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
6961	2025-10-06	Human protein interaction networks of ancestral and variant SARS-CoV-2 in organ-specific cells and bodily fluids 2025-Jul-01, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-60949-1 PMID:40593736	研究论文	通过分析SARS-CoV-2祖先病毒和变异株在器官特异性细胞及体液中的人类蛋白质相互作用网络	首次系统比较不同SARS-CoV-2毒株在多种器官细胞系中的蛋白质相互作用差异，并发现NSP3木瓜样蛋白酶的双重功能	研究仅涉及8种细胞系和有限的患者唾液样本	揭示SARS-CoV-2与宿主蛋白质相互作用机制，为抗病毒药物开发提供靶点	SARS-CoV-2祖先病毒和四种变异株的28种蛋白质，八种代表不同器官和免疫系统的细胞系	生物信息学	COVID-19	亲和纯化, 质谱分析, 共分级质谱分析, 深度学习	深度学习模型	蛋白质组学数据	639次亲和纯化实验，涵盖8种细胞系和COVID-19患者唾液样本	NA	NA	NA	NA
6962	2025-10-06	Deep learning model for grading carcinoma with Gini-based feature selection and linear production-inspired feature fusion 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-00217-w PMID:40593755	研究论文	提出一种结合基尼特征选择和线性生产函数特征融合的深度学习模型，用于肾细胞癌和肝细胞癌的病理分级	引入受经济学理论启发的特征选择与融合框架，将注意力机制集成到三种CNN架构中，并采用基尼系数特征选择和线性生产函数融合技术	NA	提高肾细胞癌和肝细胞癌病理分级的准确性	肾细胞癌(RCC)和肝细胞癌(HCC)的病理图像	数字病理	肾癌,肝癌	组织病理学图像分析	CNN	图像	NA	NA	MobileNetV2,DenseNet121,InceptionV3	准确率	NA
6963	2025-10-06	ToxACoL: an endpoint-aware and task-focused compound representation learning paradigm for acute toxicity assessment 2025-Jul-01, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-60989-7 PMID:40593807	研究论文	提出一种用于多条件急性毒性评估的端点感知和任务聚焦的化合物表示学习范式ToxACoL	通过图拓扑建模端点关联，利用图卷积实现知识迁移，采用伴随相关机制同步编码化合物和端点	NA	解决多物种急性毒性评估中实验条件多样、数据不平衡和目标数据稀缺的挑战	化学化合物的急性毒性评估	机器学习	毒性评估	图卷积神经网络	图神经网络	化学化合物数据，毒性端点数据	NA	NA	图卷积网络	改进率，数据减少比例	NA
6964	2025-10-06	A deep learning approach to stress recognition through multimodal physiological signal image transformation 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-01228-3 PMID:40593851	研究论文	提出一种通过多模态生理信号图像转换进行压力识别的深度学习方法	首次将GASF、GADF和MTF变换应用于多模态生理信号转换为RGB图像，并用于压力状态分类	NA	开发基于深度学习的心理压力识别方法	多模态生理信号	机器学习	心理健康	Gramian Summation Angular Field (GASF), Gramian Difference Angular Field (GADF), Markov Transition Field (MTF)	深度学习模型	生理信号转换的RGB图像	NA	NA	NA	准确率, F1分数	NA
6965	2025-10-06	Multi-modal and Multi-view Cervical Spondylosis Imaging Dataset 2025-Jul-01, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-025-05403-z PMID:40593874	研究论文	发布了一个用于颈椎病的多模态多视角影像数据集MMCSD，并基于该数据集开发了预测术后颈部疼痛的深度学习模型	首次公开了包含MRI和CT多模态多视角的颈椎病影像数据集，并验证了其在术后疼痛预测任务中的应用价值	数据集样本量相对有限（250例患者），仅针对颈椎病单一疾病	支持颈椎病深度学习模型的开发与测试，优化临床诊断评估和治疗决策	颈椎病患者	医学影像分析	颈椎病	MRI, CT	深度学习模型	医学影像	250例患者	NA	NA	NA	NA
6966	2025-10-06	Leveraging federated learning and edge computing for pandemic-resilient healthcare 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-00199-9 PMID:40593962	研究论文	提出基于联邦学习与边缘计算的疫情适应性医疗监测系统，用于口罩检测、社交距离监测和接触者追踪	首次将YOLOv4与SENet注意力层集成到联邦学习框架中，并在边缘设备上部署	研究主要基于模拟居住环境，未在真实大规模场景中验证	开发符合疫情防护规范的智能监测机制	人类居住场所的防疫行为监测	计算机视觉	传染病	深度学习预训练模型	CNN	传感器数据，图像	NA	联邦学习框架	YOLOv4,SENet,RESNET-50,MobileNetV2,SocialdistancingNet-19	准确率	服务器，Grove AI-Raspberry Pi 4边缘节点
6967	2025-10-06	Two stage malware detection model in internet of vehicles (IoV) using deep learning-based explainable artificial intelligence with optimization algorithms 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-00269-y PMID:40594004	研究论文	提出一种基于深度学习和可解释人工智能的两阶段恶意软件检测模型，用于车联网环境	结合双阶段优化模型、爬行动物搜索算法特征选择、BiLSTM-MHSA混合分类器以及鹈鹕优化算法参数调优	NA	提高车联网环境中恶意软件检测和分类的准确率	车联网环境中的恶意软件	机器学习	NA	深度学习，可解释人工智能	BiLSTM, 自注意力机制	恶意软件数据集	NA	NA	双向长短期记忆网络-多头自注意力混合模型	准确率	NA
6968	2025-10-06	Fusing satellite imagery and ground-based observations for PM2.5 air pollution modeling in Iran using a deep learning approach 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-05332-2 PMID:40594048	研究论文	本研究利用深度学习技术融合卫星影像和地面观测数据，对伊朗PM2.5空气污染进行建模分析	首次在伊朗将ConvLSTM模型应用于PM2.5浓度建模，并比较了多种深度学习模型的性能	地面监测站点数据覆盖范围有限，可能无法完全反映整个地区的空气质量状况	实现PM2.5污染物浓度的准确时空建模，为空气质量管理和流行病学研究提供支持	伊朗地区的PM2.5空气污染物	环境科学, 深度学习	呼吸系统疾病, 心血管疾病	卫星遥感, 地面观测	MLP, CNN, LSTM, ConvLSTM	卫星影像, 地面观测数据, 气象参数	NA	NA	多层感知机, 卷积神经网络, 长短期记忆网络, 卷积长短期记忆网络	均方根误差, 决定系数	NA
6969	2025-10-06	A novel approach to overcome black box of AI for optical diagnosis in colonoscopy 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-04770-2 PMID:40594084	研究论文	本研究开发了一种可解释人工智能方法niceAI，用于结直肠息肉的光学诊断分类	结合影像组学和深度学习特征，开发可解释AI系统，弥合AI预测与临床评估之间的差距	NA	提高结肠镜光学诊断的准确性和可解释性	增生性和腺瘤性结直肠息肉	医学人工智能	结直肠疾病	窄带成像国际结直肠内镜分级	深度学习	内镜图像	NA	NA	NA	AUC,准确率,灵敏度,特异性,阳性预测值,阴性预测值	NA
6970	2025-10-06	FSID: a novel approach to human activity recognition using few-shot weight imprinting 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-04323-7 PMID:40594132	研究论文	提出一种结合少样本学习与权重印记的新方法FSID，用于基于步态传感器数据的人类活动识别	首次将自监督视觉Transformer（DINO）与少样本权重印记相结合，无需迭代微调即可构建分类原型	在LARa数据集上准确率相对较低（35.81%），可能对某些罕见活动识别仍有局限	解决数据稀缺场景下的人类活动识别问题	人类步态活动	计算机视觉	NA	短时傅里叶变换	Transformer	时间序列传感器数据（EMG、IMU信号）、频谱图图像	HuGaDB和LARa公开数据集，仅需20个新样本	PyTorch（基于DINO实现）	DINO（自监督视觉Transformer）	准确率	NA
6971	2025-10-06	Using deep learning to capture gravel soil microstructure and hydraulic characteristics 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-04879-4 PMID:40594165	研究论文	利用Wasserstein生成对抗网络(WGANs)重建砾石土三维数字样本并分析其水力特性	首次将带梯度惩罚的WGAN技术应用于砾石土微观结构重建，能够有效捕捉粗细颗粒尺寸差异明显时的水力特性差异	研究仅针对桂林市特定区域的三个砾石土样本，样本数量有限	分析砾石土的水力特性和渗流特性	来自中国桂林市的砾石土样本	计算机视觉	NA	µ-CT扫描	GAN	三维图像	3个具有相似结构特征的砾石土样本	NA	Wasserstein GAN with Gradient Penalty	孔隙率, 两点相关函数, 线性路径函数, 比表面积, 欧拉特征数, 渗透率	NA
6972	2025-10-06	Design of a deep fusion model for early Parkinson's disease prediction using handwritten image analysis 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-04807-6 PMID:40594187	研究论文	提出一种基于手写图像分析的深度融合模型用于早期帕金森病预测	提出结合ResNet-50和GoogLeNet的混合深度融合模型RGG-Net，采用自适应特征融合技术和分层集成学习方法	NA	通过手写图像分析改进早期帕金森病诊断	帕金森病患者的手写图像	计算机视觉	帕金森病	手写图像分析	CNN, 深度迁移学习	图像	NA	NA	ResNet-50, GoogLeNet, AlexNet, DenseNet-201, SqueezeNet1.1, VGG-16, VGG-19, ResNet-101, MobileNetV1, MobileNetV2	准确率	NA
6973	2025-10-06	STIED: a deep learning model for the spatiotemporal detection of focal interictal epileptiform discharges with MEG 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-03880-1 PMID:40594203	研究论文	开发并验证了STIED深度学习模型，用于通过脑磁图检测局灶性发作间期癫痫样放电	结合时间（1D时间序列）和空间（2D拓扑图）特征的卷积神经网络，模拟临床MEG实践流程	需要进一步工作以区分IEDs与生理性瞬变，在非FE患者群体中性能有待提升	开发自动检测局灶性癫痫患者发作间期癫痫样放电的深度学习方法	局灶性癫痫患者和不同类型难治性局灶性癫痫的术前患者	医疗影像分析	癫痫	脑磁图	CNN	时间序列信号, 空间拓扑图	局灶性癫痫患者组和独立的术前患者组	NA	结合1D和2D卷积神经网络	准确率, 特异性, 敏感性	NA
6974	2025-10-06	Benthic communities on restored coral reefs confer equivalent aesthetic value to healthy reefs 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-06373-3 PMID:40594259	研究论文	本研究通过深度学习模型评估珊瑚礁修复项目的美学价值，发现修复后珊瑚礁的美学价值与健康珊瑚礁相当且显著高于退化珊瑚礁	首次使用基于人类视觉偏好的深度学习模型量化珊瑚礁美学价值，并证明大规模珊瑚修复能恢复生态系统美学服务功能	研究仅针对单一大型珊瑚修复项目，未涵盖不同地理区域和修复方法的比较	评估珊瑚礁修复项目的生态系统服务恢复效果，特别是美学价值的恢复情况	珊瑚礁底栖生物群落，包括健康珊瑚礁、修复珊瑚礁和退化珊瑚礁	计算机视觉	NA	深度学习，图像分析	深度学习模型	图像	多个珊瑚礁站点的底栖生物照片	NA	NA	预测准确率(R=0.95)	NA
6975	2025-10-06	Schizophrenia detection from electroencephalogram signals using image encoding and wrapper-based deep feature selection approach 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-06121-7 PMID:40594257	研究论文	提出一种基于图像编码和包装器深度特征选择的三阶段框架，用于从脑电图信号中检测精神分裂症	提出平均减法包装器特征选择方法，结合图像编码和迁移学习，能有效减少不相关特征数量	在两个相对小规模数据集上进行验证（84例和28例样本），需要更大规模临床验证	开发精神分裂症的自动检测方法	精神分裂症患者和健康对照者的脑电图信号	机器学习	精神分裂症	脑电图信号采集	深度学习	时序列信号，图像	两个数据集：MSU数据集84人（45名患者，39名健康对照），RepOD数据集28人（14名患者，14名健康对照）	NA	预训练深度学习模型	准确率	NA
6976	2025-10-06	Deep learning based predictive models for real time accident prevention in autonomous vehicle networks 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-04867-8 PMID:40594266	研究论文	提出一种基于深度学习的自动驾驶车辆网络实时事故预测与预防模型A-LAPPM	结合注意力机制与长短时记忆自编码器，通过多源数据融合实现精准实时事故预测	NA	提升自动驾驶车辆在复杂驾驶场景中的安全性能	自动驾驶车辆网络	机器学习	NA	车辆传感器数据、车联网通信、环境变量监测	LSTM, Autoencoder	时序传感器数据、通信数据、环境数据	NA	NA	Attention-based LSTM Autoencoder (A-LAPPM)	预测准确率、响应时间、事故率降低、决策效率、抗干扰能力	NA
6977	2025-10-06	A modified generative adversarial networks method for assisting the diagnosis of deep venous thrombosis complications in stroke patients 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-04880-x PMID:40594284	研究论文	提出一种结合ACGAN和WGAN的ACWGAN方法用于数据增强，辅助诊断脑卒中患者深静脉血栓并发症	将ACGAN和WGAN相结合构建ACWGAN新方法，在保证网络稳定性的同时提高数据多样性和模型准确性	NA	辅助诊断脑卒中患者深静脉血栓并发症	2017-2021年南京第一医院收治的脑卒中早期康复患者	医疗影像分析	脑卒中	数据增强	GAN	医疗数据	7110名患者	NA	ACWGAN, ACGAN, WGAN	AUC	NA
6978	2025-10-06	Deep quanvolutional neural networks with enhanced trainability and gradient propagation 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-06035-4 PMID:40594297	研究论文	本研究通过引入可训练量子卷积层和残差连接，增强了量子卷积神经网络的训练能力和梯度传播	提出可训练量子卷积层和残差量子卷积神经网络，解决了深度量子神经网络梯度流动受限的问题	未提及具体应用场景的性能验证和计算资源需求分析	提升量子卷积神经网络的训练性能和可扩展性	量子卷积神经网络及其训练方法	量子机器学习	NA	量子计算	Quanvolutional Neural Networks, Residual Quanvolutional Neural Networks	NA	NA	NA	ResQuNNs	梯度流改善效果，训练效率	NA
6979	2025-10-06	Detecting heavy trucks from mobile phone trajectories using image-based behavioral representations and deep learning models 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-06711-5 PMID:40594390	研究论文	提出一种基于移动手机数据和深度学习的重型卡车检测创新方法	首次将图像分析技术应用于移动电话数据在货运研究领域，通过图像启发的架构建模移动设备微观行为模式	NA	开发可扩展且成本效益高的重型卡车检测方法，支持货运模式分析	重型卡车和移动设备行为模式	计算机视觉	NA	呼叫详细记录(CDR)分析	CNN	移动电话轨迹数据	NA	NA	CNN	NA	NA
6980	2025-10-06	Deep learning model for hair artifact removal and Mpox skin lesion analysis and detection 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-05324-2 PMID:40594433	研究论文	提出一种结合毛发去除和升级U-Net模型的深度学习方法来提高Mpox皮肤病变检测精度	集成毛发去除预处理步骤与优化的U-Net架构，专门针对皮肤病变被毛发遮挡的问题进行改进	NA	通过深度学习技术提高Mpox皮肤病变的检测和分类准确性	Mpox、水痘和麻疹的皮肤病变图像	计算机视觉	Mpox（猴痘）	皮肤镜图像分析	U-Net	图像	NA	NA	U-Net	准确率, 召回率, F1分数	NA