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
361	2026-06-13	DiNovo enables high-coverage and high-confidence de novo peptide sequencing via mirror proteases and deep learning 2026-Mar-05, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-026-70224-6 PMID:41786727	研究论文	提出一种名为DiNovo的软件系统，利用镜像蛋白酶互补性和深度学习实现高覆盖、高可信度的从头肽测序	利用镜像蛋白酶互补性提高肽段覆盖度和可信度；提出独立于预测序的镜像谱识别算法、基于深度学习和图论的测序算法，以及无需先验肽段识别的结果评估方法	未明确说明，但可能受限于蛋白酶组合和深度模型泛化能力	开发高覆盖、高可信度的从头肽测序方法，克服单一蛋白酶实验的碎片不完全和酶解不充分问题	肽段和蛋白质序列	机器学习	NA	质谱（蛋白质组学、蛋白酶消化）	NA	质谱数据（肽段片段谱）	NA	NA	NA	测序可信度（高置信度氨基酸数）、序列覆盖率	NA
362	2026-06-13	An explainable deep learning framework for few shot crop disease detection in rice and sugarcane using CNN based feature extraction 2026-Mar-05, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-37501-2 PMID:41786811	研究论文	提出一种基于CNN特征提取的可解释深度学习框架，用于水稻和甘蔗作物的少样本病害检测	将少样本学习方法（原型网络和MAML）与可解释人工智能（Grad-CAM）结合，用于作物病害检测	未提及模型在不同环境或数据集上的泛化能力及计算资源消耗	实现水稻和甘蔗叶部病害的快速、自动化、精确检测与预测	水稻和甘蔗叶部病害	机器学习	作物病害	图像处理	CNN, 原型网络, 模型无关元学习（MAML）	图像	NA	NA	CNN, 原型网络, 模型无关元学习（MAML）, Grad-CAM	准确率, 特异性	NA
363	2026-06-13	Cross-species gene redesign leveraging ortholog information and generative modeling 2026-Mar-03, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-026-69966-0 PMID:41775687	研究论文	提出OrthologTransformer模型，利用直系同源基因数据和生成式建模跨物种重新设计基因，以超越传统密码子优化的局限	首次利用Transformer深度学习模型从大规模直系同源基因数据中学习，实现跨物种基因重新设计，能够捕捉非同义突变和插入/缺失等进化适应性变化	未明确提及局限性，但可能依赖直系同源基因数据集的规模和质量，以及模型在不同物种间泛化能力的验证	开发一种基于AI的基因设计方法，通过直系同源信息生成功能性更强、表达量更高的跨物种基因序列	细菌直系同源基因序列，特别是PETase酶在枯草芽孢杆菌中的表达	机器学习和数字病理学不适用，可归为计算生物学或生成式建模	不适用	Transformer深度学习模型，直系同源基因数据训练	Transformer	基因序列数据（编码序列）	大规模直系同源基因数据集（具体数量未说明），以及多种细菌物种对	PyTorch	Transformer	序列相似性、蛋白功能保持、表达产量（如反应产物量10倍提升）	未指定，可能包括GPU加速
364	2026-06-13	An IoT-enabled CRNN framework for secure wearable sensor-based activity recognition in physical education 2026-Mar-03, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-42082-1 PMID:41776307	研究论文	提出一个基于IoT的CRNN框架用于体育教育中基于可穿戴传感器的活动识别	提出了一种新型CRNN架构，能同时建模多模态可穿戴传感器数据流的空间和时间特征，并集成到IoT框架中	未明确提及局限性	解决可穿戴传感器信号中时空依赖建模不足的问题，实现高精度的活动识别	多模态可穿戴传感器数据（心率变异性、三轴加速度计、陀螺仪角速度、磁力计方向、皮肤温度等）	机器深度学习	NA	可穿戴传感器技术	CRNN	时间序列数据	未提及具体样本数量	NA	CRNN（CNN + RNN）	准确率98.2%, 灵敏度97.2%, 特异度99.2%, 召回率97.4%, 精确率97.6%	NA
365	2026-06-13	CAGAD: dynamic community attention for prediction gene regulatory network 2026-Mar-03, Theory in biosciences = Theorie in den Biowissenschaften DOI:10.1007/s12064-026-00460-3 PMID:41774282	研究论文	提出CAGAD框架，通过动态社区注意力机制预测基因调控网络，整合基因表达数据和已知基因关系以提升预测准确性	首次将社区注意力机制与GraphSAGE结合，利用结构特征和社区级特征提高基因互作预测的准确性和可解释性	未明确讨论方法的局限性	构建能够处理测量误差、整合生物学先验知识并具有高可解释性的稳健基因调控网络预测模型	大肠杆菌和酿酒酵母的基因调控网络	机器学习	NA	基因表达数据分析，基因调控网络构建	图神经网络（GNN），GraphSAGE	基因表达数据，已知基因关系数据	NA	GraphSAGE	社区注意力机制结合GraphSAGE	预测准确性（相较于最先进方法的性能提升）	NA
366	2026-06-13	Deep learning-based identification and maturation assessment of the zygomaticomaxillary suture in cone-beam computed tomography images 2026-Mar-02, Progress in orthodontics IF:3.5Q1 DOI:10.1186/s40510-026-00614-5 PMID:41770475	研究论文	基于深度学习的锥形束CT图像中颧上颌缝识别与成熟度评估系统	首次提出双网络深度学习架构（3D U-Net结合3D ResNet50）实现CBCT中颧上颌缝的自动化定位与成熟度分期评估，克服了传统主观评分的局限性	数据集规模有限（505例），且不同分期任务（五阶段分类）准确率较低（0.611），模型泛化能力有待验证	开发可定量、可复现的颧上颌缝成熟度评估系统，优化上颌前牵引治疗的时机决策	锥形束CT图像中的颧上颌缝结构及其成熟度分期	计算机视觉	上颌发育不足	CBCT	CNN、3D U-Net、3D ResNet50	图像（三维锥形束CT扫描）	505例锥形束CT扫描数据	PyTorch	3D U-Net、3D ResNet50	准确率、精确率、召回率、F1分数、AUC	NA
367	2026-06-13	Evaluation of a Community-Based AI-Assisted Visual Impairment Screening Model for Performance, Operational Efficiency, Acceptability, Feasibility, and Costs: Protocol for a 2-Arm Pragmatic Randomized Controlled Trial 2026-Mar-02, JMIR research protocols IF:1.4Q3 DOI:10.2196/74164 PMID:41773693	研究论文	评估基于社区的人工智能辅助视力障碍筛查模型在性能、运营效率、可接受性、可行性和成本方面的表现	首次通过双臂实用随机对照试验设计，系统比较AI辅助筛查与传统筛查在转诊准确性、运营效率、患者可接受性、工作流程可行性和成本方面的真实世界证据	研究仍在招募中，结果尚未最终完成，且仅针对新加坡50岁及以上人群，可能限制结果的普适性	评估AI辅助视力障碍筛查模型与传统筛查模型在转诊准确性、运营效率、可接受性、可行性和成本方面的比较	1000名50岁及以上视力障碍风险人群	机器学习	视力障碍	深度学习模型分析视网膜图像	深度学习模型	视网膜图像	1000名参与者，其中符合条件（视力低于6/12）的参与者随机分为AI辅助组和传统筛查组，每组约500人	NA	AI for Disease-related Visual Impairment Screening Using Retinal Imaging模型	曲线下面积	NA
368	2026-06-13	Application of LSTM-CNN in skiing action recognition under artificial intelligence technology 2026-Mar-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-42324-2 PMID:41772118	研究论文	提出一种结合视觉感知的深度学习模型，用于提升复杂场景下自动滑雪动作识别的准确性	采用双流三维卷积网络-双向长短期记忆架构，引入可学习加权融合方法有效整合视觉特征，并通过双向时序建模捕捉完整动作的上下文信息	未在更多样化的真实滑雪场景和更大规模数据集上进行系统验证	提升复杂场景下自动滑雪动作识别的准确性和稳定性	滑雪运动员的完整动作序列，包含背景干扰、光照变化和身体自遮挡的复杂场景	计算机视觉	NA	NA	C3D-BiLSTM（三维卷积-双向长短期记忆网络）	图像（RGB帧）、光流场	使用SkiTB数据集，具体样本量未明确	PyTorch	C3D, BiLSTM	精确率、召回率、F1分数、平均精确率	NA
369	2026-06-13	PoseShot: hybrid CNN-BiLSTM transformer model for free throw action recognition via pose analysis 2026-Mar-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-41025-0 PMID:41766037	研究论文	提出了一种混合CNN-BiLSTM-Transformer模型PoseShot，用于通过姿态分析识别篮球罚球动作	不同于传统人体活动识别关注粗粒度活动标签，PoseShot专门设计用于分析单个篮球罚球动作中细粒度、分阶段的技术细节，通过双通道深度学习架构融合训练视频和精准身体姿态角度计算	NA （摘要中未明确提及局限性）	实现篮球罚球技术的客观、数据驱动评估，弥合主观评价与高级运动分析之间的差距	篮球罚球动作中的身体姿态和运动机制	计算机视觉	NA	姿态分析	CNN, BiLSTM, Transformer	视频（训练录像）	NA	NA	CNN, BiLSTM, Transformer编码器	F-score, 精确率, 召回率	NA
370	2026-06-13	Could statistical potential models achieve comparable or better performance than deep learning models? 2026-Mar-01, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbag088 PMID:41766645	研究论文	评估统计势模型在蛋白-配体相互作用预测中的表现，并提出混合势模型HybridSP	提出HybridSP混合势模型，结合距离依赖和方向依赖的原子-原子及原子-残基势，并采用亲和力加权方案校正统计分布偏差，在性能上可与深度学习模型媲美甚至超越	未提及具体局限性，但可能受限于传统统计势在数据丰富场景下的扩展性	比较统计势模型与深度学习模型在蛋白-配体对接和虚拟筛选中的性能	蛋白-配体相互作用	计算机辅助药物设计	NA	NA	统计势模型	分子结构数据	NA	NA	HybridSP	对接成功率、富集因子	NA
371	2026-06-13	Transformer-based multidimensional feature fusion for accurate prediction of lipid nanoparticles transfection efficiency 2026-Mar-01, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbag092 PMID:41766648	研究论文	提出了基于Transformer的多维特征融合方法，用于准确预测脂质纳米颗粒转染效率	构建了包含超过10000个实验测量转染效率值的基准数据集LNPs-TE，并引入LNPs集成特征融合Transformer（LIFT）深度学习框架，有效整合可电离脂质的多维分子表示，实现优于现有技术的预测性能	未明确提及局限性	促进脂质纳米颗粒早期设计和优化，增强RNA递送效率预测	脂质纳米颗粒转染效率预测	机器学习	NA	NA	Transformer	分子表示	超过10000个实验测量的转染效率值	PyTorch	Transformer	皮尔逊相关系数, AUC-ROC, 决定系数R²	NA
372	2026-06-13	From data to treatment plan: An AI-driven path for automated breast radiotherapy planning 2026-Mar, Journal of applied clinical medical physics IF:2.0Q3 DOI:10.1002/acm2.70491 PMID:41769854	研究论文	提出并验证了TARS-B框架，该框架结合深度学习决策模块和自动治疗计划系统，实现乳腺癌放疗的全自动规划	首次将深度学习决策模块与全自动治疗计划系统结合，实现放疗技术选择和计划生成的端到端自动化，并显著缩短规划时间	样本量较小（仅60例患者），且部分解剖异常病例的自动计划未能满足全部标准	开发和验证用于乳腺癌放疗的自动化框架TARS-B，以优化放疗技术选择和治疗计划生成	60例乳腺癌患者（30例接受3D-CRT，30例接受IMRT）	机器学习	乳腺癌	三维适形放疗（3D-CRT）、调强放疗（IMRT）	深度学习神经网络	CT影像及患者剂量数据	60例乳腺癌患者（其中30例原接受3D-CRT，30例原接受IMRT）	NA	神经网络	剂量学参数（PTV覆盖率V95%、热点V105%、OAR约束）、低剂量和中剂量浴体积、规划时间	NA
373	2026-06-13	Deep learning in biology faces a transferability crisis 2026-Mar, PLoS biology IF:7.8Q1 DOI:10.1371/journal.pbio.3003656 PMID:41774686	研究论文	探讨深度学习在生物学领域面临的迁移性危机	指出深度学习模型在生物学中的迁移性被误导性声称所威胁，并提出潜在解决方案	未详述具体解决方法的实施细节或验证效果	评估深度学习在生物科学中迁移性问题的严重性并提出改进建议	生物学领域的深度学习模型及其迁移性评估	机器学习	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
374	2026-06-13	Embracing the Digital Revolution: How Artificial Intelligence is Transforming Clinical Trials in Older Participants 2026-Mar, Drugs & aging IF:3.4Q2 DOI:10.1007/s40266-026-01288-8 PMID:41781638	综述	探讨人工智能如何通过解决老龄化相关疾病和患者异质性的独特挑战，革新老年人群的临床试验	系统综述了AI在老年临床试验中的变革性作用，涵盖智能患者分层、风险预测、实时监测及数字孪生等创新应用	未提供具体数据支撑，缺乏对AI技术实际部署挑战的量化分析	评估AI在老年临床试验中的应用现状与未来方向	老年人群的临床试验设计与执行过程	机器学习	老年病	电子健康记录集成、可穿戴设备输出分析	深度学习	文本	NA	NA	NA	NA	NA
375	2026-06-13	Deep learning-based automated segmentation of intracerebral haemorrhage, intraventricular haemorrhage and perihaematomal oedema on non-contrast CT 2026-Mar-01, European stroke journal IF:5.8Q1 DOI:10.1093/esj/aakag007 PMID:41792040	研究论文	开发并外部验证一个用于非增强CT上脑内出血、脑室内出血和血肿周围水肿同步分割的深度学习模型	首次实现基于3D U-Net的脑内出血、脑室内出血和血肿周围水肿的同步自动分割，并在多中心数据上进行外部验证	模型对脑室内出血和血肿周围水肿的分割准确度较低，特别是血肿周围水肿的体积相关性中等，需要视觉检查和校正	开发和验证可同时分割脑内出血、脑室内出血及血肿周围水肿的深度学习模型	自发性脑内出血患者的非增强CT影像	计算机视觉	脑血管疾病	非增强CT成像	3D U-Net	医学影像	301例患者用于训练，141例患者用于外部验证	PyTorch	3D U-Net	Dice相似系数, 组内相关系数, Bland-Altman分析	NA
376	2026-06-13	Sequence-based modeling of low-affinity transcription factor-DNA binding through deep learning 2026-Mar, NAR genomics and bioinformatics IF:4.0Q1 DOI:10.1093/nargab/lqag027 PMID:41799016	研究论文	使用深度学习对低亲和力转录因子-DNA结合进行序列建模	系统评估了处理DNA序列方向的不同策略在深度学习模型中的效果，特别是在学习低亲和力结合位点特异性方面的表现	未明确提及	提高对低亲和力转录因子-DNA结合特异性的建模和解释能力	Exd-Hox异源二聚体在果蝇中的SELEX-seq数据	深度学习	NA	SELEX-seq	CNN, 自注意力Transformer	序列数据（DNA序列）	8种Exd-Hox异源二聚体	NA	CNN, 自注意力Transformer	模型准确率，结合特异性指标	NA
377	2026-06-11	A novel framework for cognitive state identification using resting-state EEG 2026-Mar-02, Biomedical physics & engineering express IF:1.3Q3 DOI:10.1088/2057-1976/ae4807 PMID:41769796	研究论文	提出一种基于静息态脑电图的认知状态识别新框架PowerSyncNet	通过频带间功能连接特征和时频表征编码模块（Encoder4Band），实现跨频带信息融合，提升认知状态识别性能	NA	开发用于早期认知衰退检测的脑电信号分析方法	静息态脑电图数据中的认知状态分类	机器学习	老年疾病	EEG	PowerSyncNet	脑电图信号	两个数据集：公开的CAUEEG数据集和自采集的ECED数据集	PyTorch	PowerSyncNet	识别准确率、召回率、F1分数、AUC	NA
378	2026-06-11	Evaluating resolution requirements for subtle caenorhabditis elegans strain discrimination using classical descriptors and CNN-transformer models 2026-Mar-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-40784-0 PMID:41771937	研究论文	评估图像分辨率对使用经典描述符与CNN-Transformer模型区分秀丽隐杆线虫细微品系差异的影响	首次系统评估了图像分辨率对CNN-Transformer模型区分秀丽隐杆线虫细微品系表型的影响，并揭示了传统描述符无法捕捉的细微运动差异	仅分析了三种线虫品系，且未探讨其他成像条件或深度学习架构的泛化能力	确定区分秀丽隐杆线虫细微品系所需的最小有效图像分辨率	秀丽隐杆线虫的三个品系：野生型N2、转基因线vltIs66和突变体unc-1(vlt10)	计算机视觉	NA	宏观板级成像与高分辨率显微单虫成像	CNN-Transformer	图像序列	三个线虫品系，未提供具体样本数量	PyTorch	CNN-Transformer	分类准确率	NA
379	2026-06-11	CSWin-MDKDNet: cross-shaped window network with multi-dimensional fusion and knowledge distillation for medical image segmentation 2026-Mar-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-40690-5 PMID:41771973	研究论文	提出了一种基于Transformer的CSWin-MDKDNet架构，结合多维融合与知识蒸馏用于医学图像分割	提出多维选择性融合模块（MDSF）和知识蒸馏损失（KD-loss），分别用于精细化多尺度特征融合和减少深层特征冗余	未提及	解决医学图像分割中局部细节保留与全局上下文建模的平衡问题	医学图像分割任务	计算机视觉	NA	深度学习	Transformer	图像	Synapse（多器官CT）、ACDC（心脏MRI）、ISIC2018数据集	NA	CSWin-MDKDNet	DSC	NA
380	2026-06-11	Multi-reader evaluation of deep learning-based auto-segmentation of eloquent brain arteriovenous malformation on MRA and white matter tractography in stereotactic radiosurgery 2026-Mar-02, Radiation oncology (London, England) DOI:10.1186/s13014-026-02811-2 PMID:41772699	研究论文	开发并评估基于深度学习的自动分割系统，用于脑动静脉畸形立体定向放射外科中的白质束及MRA图像分割	提出两阶段深度学习分割集成模型，整合2D检测和3D分割，显著提升临床手动勾画的准确性和效率，减少医生间差异	未提及具体局限性，但样本量有限（191例），可能需更大规模验证	开发深度学习系统以减少白质束放疗损伤，提高脑动静脉畸形分割的准确性和效率	脑动静脉畸形患者，特别是白质束邻近区域	机器学习, 数字病理学	脑动静脉畸形	MRA（磁共振血管成像）, 白质束成像	CNN（卷积神经网络）	图像（3D TOF-MRA和白质束图像）	191例患者（153例训练，38例测试），另10例用于多读者评估	PyTorch	ResNet, U-Net, 2D检测+3D分割集成模型	Dice相似系数, Hausdorff距离, 勾画时间	NA