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
41	2025-11-04	Enhancing gesture recognition for assisting visually impaired persons using deep learning in an IoT environment-based improved snake optimisation algorithm 2025-Oct-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-22070-7 PMID:41173994	研究论文	提出一种结合深度学习和改进蛇优化算法的手势识别方法，用于在物联网环境中辅助视障人士	提出EGRVI-DLISOA新方法，将改进蛇优化算法用于LSTM分类器的超参数调优，在物联网环境中实现实时手势识别	仅在手势数据集上进行实验验证，未提及在实际视障人士应用场景中的测试效果	开发高效的手势识别系统以辅助视障人士的日常活动	视障人士的手势动作	计算机视觉	视力障碍	深度学习	LSTM, SqueezeNet	手势图像	NA	NA	SqueezeNet, LSTM	准确率	NA
42	2025-11-04	An intrusion detection system in the Internet of Things with deep learning and an improved arithmetic optimization algorithm (AOA) and sine cosine algorithm (SCA) 2025-Oct-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-22074-3 PMID:41173998	研究论文	提出一种结合深度学习与改进优化算法的物联网入侵检测系统	使用博弈论生成对抗网络平衡数据集，结合混合算术优化算法和正弦余弦算法进行特征选择，采用并行卷积神经网络与长短期记忆网络融合模型	未明确说明计算资源需求和实时性能表现	提高物联网入侵检测系统对复杂和未知网络威胁的检测能力	物联网网络流量数据	机器学习	NA	深度学习	GAN, CNN, LSTM	网络流量数据	NSL-KDD和UNSW-NB15数据集	NA	PCNN, LSTM	精确度, 攻击检测准确率	NA
43	2025-11-04	Climate modeling for South Asia: statistical and deep learning for rainfall and temperature prediction 2025-Oct-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-22149-1 PMID:41174025	研究论文	本研究通过可复现的流程对南亚七国月降雨量和温度预测的四种方法进行基准测试	在统一预处理框架下对经典模型和深度学习模型进行跨国家、世纪尺度数据的联合比较，并开发混合模型选择指南	模型性能因变量和区域而异，未明确说明具体区域差异细节	开发南亚地区水文气象预测的优化模型选择框架	南亚七国的月降雨量和温度数据	机器学习	NA	水文气象预测	SARIMA, TDNN, LSTM, XGBoost	时间序列数据	1901-2023年共1,476个月数据，覆盖七个南亚国家	NA	TDNN, LSTM	RMSE, MAPE, R², CV-RMSE	NA
44	2025-11-04	Multimodal deep learning integration of cryo-EM and AlphaFold3 for high-accuracy protein structure determination 2025-Oct-31, Communications chemistry IF:5.9Q1 DOI:10.1038/s42004-025-01718-5 PMID:41174029	研究论文	提出一种结合冷冻电镜密度图和AlphaFold3预测结构的多模态深度学习方法MICA，用于高精度蛋白质结构测定	在输入和输出层面整合冷冻电镜密度图与AlphaFold3预测结构，采用多任务编码器-解码器架构和特征金字塔网络	NA	改进冷冻电镜蛋白质结构建模，实现全自动高精度蛋白质结构测定	蛋白质结构，特别是大型蛋白质复合物	计算生物学	NA	冷冻电镜(cryo-EM)，AlphaFold3预测	深度学习，多模态学习	冷冻电镜密度图，蛋白质预测结构	NA	NA	编码器-解码器架构，特征金字塔网络	TM-score	NA
45	2025-11-04	Enhancing PI control in microgrids using machine-learning techniques 2025-Oct-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-20781-5 PMID:41174042	研究论文	提出一种结合机器学习技术与传统PI控制器的微电网控制框架，以提升可再生能源系统的稳定性	首次将人工神经网络和强化学习与传统PI控制器结合，实现控制器参数的动态实时调整	仅通过仿真验证，缺乏实际工程部署验证	提升微电网在可再生能源接入下的控制性能和稳定性	包含分布式能源资源的微电网系统	机器学习	NA	机器学习，深度强化学习	ANN, RL	实时运行数据，历史性能指标	基于分布式能源资源的微电网仿真数据	NA	人工神经网络，强化学习控制器	总谐波失真，稳定时间，频率稳定性	NA
46	2025-11-04	Deep learning for motion classification in ankle exoskeletons using surface EMG and IMU signals 2025-Oct-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-22103-1 PMID:41174104	研究论文	提出一种结合表面肌电信号和惯性测量单元的运动分类框架，用于踝关节外骨骼的实时控制	使用毛巾基纺织电极替代传统凝胶电极，结合迁移学习实现少量样本的新用户适配，并在传感器故障时保持稳定分类	NA	开发高精度、实时的踝关节外骨骼运动分类系统	踝关节外骨骼使用者	机器学习	老年疾病	表面肌电信号采集，惯性测量单元	CNN	多通道时间序列信号	五种日常功能动作的多通道时间序列记录	NA	卷积神经网络	准确率	NA
47	2025-11-04	Integrating event information and multi dimensional relationships for improved financial time series forecasting 2025-Oct-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-22926-y PMID:41174155	研究论文	提出一种融合事件信息和多维度关系的双流Alpha因子融合网络(DAFF-Net)用于金融时间序列预测	首次将事件驱动的时间模式提取与多维度关系感知通道软聚类相结合，通过事件感知路由器融合时间序列数据和上下文事件信息	主要验证在亚马逊股票数据上，跨资产验证仅包含四个不同行业的股票	提高金融时间序列预测的准确性，解决传统模型无法区分相似价格模式背后不同驱动因素的问题	金融时间序列数据，包括股票价格和市场事件	机器学习	NA	事件信息编码，多维度关系融合	深度学习框架	时间序列数据，新闻文本，公司公告，宏观经济数据	亚马逊股票数据(2010-2025年)，四个不同行业股票(医疗保健、金融、能源、电动汽车)	NA	DAFF-Net, 事件驱动时间模式提取器, 多维度关系感知通道软聚类模块	MSE, R²	NA
48	2025-11-04	Characteristics of brain glucose metabolism in Parkinson's disease patients with freezing of gait: a study based on 18F-FDG PET imaging and deep learning 2025-Oct-31, BMC neurology IF:2.2Q3 DOI:10.1186/s12883-025-04468-y PMID:41174540	研究论文	基于18F-FDG PET成像和深度学习研究帕金森病冻结步态患者脑葡萄糖代谢特征	首次结合18F-FDG PET成像与3D CNN深度学习模型识别帕金森病冻结步态的特异性脑代谢模式	样本量较小（仅46名参与者），需要更大规模研究验证	探究帕金森病冻结步态患者的脑葡萄糖代谢特征并开发自动识别方法	帕金森病伴冻结步态患者、帕金森病不伴冻结步态患者和健康对照者	医学影像分析	帕金森病	18F-FDG PET成像	3D CNN, 传统机器学习模型	PET影像	46名参与者（18名PD-FOG, 11名PD-NFOG, 17名HC）	NA	3D CNN	准确率, 均方误差	NA
49	2025-11-04	A novel modality contribution confidence-enhanced multimodal deep learning framework for multiomics data 2025-Oct-31, BMC bioinformatics IF:2.9Q1 DOI:10.1186/s12859-025-06219-9 PMID:41174554	研究论文	提出一种模态贡献置信度增强的多模态深度学习框架，用于多组学数据分类任务	引入非参数高斯过程评估各模态的单模态置信度，并利用KL散度对齐多模态特征，克服传统方法假设各模态贡献相等的局限性	NA	提升多组学数据分类性能，解决多模态学习中的固有偏差问题	多组学数据（静态信息、DNA、mRNA、miRNA和蛋白质数据）	生物信息学	NA	多组学分析	深度学习	多组学数据	四个多组学数据集	NA	模态贡献置信度增强的多模态深度学习框架	分类性能	NA
50	2025-11-04	Factors associated with allergic diseases in Chinese children aged 6-14 years 2025-Oct-31, BMC public health IF:3.5Q1 DOI:10.1186/s12889-025-24928-x PMID:41174606	研究论文	本研究通过机器学习算法识别与中国6-14岁儿童过敏性疾病相关的关键因素	使用12种机器学习算法比较性能，并为三种过敏性疾病分别确定了最小关键因素集	横断面研究设计无法确定因果关系，数据通过问卷收集可能存在回忆偏倚	识别和优化与学龄儿童过敏性疾病相关的贡献因素	中国6-14岁学龄儿童	机器学习	过敏性疾病	问卷调查	高斯朴素贝叶斯, 伯努利朴素贝叶斯, 多项式朴素贝叶斯	问卷数据	11308名儿童（4375名患有过敏性疾病）	Python	朴素贝叶斯算法变体	NA	NA
51	2025-11-04	Skel-Net: automatic prediction of skeletal pattern on scanned lateral cephalograms using anatomical prior-guided deep learning network 2025-Oct-31, BMC oral health IF:2.6Q1 DOI:10.1186/s12903-025-06771-z PMID:41174644	研究论文	提出Skel-Net深度学习网络，用于自动预测侧位头颅X光片上的骨骼模式	结合解剖学先验知识和多通道输入的创新深度学习网络，能够预测儿童和青少年ANB角度的五年变化	数据集仅包含612张侧位头颅X光片和245名患者，样本量相对有限	开发自动预测颅面骨骼模式的深度学习系统，以改进正畸治疗	8-16岁儿童和青少年的侧位头颅X光片	计算机视觉	颅面畸形	X光成像	深度学习网络	图像	245名患者的612张侧位头颅X光片	NA	Skel-Net, DenseNet121, MobileNetV2, ResNet101, VGG16	平均绝对误差, 均方根误差, R2值	NA
52	2025-11-04	Deep learning-driven TCRβ repertoire analysis enhances diagnosis and enables mining of immunological biomarkers in systemic lupus erythematosus 2025-Oct-31, BioData mining IF:4.0Q1 DOI:10.1186/s13040-025-00490-5 PMID:41174657	研究论文	开发基于深度学习的TCRβ repertoire分析框架DeepTAPE，用于系统性红斑狼疮的诊断和免疫生物标志物挖掘	提出整合TCR分类器的诊断新方法，能生成与疾病活动度相关的自身免疫风险评分，并识别SLE特异性氨基酸基序	未明确说明样本量限制或模型泛化能力验证	提升系统性红斑狼疮诊断准确性并挖掘免疫机制相关生物标志物	系统性红斑狼疮患者的TCRβ链CDR3序列	生物信息学	系统性红斑狼疮	TCR repertoire测序	深度学习	序列数据	NA	NA	DeepTAPE	AUC	NA
53	2025-11-04	A robust deep learning framework for RNA 5-methyluridine modification prediction using integrated features 2025-Oct-31, BMC biology IF:4.4Q1 DOI:10.1186/s12915-025-02433-2 PMID:41174762	研究论文	本研究开发了一个名为5-meth-Uri的RNA 5-甲基尿苷修饰预测工具，通过集成多种特征和深度神经网络提高预测准确性	结合二核苷酸和三核苷酸的自交叉协方差与六种物理化学参数生成特征向量，并采用无监督主成分分析进行特征选择	NA	提高RNA 5-甲基尿苷修饰预测的准确性	RNA 5-甲基尿苷修饰	计算生物学	NA	RNA修饰预测	DNN	序列数据	两个基准数据集：成熟mRNA和完整转录本	NA	深度神经网络	准确率	NA
54	2025-11-04	Deep learning-assisted surface-enhanced Raman spectroscopy detection of stimulants 2025-Oct-31, Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy DOI:10.1016/j.saa.2025.127086 PMID:41176858	研究论文	本研究结合表面增强拉曼光谱与深度学习算法，实现了五种兴奋剂的高灵敏度检测与识别	首次将表面增强拉曼光谱与多种深度学习算法结合用于兴奋剂检测，其中LSTM算法达到了99.7%的识别准确率	仅针对五种特定兴奋剂进行研究，未涉及更多种类的兴奋剂检测	开发高灵敏度、快速响应的兴奋剂检测技术	五种兴奋剂（氯丙那林、普萘洛尔、特布他林、妥洛特罗、西马特罗）	机器学习	NA	表面增强拉曼光谱，密度泛函理论计算	SVM, DNN, RNN, LSTM	光谱数据	五种兴奋剂的加标血液样本	NA	深度神经网络，循环神经网络，长短期记忆网络	准确率	NA
55	2025-11-04	Clinical Feasibility of two Cardiac Deep Learning Cine MRI Sequences: Single-Breath-Hold and Free-Breathing Motion-Corrected Approaches 2025-Oct-31, Journal of cardiovascular magnetic resonance : official journal of the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance IF:4.2Q1 DOI:10.1016/j.jocmr.2025.101983 PMID:41177305	研究论文	评估两种深度学习加速的心脏电影MRI序列（单次屏气和自由呼吸运动校正）的临床可行性	首次系统比较深度学习加速的单次屏气和自由呼吸运动校正心脏电影MRI序列与传统分段采集序列的性能差异	样本量相对有限（86例患者），且边缘锐度和血池心肌信号比低于传统分段采集	评估深度学习加速心脏电影MRI序列在缩短采集时间和保持图像质量方面的临床可行性	接受3T心脏MRI检查的患者	医学影像分析	心血管疾病	心脏电影MRI	深度学习	医学影像	86例患者（52.98±14.34岁，79%男性）	NA	NA	图像质量评分, 血池心肌信号比, 边缘锐度, 三维容积网格轮廓质量, 心室功能参数, 左心室应变参数	NA
56	2025-11-04	Artificial Intelligence to Automatically Identify Reverse Shoulder Arthroplasty Implant Brands on Postoperative Radiographs Including Uncertainty Quantification 2025-Oct-31, Journal of shoulder and elbow surgery IF:2.9Q1 DOI:10.1016/j.jse.2025.10.011 PMID:41177294	研究论文	开发基于深度学习的人工智能算法，用于在术后X光片上自动识别八种常用反向肩关节置换术假体品牌	首次将深度学习应用于反向肩关节置换术假体品牌识别，并集成保形预测进行不确定性量化	仅针对八种特定假体品牌，未涵盖所有市售假体类型	开发能够准确高效识别肩关节假体品牌的计算机视觉AI算法	接受反向肩关节置换术患者的术后肩部X光片	计算机视觉	骨科疾病	X射线成像	CNN	图像	5,256张肩部X光片（来自1,368个肩关节）	NA	EfficientNet	准确率,F1分数,效率,覆盖率	NA
57	2025-11-04	Circulating microRNAs in viral myocarditis: Advancements in biological understanding and potential clinical applications 2025-Oct-31, Gene IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.gene.2025.149866 PMID:41177414	综述	本文系统回顾了循环microRNAs在病毒性心肌炎中的生物学作用及临床应用潜力	整合高通量测序技术与深度学习等AI方法，深入解析循环miRNAs在病毒性心肌炎调控网络中的作用机制	循环miRNAs作为生物标志物仍存在特异性不足和临床应用标准化等挑战	建立病毒性心肌炎精准诊断和治疗的理论基础与策略框架	循环microRNAs及其在病毒性心肌炎中的调控网络	自然语言处理	心血管疾病	高通量测序	深度学习	RNA序列数据	NA	NA	NA	NA	NA
58	2025-11-04	Deep learning-optimized multi-enzyme hydrolysis for walnut antihypertensive peptides 2025-Oct-31, International journal of biological macromolecules IF:7.7Q1 DOI:10.1016/j.ijbiomac.2025.148700 PMID:41177473	研究论文	本研究结合深度学习和实验验证，优化核桃蛋白中降压肽的生产工艺	首次使用大语言模型进行酶筛选，开发新型多酶组合方法生产高活性降压肽	研究主要针对核桃蛋白，未验证其他植物蛋白的适用性	优化功能性降压肽的生产工艺并验证其降压效果	核桃蛋白、自发性高血压大鼠	机器学习	心血管疾病	多酶水解、分子对接分析	大语言模型	生物化学数据、生理指标数据	自发性高血压大鼠模型	NA	NA	ACE抑制率、自由基清除能力、血压变化、血清生物标志物水平	NA
59	2025-11-04	OpenSpliceAI provides an efficient modular implementation of SpliceAI enabling easy retraining across nonhuman species 2025-Oct-30, eLife IF:6.4Q1 DOI:10.7554/eLife.107454 PMID:41165728	研究论文	本文介绍了OpenSpliceAI，一个基于PyTorch实现的可训练开源剪接预测系统，解决了原SpliceAI在软件框架和物种适用性方面的限制	开发了可训练的PyTorch版本SpliceAI，支持从头训练和迁移学习，提升了处理速度并降低了内存使用	未明确说明模型在非人类物种上的具体性能表现和验证结果	开发一个高效、可扩展的剪接信号预测工具，支持跨物种应用	DNA序列中的剪接信号	机器学习	NA	深度学习	深度学习模型	DNA序列数据	NA	PyTorch	SpliceAI架构	处理速度，内存使用量，模型一致性，概率估计校准	单GPU
60	2025-11-04	Photoactivated conductive MOF thin film arrays on micro-LEDs for chemiresistive gas sensing 2025-Oct-30, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-64602-9 PMID:41168193	研究论文	本研究开发了一种将导电金属有机框架薄膜集成到微型LED平台上的光激活气体传感器	首次将cMOF薄膜与μLED平台集成，实现室温下的光激活气体传感，并通过深度学习算法实现快速气体识别	仅测试了四种特定气体（乙醇、三甲胺、氨气、二氧化氮），未验证对其他气体的适用性	开发高灵敏度、可逆且低功耗的气体传感技术	导电金属有机框架薄膜和微型LED集成平台	传感器技术	NA	层层自组装方法，光激活传感	深度学习算法	气体传感数据	四种气体分析物（乙醇、三甲胺、氨气、二氧化氮）	NA	NA	分类准确率	NA