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人工智能在药物研发中的进展与展望

人工智能在药物研发中的进展与展望

摘要：药物研发具有周期长、成本高、临床成功率低等特点，传统研发模式已难以满足复杂疾病和创新药物开发的需求。近年来，人工智能（artificial intelligence，AI）凭借其在多源数据融合、复杂模式识别和智能决策等方面的优势，正推动药物研发由经验驱动向数据驱动和知识驱动的新范式转变。本文系统综述了国内外AI 赋能药物研发的最新研究进展，重点分析了AI 在药物研发全流程中的关键应用及其技术发展趋势，并结合代表性研究总结了AI 在提高研发效率、优化决策过程和促进研发模式变革方面的重要作用。综合现有研究表明，AI 已成为连接生物医学数据、计算模型与实验验证的重要桥梁，不仅显著提升了药物研发早期的靶标发现、分子设计和药物评价效率，而且推动了自动化实验、自驱动实验室和虚拟细胞等新型研发模式的发展，为构建智能化药物研发体系提供了新的技术路径。然而，AI 在药物研发中的广泛应用仍受到高质量数据不足、模型可解释性和泛化能力有限、多模态知识融合困难，以及实验验证和标准化评价体系不完善等因素的制约，其临床转化价值仍需要进一步验证。未来，应加强高质量数据资源和共享体系建设，发展融合生物机制与物理规律的可解释AI 模型，推动生成式AI、多智能体系统与自驱动实验室深度融合，完善模型评价标准与监管体系，促进人工智能与实验科学协同创新，加快AI 赋能药物研发向智能化、自动化和闭环化方向发展。
医疗 2026年09月29日
细胞的力学智能

细胞的力学智能

摘要：生物智能行为特征, 如感知、记忆、学习、问题求解及决策等, 在人类、动物及具有神经系统的高等生物中普遍存在. 近期研究揭示, 单个细胞在与其微环境相互作用的过程中, 也表现出部分类似于人类智能的行为, 如“多模态感知” “问题求解” “学习记忆”及“演化适应”等. 细胞智能作为新提出的颠覆性理论概念, 其基本问题包括细胞智能的形成原理、群体细胞涌现群体智能行为机制及单细胞进化为多细胞生命的演化动力等. 随着生物力学及力生物学的发展, 大量研究表明细胞力学微环境对细胞生理行为具有重要影响. 在力学刺激作用下, 单个细胞同样表现出智能行为. 基于此, 本文提出了“细胞的力学智能”的概念, 从细胞力学感知、力学决策、力学记忆及力学学习等方面对智能行为特征进行了总结, 旨在为细胞力学智能的形成机制及其潜在应用方向 (如细胞智能医学) 提供新的思路与见解.
医疗 2026年09月15日
先进人工智能技术在新药研发中的应用

先进人工智能技术在新药研发中的应用

摘要：近年来,先进人工智能(Artificial intelligence,AI)技术驱动的新药研发备受关注。先进的人工智能算法(机器学习和深度学习)已逐渐应用于新药研发的各个场景,如表征学习任务(分子描述符)、预测任务(药靶结合亲和力预测、晶型结构预测和分子基本性质预测)以及生成任务(分子构象生成和药物分子生成)等。该技术可大大减少新药研发的成本和时间,提高药物研发效率,降低临床前和临床试验的相关成本和风险。本文归纳总结了近年来新药研发中先进人工智能技术的应用,帮助了解该领域的研究进展和未来发展趋势,助力创新药物的研发。
医疗 2024年01月10日
超分辨显微镜技术在癌症诊断与治疗中的应用

超分辨显微镜技术在癌症诊断与治疗中的应用

摘要：超分辨显微镜（super-resolution microscopy, SRM）技术因其可以在纳米尺度甚至单分子水平上对细胞结构或小分子物质进行超高分辨率成像，在癌症的早期诊断和治疗中展现出巨大的应用潜力。本文系统介绍了几种主流SRM技术的成像原理，梳理总结了不同技术常用的荧光探针类型及各类探针的特性和具体适用场景，归纳了SRM通过观察与碳水化合物、膜蛋白和外泌体相关的诊断靶点，对癌症进行早期诊断的应用案例，体现了其在识别分子分布、监测结构变化和揭示早期癌变特征等方面的核心应用价值。同时，介绍了SRM通过监测纳米药物入胞、提升光动力疗法疗效和阐明耐药机制等手段对癌症进行治疗的优势及具体应用，最后，讨论分析了当前SRM在成像速度、探针稳定性、临床适用性等方面的不足，并对未来的研究方向进行了展望，旨在推动SRM在癌症精准诊疗中的进一步应用。
医疗 2026年11月05日
面向心肺音检测及分析的多通道电子听诊器研究进展

面向心肺音检测及分析的多通道电子听诊器研究进展

摘要：心血管与呼吸系统疾病已成为全球高负担公共卫生问题，心肺音精准采集与分析是疾病早诊早治的核心技术手段。传统听诊主观性强且无法量化追溯，商用单通道电子听诊器存在心肺音混叠、智能化不足等局限，多通道电子听诊器凭借空间信息富集、抗干扰能力强等优势成为研究热点。本文综述多通道电子听诊器的研究进展，聚焦多体位适配、柔性传感阵列应用等硬件采集系统优化，盲源分离算法、深度学习方法等心肺音分离算法创新，以及生命体征监测、杂音识别、辅助诊断等临床应用，分析当前技术在集成化、鲁棒性、智能化等方面的突破与瓶颈，建议未来可从数据建设、算法融合及临床转化层面协同突破，旨在为该领域技术落地与推广提供参考。
医疗 2026年11月04日
非侵入式脑机接口在脑卒中手功能康复中的临床应用进展：预测、评估、干预

非侵入式脑机接口在脑卒中手功能康复中的临床应用进展：预测、评估、干预

摘要：脑卒中可引发患者的肢体运动功能异常，其后遗症中手功能障碍发生率高且恢复难度大，严重影响患者的日常生活质量。近年来，脑机接口技术逐渐被应用于脑卒中康复，其中非侵入式脑机接口（non-invasive brain-computer interface, NBCI）因安全便捷、无需手术植入等优势，已广泛应用于脑卒中手功能康复研究领域。本文围绕NBCI在脑卒中手功能康复中的临床应用，系统综述其在预后预测、功能评估和康复干预方面的研究进展，梳理以上3个方向的核心内容与发展现状，总结当前研究的优势与不足，以期为深化NBCI在脑卒中手功能康复领域的临床应用、多中心验证及居家康复推广提供参考。
医疗 2026年10月30日
生物炭在微生物电化学技术中的应用研究进展

生物炭在微生物电化学技术中的应用研究进展

摘要：微生物电化学技术（microbial electrochemical technology，MET） 是一种多学科交叉融合的科学技术，在可再生能源发展、污水处理及CO2生物合成等新兴领域具有重要的应用价值。目前，MET仍面临着电极材料成本高、电子传输效率低等关键问题，成为制约其广泛应用的重要瓶颈。生物炭作为一种价廉易得的碳质材料，其大孔结构提供了离子高效传输通道和微生物附着位点，而其表面丰富的官能团和可能的杂原子赋予其独特的催化活性和电化学性能，为MET技术的发展提供了新的思路。本综述从介绍MET中生物炭的关键特征着手，着眼于其作为微生物载体、催化剂和体系内中介体的研究，总结研究现状的同时指出应用导向型生物炭的开发对于生物炭在MET中的进一步推广至关重要。然后结合生物炭在实际废水中的应用及其应用于MET体系的全过程生命周期，深入分析了生物炭在不同应用体系下对MET废水处理、物质合成等效率的影响规律和最新研究进展。最后，针对生物炭应用于MET遇到的挑战，展望了解决方案及应用前景，为MET技术的发展提供了技术支撑。
医疗 2026年10月28日
水凝胶在眼部疾病治疗中的研究进展

水凝胶在眼部疾病治疗中的研究进展

摘要：眼部疾病在全球范围内普遍存在，是威胁视力健康的主要因素。然而，因眼部解剖结构复杂且存在生理屏障，眼部给药时药物生物利用度低，治疗效果不佳。水凝胶作为亲水性高分子材料，具有优异生物相容性、可调控的物理和机械性能，能延长药物滞留并实现缓释，近年来在眼科治疗领域应用潜力巨大。本文系统综述了近年来水凝胶在眼部疾病治疗中的研究进展，着重介绍其多种应用形式，如水凝胶滴眼液、可注射水凝胶、水凝胶隐形眼镜、水凝胶微针及水凝胶植入物，并从交联方式、结构设计与功能化策略等方面总结其制备与优化思路。在此基础上，结合感染与炎症、伤口愈合及组织修复、眼部新生血管、白内障、青光眼及干眼症等常见疾病，系统梳理了水凝胶的作用机制与应用价值。综上，本综述总结了水凝胶在眼科领域的研究热点与最新成果，为未来水凝胶的临床转化与个性化设计提供参考和启示。
医疗 2026年10月22日
生物体内硒化氢气体递送及检测研究进展

生物体内硒化氢气体递送及检测研究进展

摘要：硒化氢(H2Se)作为继NO、CO、H2S 后第四种被证实具有重要信号转导功能的内源性气体递质, 在生物体内具有多种重要的生理功能, 包括抗氧化、细胞信号传导和基因表达调控等. 然而, 由于其高毒性和不稳定性, 硒化氢的检测、供体合成及其在生物医学中的应用研究仍面临诸多挑战. 针对此问题, 已有文章报道多种基于水解反应或亲核反应的硒化氢供体, 同时利用硒化氢特异性反应设计合成多种不同识别位点的荧光探针, 通过细胞成像证明硒化氢供体能够显著增强细胞的抗氧化能力, 抑制炎症反应, 并在多种细胞模型中展现出良好的生物活性. 本综述主要针对硒化氢供体合成、释放机制、硒化氢的检测以及其在生物医学中的潜在应用等领域进行了归纳总结, 并对该领域的发展前景进行了展望.
医疗 2026年10月21日
骨螺纹成形器械及骨螺钉稳定性进展研究

骨螺纹成形器械及骨螺钉稳定性进展研究

摘要：骨折是骨外科常见的疾病之一，骨折内固定术是治疗骨折的主要手段。患者低骨密度、手术过程的先导孔及螺纹孔质量不佳、选用不合理的骨螺钉结构及表面特性都将引起骨螺钉松动失稳，最终导致骨折固定术失败，并且二次手术给患者带来更多的损伤，同时也增加医生的工作强度。因此，充分了解骨螺纹孔成形过程及成形器械结构设计优化对骨螺钉稳定性的影响因素，为提高临床骨折内固定的稳定性提供新的思路，对于提高人民群众的健康水平和生活质量有着重要的价值。本文在总结骨螺钉和医用丝锥结构的基础上，综述骨螺纹成形器械的设计准则、结构特性、材料特性、表面改性、切削机理和结构设计等对骨螺钉稳定性影响的研究进展，指出骨螺钉稳定性的相关研究存在的主要科学问题和未来研究方向。
医疗 2026年10月12日