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
861	2026-01-28	Temporal Memory Mechanisms and Biome-Specific Drivers of Ecosystem Carbon Flux: Insights From Explainable Deep Learning Modeling 2026-Jan, Global change biology IF:10.8Q1 DOI:10.1111/gcb.70722 PMID:41589685	研究论文	本研究开发了一个可解释的LSTM-Attention框架，用于揭示北美八个不同生物群落生态系统碳通量响应的时间依赖性及其环境驱动因素	首次将LSTM网络、注意力机制和基于梯度的归因方法相结合，构建了一个可解释的深度学习框架，用于识别生态系统碳通量响应的时间记忆模式和生物群落特异性环境驱动因素	研究仅基于北美71个站点的涡度协方差通量测量数据，可能无法完全代表全球其他地区的生态系统	探究不同生物群落生态系统碳通量动态的时间依赖性及其环境驱动机制	北美八个生物群落的生态系统碳通量	机器学习	NA	涡度协方差通量测量	LSTM, Attention	时间序列数据	来自8个生物群落的71个站点的通量测量数据	TensorFlow, PyTorch, Keras	LSTM-Attention	Kendall's Tau	NA
862	2026-01-28	A Structure-Based Deep Learning Framework for Correcting Marine Natural Products' Misannotations Attributed to Host-Microbe Symbiosis 2026-Jan-01, Marine drugs IF:4.9Q1 DOI:10.3390/md24010020 PMID:41590718	研究论文	本文开发了一种基于结构的深度学习框架，用于纠正因宿主-微生物共生关系导致的海洋天然产物来源标注错误	提出了一种结合两步数据清洗策略与微生物预训练图神经网络的工作流程，首次系统性地对海洋天然产物数据库进行来源分类和错误标注校正	模型性能依赖于现有数据库的标注质量，且仅针对海洋天然产物数据集进行验证	开发一个可扩展的质量控制框架，以提高海洋天然产物数据库的准确性，支持更精确的生物合成基因簇追踪和AI驱动的药物发现	海洋天然产物（MNPs），特别是CMNPD和NPAtlas数据库中的化合物	机器学习	NA	图神经网络，结构分析	GNN	化学结构数据	CMNPD和NPAtlas数据库中的化合物	NA	图神经网络	平衡准确率	NA
863	2026-01-27	PymolFold: A PyMOL Plugin for API-Driven Structure Prediction and Quality Assessment 2026-Jan-26, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.5c02410 PMID:41479360	研究论文	本文介绍了一个名为PymolFold的开源PyMOL插件，用于通过API驱动蛋白质结构预测和质量评估	开发了一个集成先进结构预测工具到分子可视化环境的插件，实现了统一的“预测-可视化-分析”工作流	NA	降低蛋白质结构预测的技术门槛，使实验科学家更容易访问先进模型	蛋白质结构预测和质量评估	机器学习	NA	深度学习	NA	蛋白质结构数据	NA	PyMOL	NA	NA	NA
864	2026-01-27	NeuMTL: A Unified Multimodal Framework for Multi-Task Prediction in CNS Drug Discovery 2026-Jan-26, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.5c02725 PMID:41481576	研究论文	提出一个名为NeuMTL的多模态多任务学习框架，用于同时预测药物靶点亲和力、血脑屏障渗透性和神经毒性，以增强中枢神经系统药物发现的安全性和有效性	提出了一个统一的多模态多任务学习框架，结合了互注意力机制、注意力池化模块以及早期和晚期融合策略，并引入了一种新的优化策略NeuGradBalancer来缓解梯度冲突并确保跨任务的平衡学习	未在摘要中明确提及	克服单任务单模态模型的局限性，提升中枢神经系统药物发现中关键因素（如血脑屏障渗透性和神经毒性）的预测能力	药物靶点亲和力、血脑屏障渗透性、神经毒性	机器学习	中枢神经系统疾病	深度学习	多任务学习框架	多模态数据	多源数据集	未在摘要中明确提及	未在摘要中明确提及	MSE, 准确率	未在摘要中明确提及
865	2026-01-27	QPred: A Quantum Mechanical Property Predictor for Small Molecules 2026-Jan-26, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.5c02864 PMID:41490442	研究论文	本文介绍了一种名为QPred的新型深度学习架构，用于预测小分子的量子力学性质，结合了2D拓扑图和3D几何信息	提出了一种解耦的深度学习架构，能够自适应地利用2D或3D信息进行分子性质预测，并引入了基于循环的半主节点增强的MPNN和具有解耦更新机制的等变网络，以及层次化注意力机制以提高可解释性	未在摘要中明确提及	开发一种高效、自适应且可解释的分子性质预测方法，以加速计算化学和药物发现中的高通量筛选	小分子的量子力学性质	机器学习	NA	深度学习	MPNN, 等变网络	2D拓扑图, 3D几何信息	NA	NA	Message Passing Neural Network, 等变网络	NA	NA
866	2026-01-27	Prediction of Intravenous Pharmacokinetic Parameters across Multiple Species by a Multifidelity Deep Learning Framework 2026-Jan-26, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.5c02546 PMID:41493218	研究论文	本研究提出了一种名为MFPK的多保真度深度学习框架，用于跨多个物种（人类、狗、猴子、大鼠和小鼠）预测静脉注射药代动力学参数	提出了一个结合迁移学习的多保真度药代动力学学习框架，整合了基于图、基序和三维结构的分子表征，以捕获全面的多尺度化学信息	未明确说明模型在特定药物类别或复杂生理条件下的泛化能力限制	开发一个深度学习框架，用于跨物种预测静脉注射药代动力学参数，以支持早期药物候选筛选和剂量方案优化	人类、狗、猴子、大鼠和小鼠的静脉注射药代动力学参数	机器学习	NA	深度学习，迁移学习	深度学习模型	化学结构数据（图、基序、三维结构）	NA	NA	MFPK（多保真度药代动力学学习框架）	RMSLE（对数误差均方根），GMFE（几何平均折叠误差）	NA
867	2026-01-27	Intercellular Communication Guides the Prediction of Intracellular Gene Regulatory Relationships 2026-Jan-26, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.5c02558 PMID:41493424	研究论文	提出一个计算框架，通过构建全面的细胞通讯网络来预测细胞内基因调控关系	1) 通过整合配体-受体相互作用、信号通路激活和转录因子调控网络，实现从细胞外信号到基因表达的端到端建模；2) 利用深度学习对受体介导的调控关系进行精确建模，以揭示细胞通讯驱动的细胞内机制	NA	解决现有方法未能考虑细胞通讯与下游基因调控网络协同作用的问题，并构建完整的细胞通讯网络以提高生物学意义和可解释性	细胞内基因调控关系	机器学习	NA	空间转录组学	深度学习	空间转录组数据	NA	NA	NA	NA	NA
868	2026-01-27	AAPPE: Protein-Ligand Binding Affinity Prediction Leveraging Amino Acid Pair Positional Encoding in Deep Learning 2026-Jan-26, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.5c01872 PMID:41124588	研究论文	本研究提出了一种名为氨基酸对位置编码（AAPPE）的深度学习框架，用于准确预测蛋白质-配体结合亲和力	引入了基于生物相关性的位置决定原子对距离编码方法，构建了不依赖配体结合构象的3124维特征集	在CASF-2016基准上评估，但未提及在其他数据集或真实药物发现场景中的泛化能力验证	加速药物发现过程，改进蛋白质-配体结合亲和力的预测精度	蛋白质口袋中的氨基酸与配体分子	机器学习	NA	深度学习	深度学习框架	蛋白质结构数据、配体分子指纹	NA	NA	AAPPE（氨基酸对位置编码框架）	MAE, RMSE, R²	NA
869	2026-01-27	Explainable judgment prediction and article-violation analysis using deep LexFaith hierarchical BERT model 2026-Jan-03, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-32833-x PMID:41484298	研究论文	本研究提出了一种名为LexFaith-HierBERT的深度学习模型，用于预测法律判决中的违规类型及具体违反的法律条款	提出了结合分层BERT编码器、关系推理头和忠实感知注意力机制的新架构，能够捕捉词间和词内依赖关系，提升预测透明度和可解释性	未提及模型在跨法域或不同语言法律文本上的泛化能力，也未说明训练数据的具体规模和多样性限制	开发可解释的法律判决预测和条款违规分析人工智能系统	法律文档中的违规类型识别和具体法律条款违反分析	自然语言处理	NA	深度学习文本分析	BERT, Transformer	文本（法律文档）	NA	NA	分层BERT（Hierarchical BERT）	准确率, 微平均F1分数	NA
870	2026-01-27	Gallbladder disease diagnosis from ultrasound using squeeze-and-excitation capsule network with convolutional bidirectional long short-term memory 2026-Jan-03, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-32978-9 PMID:41484311	研究论文	本文提出了一种结合特征工程的混合深度学习模型HDLMFE-ADGDT，用于从超声图像中准确诊断胆囊疾病类型	提出了一种新颖的混合深度学习模型，结合了非局部均值滤波、Squeeze-and-Excitation胶囊网络和CNN-BiLSTM架构，用于胆囊疾病的自动诊断	未明确说明模型在更大或更多样化数据集上的泛化能力，以及计算资源需求的具体细节	开发有效的基于深度学习的胆囊疾病分类方法	胆囊疾病超声图像	计算机视觉	胆囊疾病	超声成像	CNN, BiLSTM, Capsule Network	图像	NA	NA	Squeeze-and-Excitation Capsule Network, CNN-BiLSTM	准确率, 精确率, 灵敏度, 特异性	NA
871	2026-01-27	Practical applications of AI in body imaging 2026-Jan, Abdominal radiology (New York) DOI:10.1007/s00261-025-05088-3 PMID:40576669	综述	本文综述了截至2024年底美国市场上针对腹盆腔器官及相关疾病评估的FDA批准AI算法的实际应用	聚焦于FDA批准的商业可用AI算法在腹盆腔成像中的实际应用，评估其潜在优势并展望未来方向	NA	评估AI算法在腹盆腔成像中的实际应用、优势及未来发展趋势	FDA批准的商业可用AI算法	医学影像分析	腹盆腔器官相关疾病	深度学习	NA	医学影像	NA	NA	NA	NA	NA
872	2026-01-27	Deep learning-enabled segmentation of knee cartilage in conventional magnetic resonance images: Internal and external validation of different models 2026-Jan, The Knee DOI:10.1016/j.knee.2025.10.024 PMID:41241647	研究论文	本研究提出了一种深度学习模型，用于在常规质子密度脂肪饱和MRI序列中分割膝关节软骨，以评估软骨形态并辅助后续损伤分级	采用3D Res U-net模型进行膝关节软骨分割，并在内部和外部验证中展示了优于3D U-net和3D V-net的性能	研究为回顾性设计，样本量相对有限（共254例），且仅基于两个放射中心的MRI数据，可能影响模型的泛化能力	开发并验证深度学习模型以准确分割膝关节软骨，用于临床评估膝痛来源和骨关节炎的分类与治疗	膝关节软骨，具体包括外侧股胫关节、内侧股胫关节和髌股关节的软骨区域	医学影像分析	骨关节炎	常规质子密度脂肪饱和MRI序列	深度学习	MRI图像	254例膝关节MRI数据（来自254名患者），其中219例用于训练和内部验证，35例用于外部验证	NA	3D Res U-net, 3D U-net, 3D V-net	Dice系数, Jaccard指数	NA
873	2026-01-26	Enhanced 30 m Impervious Surfaces for China (2020, 2022) via 2 m/30 m Data Fusion 2026-Jan-24, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-026-06619-3 PMID:41580403	研究论文	本文通过2米/30米数据融合方法，生成了2020年和2022年中国30米分辨率的不透水面覆盖数据集	采用区域自适应深度学习策略，融合高分辨率（2米）卫星影像、Landsat年度合成数据和SRTM高程数据，并利用熵引导分层采样和专家视觉解释生成高质量训练验证样本	数据集仅覆盖中国大陆及有2米卫星影像输入的邻近区域，未涵盖中国全部领土	生成高精度中国不透水面覆盖数据集，支持城市动态分析、环境监测和区域规划	中国大陆及邻近区域的不透水面覆盖	遥感图像处理	NA	卫星遥感、数据融合、深度学习	深度学习模型	卫星影像、高程数据	使用熵引导分层采样和专家视觉解释生成的高质量训练验证样本	NA	NA	空间平均F1分数	NA
874	2026-01-26	Community Health Nurses' Knowledge and Perceptions of AI in Canada: National Cross-Sectional Survey 2026-Jan-23, JMIR nursing DOI:10.2196/78560 PMID:41576309	研究论文	通过一项全国性的横断面调查，探讨了加拿大社区健康护士对人工智能的认知和看法	首次针对社区健康护士这一特定护理群体，系统调查了他们对人工智能的认知、态度及实践担忧，并分析了知识水平与感知之间的关联	横断面设计无法确定因果关系；样本量相对较小且可能存在自选择偏差；结果可能受加拿大特定医疗环境影响	了解社区健康护士对人工智能的认知、看法及其在实践中的影响，以促进他们更好地参与人工智能的应用	加拿大的社区健康护士	NA	NA	NA	NA	调查问卷数据	228名社区健康护士	NA	NA	卡方检验，比值比	NA
875	2026-01-26	Effects of Image Degradation on Deep Neural Network Classification of Scaphoid Fracture Radiographs: Comparison Study of Different Noise Types 2026-Jan-22, JMIR medical informatics IF:3.1Q2 DOI:10.2196/65596 PMID:41570307	研究论文	本研究评估了深度学习模型在检测舟骨骨折X光片时对不同图像扰动类型的鲁棒性	系统比较了多种图像退化类型（如高斯噪声、模糊、JPEG压缩等）对深度学习模型性能的影响，并量化了图像质量与模型准确性之间的相关性	研究仅针对舟骨骨折这一特定类型，未涵盖其他骨折或医学图像任务，且可能未考虑所有现实世界中的图像变异因素	评估深度学习模型在图像质量变化下的鲁棒性，并探索缓解性能下降的策略	舟骨骨折的X光片	计算机视觉	骨折	X光成像	深度学习模型	图像	NA	NA	NA	准确性, 假阴性率	NA
876	2026-01-26	Automatic cell type identification methods for single-cell RNA sequencing based on coordinate convolutional neural network 2026-Jan-22, Computational biology and chemistry IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.compbiolchem.2026.108923 PMID:41579556	研究论文	本文提出了一种基于坐标卷积神经网络（CoordConv）的自动细胞类型识别方法BP-Coord，用于单细胞RNA测序数据分析	提出BP-Coord方法，通过引入坐标信息作为额外通道来增强模型的空间感知能力，并采用双三次插值上采样层来更好地适应数据中的平移变化	未明确讨论模型在更广泛或更复杂数据集上的泛化能力，以及计算效率与SVM方法的详细对比	开发一种高效且准确的自动细胞类型识别方法，以解决传统SVM方法训练时间长和CNN平移不变性导致误分类的问题	单细胞RNA测序数据中的细胞类型	机器学习	NA	单细胞RNA测序	CNN	基因表达数据（处理为类似图像的结构）	五个公共scRNA-seq基准数据集（包括大规模PBMC数据集）	NA	CoordConv（坐标卷积神经网络），包含双三次插值上采样层	准确率	NA
877	2026-01-26	Integration of AR and deep learning-based image classification using CNN for construction project monitoring 2026-Jan-21, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-30149-4 PMID:41565721	研究论文	本研究开发了一个集成增强现实（AR）和基于深度学习的图像分类系统，用于建筑项目的实时进度监控	通过结合AR技术和CNN图像分类，系统不仅能识别建筑类别，还能判断施工阶段，从而更准确地反映实际进度，避免了传统方法仅基于元素计数的局限性	研究仅基于台湾淡江大学的一个室内装修项目案例进行验证，可能缺乏对不同建筑类型或更大规模项目的普适性测试	开发一个自动更新建筑项目进度的系统，通过识别建筑类别和施工阶段来提升进度监控的准确性	建筑项目的进度监控，特别是室内装修工程	计算机视觉	NA	增强现实（AR）、深度学习图像分类	CNN	图像	NA	NA	CNN	准确性	NA
878	2026-01-26	Prospective evaluation of artificial intelligence (AI) in lumbar spine magnetic resonance imaging (MRI) workflow: from deep learning (DL)-enhanced accelerated acquisition to simultaneous vision-language model (VLM)-based automated report generation 2026-Jan-21, European journal of radiology IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.ejrad.2026.112695 PMID:41579672	研究论文	本研究前瞻性评估了深度学习增强的加速腰椎MRI与常规MRI的诊断互换性，以及基于视觉语言模型的自动报告生成的诊断一致性和可行性	首次前瞻性评估将AI集成到腰椎MRI工作流中，包括从DL加速采集到VLM自动报告生成的全流程，展示了AI在提升影像效率和一致性方面的潜力	样本量相对较小（70名患者），仅涉及两个机构，且自动报告软件为商业产品，可能限制了通用性	评估AI在腰椎MRI工作流中的临床可行性，包括加速采集和自动报告生成	腰椎MRI图像及相关的病理发现	医学影像分析	腰椎疾病	磁共振成像	深度学习, 视觉语言模型	图像	70名患者，共140次MRI扫描	NA	NA	信噪比, 对比噪声比, 诊断一致性	NA
879	2026-01-26	Enhancing dietary management and nutritional analysis through deep learning: a multi-model approach for food classification and volume estimation 2026-Jan-20, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-32610-w PMID:41559127	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的多模型方案，用于食物分类和体积估计，以增强饮食管理和营养分析	采用Inception V3、Mask R-CNN和MiDaS模型相结合的多模型方法，实现了高精度的食物分类和体积估计，并在多个基准数据集上取得了优异的分类准确率	未提及模型在真实世界复杂场景下的泛化能力或计算资源需求	开发一个深度学习解决方案，以精确识别和分析摄入的食物，支持有效的饮食管理	食物图像数据	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	使用了多个基准数据集，包括Food101、UEC-food256和Indian Food Images Dataset，但未提供具体样本数量	NA	Inception V3, Mask R-CNN, MiDaS	准确率	NA
880	2026-01-26	Artificial intelligence for early diagnosis in emergency department 2026-Jan-19, Journal of anesthesia, analgesia and critical care DOI:10.1186/s44158-025-00334-y PMID:41555414	系统综述	本文系统综述了人工智能（AI）在急诊医学中用于早期诊断的应用，探讨了其如何通过机器学习和深度学习技术改变临床实践	系统性地总结了AI在急诊医学早期诊断中的创新应用，强调了其在风险分层、分诊优化和快速诊断方面的预测能力，并指出了算法透明度和临床信任等关键挑战	未提供具体的研究样本量或数据细节，主要基于现有文献的综述，缺乏原始实证数据	探讨人工智能在急诊医学中早期诊断的应用潜力与挑战	急诊医学中的急性疾病，如急性冠脉综合征、中风、脓毒症和呼吸衰竭	机器学习	心血管疾病	机器学习（ML）、深度学习（DL）	NA	临床数据、诊断数据、实验室数据、医学影像	NA	NA	NA	NA	NA