现	存在处理稀疏或低分辨率实验数据的困难，且目前缺乏有效的RNA/蛋白质复合物建模方法	评估蛋白质和RNA结构多构象建模方法的有效性与挑战	蛋白质和RNA的三维结构构象	计算生物学	NA	深度学习增强采样	AlphaFold2	蛋白质和RNA结构数据	9个靶标结构	AlphaFold2	AlphaFold2	构象重现成功率	NA
93	2025-10-05	Critical assessment of methods of protein structure prediction (CASP)-Round XV 2023-12, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.26617 PMID:37920879	研究论文	总结了CASP15蛋白质结构预测社区实验的结果，重点分析了深度学习方法的进展	首次在CASP实验中纳入RNA结构和蛋白质-配体复合物的计算评估	深度学习在蛋白质复合物预测中的性能尚未完全达到单蛋白质水平，界面区域准确性估计略不可靠	评估蛋白质结构预测方法的最新进展	蛋白质结构、蛋白质复合物、RNA结构、蛋白质-配体复合物	计算结构生物学	NA	深度学习	深度学习	氨基酸序列、蛋白质结构数据	CASP15实验目标蛋白质	NA	AlphaFold2	结构准确性、局部和全局准确性估计	NA
94	2025-10-05	Seizure forecasting using minimally invasive, ultra-long-term subcutaneous electroencephalography: Individualized intrapatient models 2023-12, Epilepsia IF:6.6Q1 DOI:10.1111/epi.17252 PMID:35395101	研究论文	本研究通过超长期皮下脑电图记录，开发了个体化患者特异性癫痫发作预测模型	首次使用微创皮下脑电图设备进行超长期家庭记录，实现个体化癫痫发作预测	样本量较小（仅6名患者），需要在更大规模的前瞻性试验中验证	评估使用远程微创超长期皮下脑电图进行患者特异性癫痫发作预测的可行性	药物难治性局灶性癫痫患者	医疗人工智能	癫痫	皮下脑电图记录	LSTM	脑电图信号	6名患者，记录时间46-230天，总记录时间>11000小时	NA	长短期记忆网络	AUC, 敏感度, 预警时间	NA
95	2025-10-05	Artificial Intelligence-Triaged 3-Dimensional Pathology to Improve Detection of Esophageal Neoplasia While Reducing Pathologist Workloads 2023-12, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100322 PMID:37657711	研究论文	提出基于深度学习的人工智能分诊三维病理方法，用于提高食管肿瘤检测灵敏度并减少病理医生工作量	开发了能够自动识别三维病理数据集中最关键二维图像切片的深度学习方法，通过生成三维新生瘤风险热图并对图像切片按风险排序	NA	改善Barrett食管患者食管肿瘤的早期检测效率	食管活检组织	数字病理	食管肿瘤	三维病理学	深度学习	三维病理图像	NA	NA	NA	检测灵敏度	NA
96	2025-10-05	Can artificial intelligence help decision-making in arthroscopy? Part 2: The IA-RTRHO model - a decision-making aid for long head of the biceps diagnoses in small rotator cuff tears 2023-12, Orthopaedics & traumatology, surgery & research : OTSR DOI:10.1016/j.otsr.2023.103652 PMID:37380127	研究论文	开发用于辅助诊断肩袖小撕裂中肱二头肌长头腱健康状态的AI决策模型	首个评估AI分析关节镜图像能力的研究，结合CNN图像分析和MLP临床数据整合	需要更多输入数据来限制过拟合，结果需通过进一步研究确认	构建能够诊断肱二头肌长头腱健康状态的AI模型	肩袖小撕裂患者的肱二头肌长头腱	计算机视觉	骨科疾病	关节镜视频分析	CNN, MLP	图像, 临床数据, 影像数据	199名患者	NA	Inception V3, MultiLayer Perceptron	准确率	NA
97	2025-10-05	Predicting Lymph Node Metastasis From Primary Cervical Squamous Cell Carcinoma Based on Deep Learning in Histopathologic Images 2023-12, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100316 PMID:37634868	研究论文	基于深度学习开发了一种通过原发性宫颈鳞癌组织病理图像预测淋巴结转移状态的框架	首次提出基于多尺度注意力机制的多实例深度卷积神经网络，仅通过原发灶H&E染色病理切片预测宫颈癌淋巴结转移状态	回顾性概念验证研究，需要宫颈活检标本和多中心大样本数据进一步验证	开发深度学习模型预测宫颈癌淋巴结转移状态	宫颈鳞癌患者的原发性肿瘤组织病理图像	数字病理	宫颈癌	H&E染色全玻片图像分析	CNN	病理图像	564名患者的1524张全玻片图像（内部数据集405名患者1161张图像，外部验证集159名患者363张图像）	NA	多实例深度卷积神经网络（基于多尺度注意力机制）	AUC	NA
98	2025-10-05	A Novel Deep Learning Algorithm for Human Papillomavirus Infection Prediction in Head and Neck Cancers Using Routine Histology Images 2023-12, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100320 PMID:37652399	研究论文	提出一种基于常规H&E染色全切片图像的深度学习算法，用于预测头颈癌中HPV感染状态	首次开发仅使用常规H&E染色切片即可预测HPV感染状态的深度学习流程，并生成具有预后价值的Digital-HPV评分	NA	开发头颈鳞状细胞癌中HPV感染状态的无创预测方法	头颈鳞状细胞癌患者的组织切片	数字病理学	头颈癌	苏木精-伊红染色	深度学习	全切片图像	NA	NA	NA	总体生存率、疾病特异性生存率	NA
99	2025-10-05	Automating Ground Truth Annotations for Gland Segmentation Through Immunohistochemistry 2023-12, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100331 PMID:37716506	研究论文	提出一种通过免疫组织化学自动生成腺体分割真实标签的方法，用于结直肠活检标本的深度学习模型训练	利用IHC标记自动生成腺体分割的真实标签，替代耗时的手动标注，并提出跨数据源适应的简单采样技术	方法依赖于IHC与H&E图像的配准质量，且需要特定IHC标记物的可用性	开发自动化腺体分割标注方法以降低深度学习模型训练成本	结直肠活检标本中的腺体组织	数字病理学	结直肠癌，炎症性肠病	免疫组织化学，苏木精-伊红染色	深度学习模型	组织病理学图像	内部保留的活检标本集和2个公共数据集	NA	NA	Dice系数	NA
100	2025-10-05	Deep-learning prostate cancer detection and segmentation on biparametric versus multiparametric magnetic resonance imaging: Added value of dynamic contrast-enhanced imaging 2023-12, International journal of urology : official journal of the Japanese Urological Association IF:1.8Q3 DOI:10.1111/iju.15280 PMID:37605627	研究论文	开发基于深度学习的多序列前列腺MRI癌症检测与分割算法，并比较双参数与多参数成像的性能差异	首次系统比较双参数与多参数MRI在深度学习前列腺癌检测中的性能差异，特别评估了动态对比增强成像的附加价值	样本量相对有限（332例患者），未进行外部验证	开发前列腺癌的深度学习检测与分割算法，评估动态对比增强成像在多参数MRI中的价值	前列腺癌患者和非癌患者的前列腺MRI影像	医学影像分析	前列腺癌	磁共振成像（MRI），包括T2加权、动态对比增强成像	深度学习模型	医学影像数据	332例患者的3227个多参数影像集，包括218例癌症患者（291个活检证实病灶）和114例非癌患者	NA	NA	灵敏度，阳性预测值，特异性，阴性预测值	NA