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
7321	2026-01-03	DeepLuAd: Semantic-guided virtual histopathology of lung adenocarcinoma via stimulated Raman scattering 2026, Theranostics IF:12.4Q1 DOI:10.7150/thno.125443 PMID:41424851	研究论文	本文开发了一个名为DeepLuAd的AI平台，结合无标记刺激拉曼散射显微镜和语义引导深度学习，用于肺腺癌的自动分级、分割、细胞水平形态化学量化及无监督虚拟H&E染色	通过整合无标记刺激拉曼散射显微镜与语义引导深度学习，实现了肺腺癌组织亚型的形态与生化信息统一分析，无需染色即可进行虚拟H&E染色和定量生化映射	与病理学家诊断的一致性率为76.2%（16/21例），样本量较小，可能限制统计普适性	开发一个AI平台以改进肺腺癌的组织学分级和分析，统一形态和生化信息	肺腺癌组织样本	数字病理学	肺腺癌	刺激拉曼散射显微镜	深度学习	显微镜图像	21例肺腺癌病例	NA	NA	平均交并比, 分级一致性率	NA
7322	2026-01-03	Modeling Protein-Protein and Protein-Ligand Interactions by the ClusPro Team in CASP16 2026-Jan, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.70066 PMID:41115690	研究论文	本文介绍了在CASP16实验中，团队采用混合计算策略预测蛋白质-蛋白质和蛋白质-配体复合物结构的方法	结合基于物理的采样（如ClusPro FFT对接和分子动力学）与基于AlphaFold的采样和精修，以及将模板方法与机器学习置信度模型集成用于蛋白质-配体对接	NA	提高蛋白质-蛋白质和蛋白质-配体复合物结构预测的准确性	蛋白质-蛋白质和蛋白质-配体复合物	计算生物学	NA	蛋白质对接、分子动力学、深度学习	AlphaFold, 机器学习置信度模型, 扩散模型	蛋白质结构数据	233个目标蛋白质-配体复合物	NA	AlphaFold, ClusPro FFT	lDDT-PLI	NA
7323	2026-01-03	DL-QC-fNIRS: a deep learning tool for automated quality control in functional near-infrared spectroscopy signals 2026-Jan, Neurophotonics IF:4.8Q1 DOI:10.1117/1.NPh.13.1.015001 PMID:41472700	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的自动化工具DL-QC-fNIRS，用于功能近红外光谱信号的通道级质量控制	利用连续小波变换时频谱图和受试者特异性心搏频率提取来提高生理特异性，并首次在fNIRS领域应用CNN进行自动化信号质量评估	研究依赖于特定数据集，且工具基于MATLAB平台，可能限制其在其他编程环境中的集成	开发一个自动化、标准化的工具来提升功能近红外光谱信号的质量控制流程	功能近红外光谱信号	机器学习	NA	功能近红外光谱	CNN	图像	两个独立数据集和一个组合异质数据集	NA	GoogLeNet, ResNet-50, SqueezeNet, EfficientNet-B0	准确率, F1分数, 灵敏度, 特异性	NA
7324	2026-01-03	ToothSeg: Robust Tooth Instance Segmentation and Numbering in CBCT using Deep Learning and Self-Correction 2026-Jan-01, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3650444 PMID:41477803	研究论文	本文提出了一种名为ToothSeg的、结合深度学习和自校正技术的全自动方法，用于CBCT图像中的牙齿实例分割与编号	将语义分割与实例分割结合为统一方法，并引入自校正机制以解决牙齿合并或分裂问题，优化牙弓编号序列	未明确说明方法在极端成像伪影或罕见解剖变异上的泛化能力限制	开发一种鲁棒的、全自动的CBCT牙齿实例分割与编号方法，以提升口腔诊断与治疗规划的自动化水平	锥束计算机断层扫描（CBCT）图像中的牙齿	计算机视觉	口腔疾病	锥束计算机断层扫描（CBCT）	深度学习模型	医学影像（CBCT图像）	内部数据集（n=1282，来自25+台设备）和公开数据集ToothFairy2（n=480，来自1台设备）	未明确指定	未明确指定具体架构，但涉及语义分割与实例分割的集成	真阳性Dice系数, 多类实例F1分数	未明确指定
7325	2026-01-03	DeepTESite: The Prediction of Protein Arginine Methylation Sites using Amino Acids Sequence Symmetric Position Encodings Based on Transformer Encoder 2026-Jan-01, IEEE transactions on computational biology and bioinformatics DOI:10.1109/TCBBIO.2025.3650228 PMID:41477806	研究论文	本文提出了一种基于Transformer编码器的DeepTESite模型，用于预测蛋白质精氨酸甲基化位点，通过引入氨基酸序列对称位置编码和双向多头注意力机制来提升预测性能	首次提出基于甲基化对称假设的氨基酸序列对称位置编码，以减少位置编码计算量，并应用双向多头注意力机制来提取序列和空间信息特征	未明确说明模型在更广泛蛋白质序列或不同甲基化类型中的泛化能力，以及对称位置编码假设的普适性验证	预测蛋白质精氨酸甲基化位点，以揭示甲基化分子机制	蛋白质氨基酸序列	自然语言处理	NA	深度学习	Transformer	序列数据	NA	NA	Transformer Encoder	准确率	NA
7326	2026-01-03	Deep Learning in Modeling Tools for Structural Insights into Protein-RNA Complexes, Bridging Computational and Spectroscopic Approaches 2026, Methods in molecular biology (Clifton, N.J.) DOI:10.1007/978-1-0716-5084-4_17 PMID:41478913	综述	本章探讨了深度学习模型（特别是AlphaFold3）在蛋白质-RNA复合物结构建模中的应用，及其与光谱学方法的协同整合	阐述了AlphaFold3在建模蛋白质、核酸及其复合物方面达到的突破性精度，并重点介绍了其如何变革结构生物学中光谱技术的应用方式，通过计算模型与实验数据的相互验证与改进，形成强大的协同效应	对于长链或柔性RNA的建模精度较低，训练数据集中对多样化RNA家族的覆盖不足，且预测结果呈静态特性，未能充分考虑构象异质性	旨在弥合已知序列数量与实验解析结构数量之间的巨大差距，加速对蛋白质-RNA复合物的结构解析	蛋白质-RNA复合物	计算生物学	NA	深度学习建模，光谱学方法	深度学习模型	蛋白质与RNA序列数据，结构数据，光谱数据	NA	NA	AlphaFold3	建模精度	NA
7327	2026-01-03	Unveiling river thermal regimes in the Yangtze river basin, China, with a hybrid deep learning model 2025-Dec-31, Journal of environmental management IF:8.0Q1 DOI:10.1016/j.jenvman.2025.128460 PMID:41477956	研究论文	本研究开发了一种混合深度学习模型CNN-LSTM-AT，用于重建长江流域1960-2009年的河水温度，并分析其热力状况变化趋势	提出了一种结合CNN、LSTM和注意力机制的混合深度学习模型，用于解决河水温度数据稀缺问题，并首次系统分析了长江流域长期热力状况和热浪特征	模型输入变量相对有限（气温、流量、年积日），未考虑更多环境因素；研究时间范围截至2009年，缺乏最新数据验证	解决河水温度数据稀缺问题，分析长江流域热力状况的时空特征，为河流管理和生态保护提供依据	长江流域的河水温度数据	机器学习	NA	深度学习建模	CNN, LSTM	时间序列数据（气温、流量、年积日）	1960-2009年长江流域历史数据	NA	CNN-LSTM-AT（卷积神经网络-长短期记忆网络-注意力机制混合架构）	预测精度、稳定性、计算效率	NA
7328	2026-01-03	Multimodal deep learning ensemble framework for skin cancer detection 2025-Dec-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-30534-z PMID:41469782	研究论文	本文提出了一种基于多模态深度学习的集成框架，用于皮肤癌的检测与分类	结合了预训练模型、元数据以及自适应加权集成方法，显著提升了皮肤癌检测的准确性和泛化能力	在外部数据集Derm7pt上的准确率相对较低，表明模型在跨数据集泛化方面仍有提升空间	评估迁移学习技术在提升卷积神经网络（CNN）性能方面的效果，以改进皮肤癌的检测与分类	皮肤癌图像数据，包括ISIC 2018、ISIC 2019和Derm7pt数据集	计算机视觉	皮肤癌	深度学习，迁移学习，集成学习，SMOTE过采样	CNN	图像，元数据	ISIC 2018、ISIC 2019和Derm7pt数据集中的皮肤癌图像样本	TensorFlow, Keras	ResNet50, Xception, MobileNet, EfficientNetB0, DenseNet121	准确率, 精确率, 召回率, F1分数, AUC	NA
7329	2026-01-03	Enhancing landslide detection in Western Ghats of Kerala, India with deep learning and Explainable AI 2025-Dec-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-33065-9 PMID:41461880	研究论文	本研究利用深度学习模型和可解释人工智能技术，通过高分辨率卫星影像的时序差异数据，对印度喀拉拉邦西高止山脉的滑坡进行自动检测与分割	首次为印度喀拉拉邦构建自动滑坡清单，结合了时序差异数据与迁移学习，并应用了可解释人工智能技术来理解模型决策	研究仅基于公开的HR-GLDD数据库和PlanetScope影像，可能受数据覆盖范围和分辨率的限制，且模型性能在复杂地形或小规模滑坡上可能不足	开发一个自动化的滑坡检测系统，以支持滑坡预测和风险缓解策略	印度喀拉拉邦西高止山脉地区的滑坡事件	计算机视觉	NA	高分辨率卫星遥感，时序差异分析	U-Net	卫星图像	基于公开的HR-GLDD数据库和PlanetScope影像，具体样本数量未明确说明	TensorFlow, PyTorch (未明确指定，但基于常用框架推断)	简单多尺度U-Net, 注意力多尺度U-Net	精确度, F1分数	NA
7330	2026-01-03	An optimized YOLOv8n based model for real time defect detection in taro strip production 2025-Dec-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28216-x PMID:41462034	研究论文	本研究提出了一种基于YOLOv8n的优化模型，用于芋头条生产中的实时缺陷检测	模型集成了多项架构创新，包括双向特征金字塔网络（BiFPN）、VoV-GSCSP模块替换传统C2f块以降低计算复杂度、共享参数检测头以及使用Wise IoU损失函数，以提升多尺度特征融合、加速收敛并提高预测精度	未明确提及具体局限性	实现芋头条工业生产环境中的自动化缺陷检测，以提高效率和产品质量	芋头条	计算机视觉	NA	深度学习	YOLOv8n	图像	未明确提及具体样本数量	NA	YOLOv8n, BiFPN, VoV-GSCSP	平均检测精度（mAP50）, 精确率, 召回率, FLOPs	Raspberry Pi 5
7331	2026-01-03	Transfer learning models for wheat ear detection on multi-source dataset 2025-Dec-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28351-5 PMID:41462035	研究论文	本文介绍了一个用于小麦穗检测的高质量RGB智能手机图像数据集BioS-Wheat，并评估了六种深度学习模型在该数据集上的性能	提出了一个新颖的高质量RGB智能手机图像数据集BioS-Wheat，该数据集具有高播种密度和最小行间距，增加了对象遮挡和密集空间排列，强调了农艺多样性对模型性能的影响	NA	开发一种经济可靠的小麦穗自动检测方法，以支持小麦生长监测和产量预测	小麦穗	计算机视觉	NA	RGB智能手机图像采集	深度学习模型	图像	5,696张标注图像，涵盖四个小麦品种	NA	RetinaNet, YOLOv8, RT-DETR	平均精度均值（mAP@50）	NA
7332	2026-01-03	Lightweight deep learning technology for high quality development and intelligent transformation of sports under DeepLabV3 CSP Darknet53 model 2025-Dec-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28539-9 PMID:41462421	研究论文	本研究提出了一种基于轻量级深度学习技术的优化方法，用于智能健身和娱乐场景中高效、低计算成本的姿态识别	将DeepLabV3+语义分割模型与轻量化的OpenPose网络结合，并引入了空间注意力模块以增强关键局部特征的捕捉能力	未明确说明模型在复杂背景或多人交互场景下的泛化能力，以及实际部署中的实时性表现	解决智能健身和娱乐场景中对高效、低计算成本姿态识别日益增长的需求，支持体育产业的智能化转型和高质量发展	运动姿态识别，包括运动器材的坐标位置提取和人体关键点检测	计算机视觉	NA	深度学习，语义分割，关键点检测	CNN	图像	NA	NA	DeepLabV3+, CSP-Darknet53, OpenPose	F1分数, 准确率, 召回率, 精确率	NA
7333	2026-01-03	Carbon efficient quantum AI: an empirical study of ansätz design trade-offs in QNN and QLSTM models 2025-Dec-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28582-6 PMID:41462429	研究论文	本研究通过基准测试量子神经网络和量子长短期记忆模型，探讨量子机器学习作为低碳人工智能替代方案的潜力	首次系统比较量子模型与经典模型在性能、能耗和训练时间上的权衡，并分析量子硬件与仿真环境的能源差异	量子硬件仍存在较高能耗成本，量子模型在训练速度和能源效率上暂未超越经典模型	评估量子机器学习模型的能源效率与分类性能，推动绿色人工智能发展	量子神经网络、量子长短期记忆模型及经典机器学习模型	机器学习	NA	量子电路设计	QNN, QLSTM, ANN, LSTM, CatBoost	异常检测数据集	N-BaIoT数据集	IBM Qiskit	十种量子电路设计（A1-A10）	准确率, 模型复杂度, 训练时间, 能耗	GPU服务器, IBM量子硬件
7334	2026-01-03	XTC-Net: an explainable hybrid model for automated atelectasis detection from chest radiographs 2025-Dec-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28694-z PMID:41462544	研究论文	本文提出了一种可解释的深度学习模型XTC-Net，用于从胸部X光片中自动检测肺不张	创新性地结合了Xception、Transformer和Capsule Network组件，以提取空间特征、建模长距离依赖并增强对细微结构变化的敏感性	NA	提高肺不张的自动检测效率和准确性，以支持临床诊断	胸部X光片	计算机视觉	肺不张	深度学习	CNN, Transformer, Capsule Network	图像	NA	NA	Xception, Transformer, Capsule Network	准确率, 灵敏度, F1分数	NA
7335	2026-01-03	An AM-CNN-BiGRU network with spatiotemporal feature fusion for industrial robot predictive maintenance 2025-Dec-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-29255-0 PMID:41462560	研究论文	本文提出了一种基于AM-CNN-BiGRU神经网络的工业机器人预测性维护方法，通过融合时空特征和多源数据来提升故障预测性能	提出了一种结合CNN、BiGRU和注意力机制（AM）的新型网络架构，实现了局部空间特征提取与全局双向时间依赖学习的融合，并采用多通道输入进行多源数据融合	NA	开发一种有效的工业机器人预测性维护方法，以提高故障预测的准确性和可靠性	工业机器人	机器学习	NA	NA	CNN, BiGRU	时间序列数据（振动、电流、扭矩）	NA	NA	AM-CNN-BiGRU	R², MAE, MAPE, RMSE	NA
7336	2026-01-03	Efficient blood cell classification from microscopic smear images using U-Net segmentation and a lightweight CNN 2025-Dec-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-26947-5 PMID:41453980	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的自动化系统，用于从显微血液涂片图像中进行血细胞分类和计数	结合U-Net分割模型与自定义轻量级CNN（BloodCell-Net）进行血细胞分类，并采用分水岭算法处理重叠细胞	未明确提及数据集的规模或多样性限制，以及模型在真实临床环境中的泛化能力验证	开发自动化血细胞分类与计数系统，以辅助血液相关疾病的诊断	九种血细胞类型：红细胞、成红细胞、中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、未成熟粒细胞和血小板	计算机视觉	血液相关疾病（如贫血、白血病、淋巴瘤、血小板减少症）	显微成像	CNN, U-Net	图像	NA	NA	U-Net, 自定义轻量级CNN（LWCNN）	准确率、精确率、召回率、F1分数、IOU、Dice系数	NA
7337	2026-01-03	Comprehensive framework of machine learning and deep learning architectures with metaheuristic optimization for high-fidelity prediction of nanofluid specific heat capacity 2025-Dec-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28268-z PMID:41455692	研究论文	本研究开发了一个结合机器学习和深度学习架构与元启发式优化的综合框架，用于高保真预测纳米流体的比热容	采用堆叠集成技术，结合线性回归作为元学习器提升基础模型性能，并应用粒子群优化和灰狼优化算法进行超参数调优，同时实施了基于多项式/傅里叶展开和自编码器的数据增强策略以提高模型泛化能力	NA	优化纳米流体在工程和工业应用中的性能，通过预测其比热容	纳米流体样本	机器学习	NA	NA	多层感知机, CatBoost, LightGBM	实验数据	1269个实验纳米流体样本	NA	多层感知机	R²分数, 均方误差, 均方根误差	NA
7338	2026-01-03	Hydraulic support pressure prediction via deep learning with multilevel temporal feature integration 2025-Dec-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13089-x PMID:41455725	研究论文	本研究提出了一种基于LSTM-PatchTST的深度学习方法，用于预测煤矿液压支架压力，以提高预测精度并保障矿山安全	提出了一种结合LSTM和PatchTST的新型预测方法，通过遗忘门和输入门分别捕捉短期波动和长期趋势，并利用PatchTST模块同时建模局部细节和全局依赖关系，实现了多层次时序特征的深度融合	模型在跨矿井数据集上的泛化能力虽有验证，但可能仍需更多样化的地质和操作条件数据以进一步提升普适性	提高煤矿液压支架压力的预测精度，以应对开采深度增加和操作环境复杂化带来的安全挑战	煤矿液压支架的压力数据	机器学习	NA	皮尔逊相关分析，高斯移动平均滤波	LSTM, Transformer	时间序列数据	来自山东枣庄付村煤矿和河南义马耿村煤矿的实际压力数据集	NA	LSTM, PatchTST	RMSE, MAE	NA
7339	2026-01-03	Deep learning optimization of teaching schedules in sports dance education 2025-Dec-24, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28249-2 PMID:41444315	研究论文	本研究提出了一种基于深度学习的体育舞蹈教学排课优化框架，以解决传统排课方法在动态约束处理上的不足	首次将循环神经网络（RNN）与强化学习（RL）相结合，用于体育舞蹈教育的动态排课优化，实现了高冲突解决率与自适应决策	研究基于特定教育机构的五年数据，模型在其他机构或不同教育场景中的泛化能力有待验证	优化体育舞蹈教学中的课程安排，解决教师可用性冲突、课程分配效率低及个性化训练计划需求等问题	体育舞蹈教育机构的课程安排数据，包括教师可用性、学生表现指标和历史排课记录	机器学习	NA	深度学习	RNN, RL	序列数据（历史排课数据、教师可用性、学生表现指标）	五年真实体育舞蹈课程数据	NA	循环神经网络（RNN）	冲突解决率、教师工作量平衡效率、学生课程连续性、执行时间	NA
7340	2026-01-03	Clair3-RNA: a deep learning-based small variant caller for long-read RNA sequencing data 2025-Dec-22, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-67237-y PMID:41430046	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的、专为长读长RNA测序数据设计的小变异检测工具Clair3-RNA	首个基于深度学习的、专门针对长读长RNA测序数据的变异检测工具，采用了不均匀覆盖度归一化、精炼训练数据、编辑位点发现和单倍型定相等优化技术	NA	开发一个高性能的、适用于长读长RNA测序数据的变异检测工具	长读长RNA测序数据中的小变异	机器学习	NA	长读长RNA测序，包括PacBio、ONT cDNA测序和ONT直接RNA测序	深度学习	RNA测序数据	NA	NA	NA	F1分数	NA