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	2026-05-27	Bearing capacity of inclined-loaded footings above dual tunnels in rock masses 2026-May-25, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-54298-2 PMID:42185449	研究论文	研究了倾斜荷载下位于双隧道上方岩石中刚性条形基础的承载能力	精确识别了荷载“临界角”阈值，并采用基于深度学习的算法将大量模拟数据提炼为显式、高精度且可解释的预测公式	NA	评估倾斜荷载下双隧道上方岩石中刚性条形基础的极限承载能力，并提供工程设计指南	双正方形隧道上方的刚性条形基础，处于Hoek-Brown岩石中	机器学习	NA	有限元极限分析（FELA）与自适应网格细化	深度学习算法	仿真数据（有限元分析结果）	NA	NA	NA	误差边界小于3%	NA
42	2026-05-27	Progression-guided spatiotemporal memory transformers for accurate and consistent longitudinal brain tumor segmentation 2026-May-25, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-53337-2 PMID:42185460	研究论文	提出了一种名为进展引导时空记忆变换器（PGSMT）的模型，用于准确且一致的纵向脑肿瘤分割	通过进展感知时间记忆模块、跨时间结构对齐机制和边界增强变换器编码器的独特设计，实现时间权重学习以区分噪声与真实进展，提高分割一致性和准确性	未明确提及局限性，但可能依赖高质量纵向MRI数据，且训练复杂度较高	解决现有深度学习模型忽略时间连续性导致肿瘤形状不规则的问题，实现纵向脑肿瘤的准确和一致分割	脑肿瘤的纵向MRI扫描图像	计算机视觉	脑肿瘤	NA	Transformer	图像	BraTS纵向基准数据集，具体样本量未提及	NA	PGSMT（进展引导时空记忆变换器）	Dice系数	NA
43	2026-05-27	Lightweight deep learning model for nonconvulsive status epilepticus diagnosis using EEG time-frequency analysis 2026-May-25, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-54785-6 PMID:42185493	研究论文	提出一种结合时频分析与轻量级深度学习模型的非惊厥性癫痫持续状态自动检测方法	将连续小波变换、多锥度法和希尔伯特-黄变换三种时频分析方法与增强坐标注意力机制的MobileNetV3网络集成，并引入指数移动平均结合医学先验知识进行自动诊断	未在更大规模或多中心数据集上验证模型的泛化能力	开发适用于边缘设备的非惊厥性癫痫持续状态自动检测算法	非惊厥性癫痫持续状态患者的脑电图数据	机器学习	非惊厥性癫痫持续状态	连续小波变换, 多锥度法, 希尔伯特-黄变换, 脑电图时频分析	MobileNetV3	脑电图信号	未明确说明样本量	NA	MobileNetV3, 坐标注意力机制	准确率	低成本边缘计算设备
44	2026-05-27	A High-Resolution Multifocal RGB Pollen Grain Image Dataset for Deep Learning Computer Vision Tasks from Biobío Region, Chile 2026-May-25, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-026-07495-7 PMID:42185486	研究论文	PollenBB16是一个包含智利花卉高分辨率RGB花粉图像的数据集，具有像素级实例分割掩膜，由专家验证，填补了现有花粉数据集在分类多样性、样本量和分辨率方面的空白	提供了16,198张原生分辨率3088×2064像素的明场光学显微镜图像，包含16个物种的36,383个像素级多边形，每个位置记录三个焦平面，实现z轴位移揭示外壁特征和内部结构信息，并采用泄漏安全分区防止指标膨胀	仅包含智利比奥比奥地区的16个物种，可能无法代表全球多样化的花粉形态；数据集仅限于明场光学显微镜图像，未涵盖其他成像模式	为深度学习计算机视觉任务提供高分辨率、多焦点、专家验证的花粉图像数据集，支持气溶生物学、生物多样性监测和蜂蜜植物来源认证等跨学科应用	智利比奥比奥地区的16种花粉物种，包括地方性、本地和外来物种，如Eucryphia glutinosa、Quillaja saponaria、Gevuina avellana和Aristotelia chilensis	计算机视觉	NA	明场光学显微成像	YOLO11n-seg	图像	16,198张图像，包含36,383个实例，覆盖16个物种	PyTorch	YOLO11n-seg	mask mAP@50	NA
45	2026-05-27	A clinical-radiomics model based on multiparametric MRI for discriminating solitary primary spinal tumors from solitary spinal metastases 2026-May-25, BMC medical imaging IF:2.9Q2 DOI:10.1186/s12880-026-02448-3 PMID:42185785	研究论文	基于多参数MRI的临床-影像组学模型用于鉴别孤立性原发性脊柱肿瘤与孤立性脊柱转移瘤	首次将临床数据（年龄）与影像组学特征结合，构建临床-影像组学模型，并在多中心数据上验证其对孤立性脊柱肿瘤的鉴别能力优于纯影像组学和深度学习-影像组学融合模型	未提及模型在不同MRI设备或参数下的泛化性验证，且深度学习特征未显著提升性能	开发并验证一种基于多参数MRI的临床-影像组学模型，用于术前无创区分孤立性原发性脊柱肿瘤和孤立性脊柱转移瘤	510例经病理确诊的脊柱肿瘤患者（328例训练集、82例内部验证集、100例外部测试集）	数字病理学, 机器学习	脊柱肿瘤	多参数MRI（T1加权、T2加权、T2脂肪抑制、T1增强序列）	逻辑回归	影像数据	510例脊柱肿瘤患者	Scikit-learn	逻辑回归, 影像组学模型, 深度学习-影像组学融合模型, 临床-影像组学模型	曲线下面积（AUC）	未提及
46	2026-05-27	Identifying potential ligand-receptor interactions by integrating LSTM network and the attention mechanism for cell-cell communication prediction 2026-May-25, Journal of translational medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1186/s12967-026-08033-0 PMID:42185831	研究论文	提出一种基于LSTM网络和注意力机制的深度学习框架CellAL，用于预测配体-受体相互作用并推断细胞间通讯	通过集成LSTM网络与注意力机制，直接从蛋白质序列数据捕获长程序列依赖性，克服了传统方法对静态数据库的依赖，能够发现新的信号配对	未明确说明，但在摘要中提及现有方法依赖静态数据库并缺乏序列依赖性建模	开发一个稳健的计算框架，直接从蛋白质序列数据识别潜在配体-受体相互作用，无需依赖静态数据库	配体-受体相互作用对及细胞间通讯网络	机器学习	黑色素瘤	单细胞RNA测序	长短期记忆网络（LSTM）	蛋白质序列数据及单细胞转录组数据	四个标准L-R相互作用数据集及人类黑色素瘤scRNA-seq数据	NA	LSTM, 注意力机制	AUPR	NA
47	2026-05-27	MicroRNAs in endometriosis: bioinformatics resources, machine learning strategies, and multi-omics perspectives 2026-May-25, Journal of translational medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1186/s12967-026-08310-y PMID:42185901	综述	总结microRNA在子宫内膜异位症中的生物学作用及其作为诊断标志物和治疗靶点的价值，并讨论生物信息学资源和机器学习策略	综合了microRNA在子宫内膜异位症中的多种作用，并重点介绍了机器学习、深度学习及多组学整合策略在该领域的应用	当前研究在标准化、验证和可解释性方面仍存在挑战	探讨microRNA在子宫内膜异位症中的调控作用，并评估生物信息学、机器学习及多组学方法在发现临床相关的miRNA特征中的价值	子宫内膜异位症相关的microRNA及其生物信息学资源、机器学习模型和多组学数据	自然语言处理	子宫内膜异位症	miRNA测序、多组学整合	机器学习模型, 深度学习模型	文本、多组学数据	NA	NA	NA	NA	NA
48	2026-05-27	Predicting fire consequences with the transformer model based on multimodal feature fusion 2026-May-25, Journal of cheminformatics IF:7.1Q1 DOI:10.1186/s13321-026-01228-z PMID:42185919	研究论文	提出一种基于Transformer和多模态特征融合的模型预测火灾后果，用于化工过程安全中的辐射影响距离估算	首次将Transformer架构应用于火灾后果建模，通过多模态特征融合（SMILES编码、分子描述符、三维分子结构）实现分子信息学与过程安全工程的交叉创新	数据集仅基于PHAST仿真软件生成，缺乏真实火灾场景验证；模型在晚期池火预测中仍有误差改进空间	开发高精度、可解释的火灾后果预测模型，平衡计算效率与预测准确性，提升化工过程安全风险评估能力	40种易燃化学品的泄漏场景及火灾辐射影响距离	机器学习	NA	SMILES编码、分子描述符计算、三维分子结构生成	Transformer	分子序列、分子结构、过程参数、仿真结果	40种化学品在多场景下的仿真数据集（具体样本数未提及）	PyTorch	Transformer	R²、均方误差、均方根误差、平均绝对误差	NA
49	2026-05-27	Fine-tuning sequence-to-expression models on personal genome and transcriptome data 2026-May-25, Genome biology IF:10.1Q1 DOI:10.1186/s13059-026-04091-1 PMID:42186093	研究论文	探索通过微调策略改进序列到表达模型对个体基因表达变异的预测性能	首次系统研究微调预训练的序列到表达模型（以Enformer为代表）在个人基因组和转录组数据上的适用性，展示其对已知变异和个体的预测提升，并指出对未见基因的泛化局限	微调未能改善模型对未见基因的泛化能力，这些基因包含微调中未见的序列和变异	评估微调是否提升序列到表达模型在预测个体间基因表达变异方面的性能	个人基因组序列与转录组数据，包括来自独立群体的个体	机器学习	NA	RNA测序	深度学习模型（Enformer）	序列与基因表达数据	NA	NA	Enformer	表达预测准确性	NA
50	2026-05-27	Cost-effectiveness of artificial intelligence interventions for musculoskeletal disorders of the spine: a systematic review 2026-May-23, Rheumatology international IF:3.2Q2 DOI:10.1007/s00296-026-06122-3 PMID:42175996	系统综述	本系统综述综合了基于人工智能技术治疗脊柱肌肉骨骼疾病的成本效益证据	这是首个综合AI技术治疗脊柱肌肉骨骼疾病成本效益证据的系统综述	AI干预对减少脊柱肌肉骨骼疾病经济负担和改善健康结果的影响尚不明确，需进一步标准化经济评估以加强证据基础	评估基于人工智能技术治疗脊柱肌肉骨骼疾病的成本效益	七项符合条件的研究，涵盖美国（2项）、德国（2项）、丹麦（1项）、澳大利亚（1项）和韩国（1项）	机器学习	脊柱肌肉骨骼疾病	NA	深度学习	NA	七项研究	NA	NA	质量调整生命年（QALY）	NA
51	2026-05-27	Spliceread: improving canonical and non-canonical splice site prediction with residual blocks and synthetic data augmentation 2026-May-22, BMC bioinformatics IF:2.9Q1 DOI:10.1186/s12859-026-06486-0 PMID:42174428	研究论文	提出一种名为SpliceRead的深度学习模型，通过残差卷积块和合成数据增强技术，提高对典型和非典型剪接位点的预测准确性	采用合成数据增强方法生成多样化的非典型剪接序列，并结合残差连接增强梯度流，捕获细微基因组特征，显著降低非典型位点的误分类率	NA	改进剪接位点预测模型的性能，特别是对罕见但生物重要的非典型剪接变体的检测能力	多物种数据集中长度为400和600核苷酸的剪接位点序列	机器学习	NA	深度学习	卷积神经网络	基因序列	多物种数据集，包含400和600核苷酸序列样本	PyTorch	残差卷积网络	F1-score, 准确率, 精确率, 召回率	NA
52	2026-05-27	AI-Enhanced Nanophotonic Heterochain Sensor Enables Multiplexed Biomarker Detection across Serum, Urine, and Saliva for Stroke Differentiation 2026-May-21, ACS applied bio materials IF:4.6Q2 DOI:10.1021/acsabm.6c00103 PMID:42166366	研究论文	开发了一种结合深度学习图像分析的纳米光子异质链传感器，用于血清、尿液和唾液中多种脑损伤生物标志物的多重检测，以区分中风亚型	首次将纳米光子异质链生物传感平台与深度学习辅助图像分析结合，实现超早期、多基质（血清、尿液、唾液）的多重生物标志物检测，并利用便携式智能手机成像和云端分析管线	样本量未明确说明，恢复率虽高但变异系数为24.4%，可能需进一步优化，且研究主要针对中风分型，未涉及其他神经系统疾病	开发一种快速、准确的中风亚型区分诊断工具，以支持超早期临床干预	脑损伤生物标志物S100B、GFAP和UCH-L1，以及中风患者和健康对照组的血清、尿液和唾液样本	机器学习, 数字病理学	脑卒中（中风）	纳米光子异质链传感器、深度学习图像分析、智能手机成像	逻辑回归	图像、生物标志物浓度数据	包括缺血性中风、脑出血和健康对照组，具体人数未在摘要中明确	PyTorch	NA	线性度（R²=0.9583）、恢复率（104.7%）、变异系数（CV=24.4%）	云端分析管线
53	2026-05-27	DGAT: a dual-graph attention network for inferring spatial protein landscapes from transcriptomics 2026-May-21, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-026-73114-z PMID:42168176	研究论文	提出一种名为DGAT的双图注意力网络，从空间转录组数据推断空间蛋白景观	构建异构图整合转录组、蛋白质组和空间信息，利用图注意力网络编码，并通过任务特定解码器从共享潜在表征重建mRNA和预测蛋白丰度	NA	从空间转录组数据推断空间蛋白表达，填补RNA到蛋白质的转化鸿沟	空间转录组和蛋白质组数据集中的RNA-蛋白关系	机器学习	NA	空间转录组学	图注意力网络	空间转录组数据、蛋白质组数据	多个公共和内部数据集	NA	双图注意力网络	蛋白插值精度	NA
54	2026-05-27	Reliability-Aware Deep Learning Framework for Chemical Genotoxicity Prediction with Uncertainty Quantification 2026-May-20, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.6c00885 PMID:42160670	研究论文	提出了一种可靠性感知的深度学习框架，用于化学遗传毒性预测，并通过不确定性量化提升预测的透明性	首次将实验数据可靠性分层与深度学习加权策略结合，并整合共形预测进行不确定性量化，实现分布无关的个体预测覆盖保证	依赖公共数据库的可靠性注释质量，且仅用于单一数据集（8,389种化合物），泛化性需进一步验证	开发一种考虑数据异质性和预测不确定性的遗传毒性计算模型，以提高化学物质安全性评估的可靠性	8,389种化学化合物，标注了实验可靠性等级（高、中、低）	机器学习	NA	分子指纹、消息传递神经网络、共形预测	随机森林、支持向量机、逻辑回归、消息传递神经网络	分子结构数据	8,389种化合物	Scikit-learn, PyTorch	消息传递神经网络、随机森林、RBF核支持向量机、逻辑回归	AUC, Brier分数, 经验覆盖率	未提及
55	2026-05-27	A Foundation Model for Wearable Movement Data in Mental Health Research 2026-May-19, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2026.3694809 PMID:42154714	研究论文	提出一种用于可穿戴运动数据的预训练基础模型PAT，并在心理健康预测任务中验证其有效性	首个结合周级时间建模、精神健康结果评估和公共数据可重复性的可穿戴运动时间序列基础开源模型	NA	开发用于心理健康研究的可穿戴运动数据基础模型	可穿戴运动时间序列数据与心理健康预测任务	机器学习	心理健康疾病	加速度计	Transformer	时间序列	21,538名美国参与者	PyTorch	Transformer	准确率	NA
56	2026-05-27	MoST: A monotone set transformer for scalable and verifiable neuro-fuzzy aggregation 2026-May-19, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2026.109153 PMID:42184462	研究论文	提出了一种可验证的神经模糊架构MoST，用于在安全关键领域实现可扩展且满足单调性公理的集合数据聚合	首次将集合包含单调性约束与可计算的OWA聚合相结合，通过非竞争门控机制和语义锚点设计，在O(Nlog N)复杂度下实现超模协同近似，突破了Deep Sets对基本顺序统计量表示时所需的线性特征缩放瓶颈	在分子任务中需依赖任务在严格单调约束与无约束预测灵活性之间进行权衡	设计一种同时满足排列不变性、单调性和计算可扩展性的集合学习算法	集合结构数据中的聚合函数（如max聚合、秩相关聚合）的表示与实现	机器学习	NA	NA	Monotone Set Transformer	集合数据	NA	PyTorch	Transformer, OWA聚合器, 正核门控机制	单调性认证分数, 时间/内存缩放性能, 近似max聚合精度	NA
57	2026-05-27	Electrochemically induced CoNiOOH Nanosheets enabling nitrite detection through a catalytic reduction mechanism and machine learning-based concentration prediction 2026-May-19, Food chemistry IF:8.5Q1 DOI:10.1016/j.foodchem.2026.149691 PMID:42184523	研究论文	提出一种通过电化学诱导CoNiOOH纳米片实现亚硝酸盐检测并结合机器学习进行浓度预测的协同策略	首次将电化学诱导的CoNiOOH纳米片与Inception-Time-Moment深度学习模型相结合，实现从原始LSV信号到浓度的端到端预测，显著提高检测性能	缺乏对实际复杂样本中干扰物影响的验证，且深度学习模型的计算资源需求较高	开发一种高选择性、智能化的亚硝酸盐检测平台，通过电催化材料优化和人工智能算法提升检测性能	亚硝酸盐检测	机器学习和电化学传感	NA	电化学原位氧化, DFT计算	Inception-Time-Moment深度学习模型	电化学信号（线性扫描伏安法LSV信号）	未明确说明	PyTorch	Inception-Time-Moment	灵敏度, 检测限, 线性范围, R²	NA
58	2026-05-27	N2G calibrator: a cross-subject adversarial learning framework for neural signal-driven gait tracking in Parkinson's disease 2026-May-18, Communications engineering DOI:10.1038/s44172-026-00688-3 PMID:42151559	研究论文	提出跨被试对抗学习框架N2GCF，利用集体神经数据追踪帕金森病患者步态表现	通过域对抗学习实现跨被试知识迁移，消除对同步步态记录系统的依赖，可在非临床环境中进行个性化模型校准	未提及具体局限性	开发无需目标用户标注数据的跨被试步态追踪框架，用于自适应脑深部电刺激系统	帕金森病患者的神经信号与步态表现	机器学习	帕金森病	神经信号记录	深度学习模型	神经信号	NA	NA	域对抗学习网络	误码率	NA
59	2026-05-27	Deep Learning-Assisted Elucidation of Structure-Performance Relationships in MOF-NH3 Adsorption Refrigeration Working Pairs 2026-May-16, Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids IF:3.7Q2 DOI:10.1021/acs.langmuir.6c00788 PMID:42142072	研究论文	通过深度学习模型揭示MOF-氨吸附制冷工作对的结构-性能关系	首次建立了包含9835种MOF结构的MOF-氨吸附数据库，并利用卷积神经网络（CNN）模型实现了高精度预测（R²=0.880），通过SHAP值分析量化了关键参数的影响权重	主要依赖高通量计算数据，缺乏实验验证；未充分考虑实际工况中的动态吸附条件	阐明MOF材料在饱和氨条件下的吸附机理，指导下一代碳中和吸附制冷材料设计	9835种MOF结构的氨吸附循环容量	机器学习	不适用	高通量巨正则蒙特卡洛计算	卷积神经网络（CNN）	数值数据（MOF结构参数与吸附容量）	9835个MOF结构样本	Scikit-learn, TensorFlow, PyTorch	CNN	R²	未明确说明，推测使用高性能计算集群
60	2026-05-27	Contrastive multimodal deep learning for survival prediction in grade 2/3 gliomas 2026-May-09, JNCI cancer spectrum IF:3.4Q2 DOI:10.1093/jncics/pkag039 PMID:41987576	研究论文	开发了一种对比多模态深度学习框架，整合组织病理学、体细胞突变和临床数据，用于预测2/3级胶质瘤患者生存期	首次将对比学习与生存分析结合，实现跨模态表示的对齐，无需人工标注即可利用常规收集数据进行风险分层	对比多模态模型与非对比多模态模型相比，c指数差异未达到统计学显著性	提高2/3级胶质瘤患者生存预测的准确性，解决肿瘤生物学异质性和单模态数据方法的局限性	2/3级胶质瘤患者	机器学习和数字病理学	胶质瘤（2/3级）	NGS（体细胞突变检测）和组织病理全切片成像	对比多模态深度学习网络	组织病理图像、基因组突变数据和临床人口统计数据	TCGA队列498例，DHMC外部验证队列61例	PyTorch	NA	c指数、Kaplan-Meier生存曲线、对数秩P值、轮廓分数	NA