网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

科学通报 | 机器学习在纳米医学领域应用进展

0
分享至

近日,西安电子科技大学生命科学与技术学院邓宏章教授团队在《科学通报》发表综述论文”机器学习在纳米医学领域应用进展”,系统梳理机器学习在纳米药物研发、疾病检测成像、个性化精准治疗等方向的研究现状,剖析现存技术瓶颈,并指明该交叉领域未来发展路径,为推动纳米医学从实验室走向临床转化提供重要参考。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、陕西省自然科学基础研究计划的联合资助。

纳米医学融合纳米技术与生物医学,在靶向药物递送、疾病早期筛查、医学影像增强、个体化诊疗等方面具备巨大应用潜力。但传统纳米医学研发高度依赖试错实验,纳米颗粒合成工艺复杂,纳米材料‑生物相互作用机理尚不清晰,实验周期长、成本高昂,制约了纳米医疗技术落地。机器学习凭借强大的数据挖掘、模式识别与预测建模能力,为破解上述难题提供全新技术路径。

论文系统归纳了监督学习、无监督学习、强化学习、深度学习四类主流算法在纳米医学场景的适用范围与典型案例。在纳米药物与纳米材料优化方面,机器学习可基于反应条件预测纳米颗粒尺寸、形貌,优化 mRNA 疫苗脂质纳米颗粒(LNP)配方,高通量筛选安全高效的纳米载体,把过去反复试错的研发模式转变为数据驱动的智能设计。

在疾病检测与医学成像诊断领域,机器学习赋能纳米传感、纳米探针技术。借助算法自动解析高维复杂检测信号,可实现病毒快速核酸检测、肿瘤标志物识别;结合纳米增强影像,完成癌症、神经退行性疾病的辅助判读,有效降低误诊漏检,实现检测过程自动化、高通量。同时机器学习还可用于预测纳米材料细胞毒性、蛋白冠组成,评估纳米载体体内分布,提升纳米医学产品的安全性评估效率。

研究指出,当前机器学习赋能纳米医学仍面临多重现实挑战:领域高质量标注数据集不足、数据标准化程度低;深度学习 “黑箱” 问题突出,模型缺少机理解释,不利于临床监管审批;纳米医学兼具分子、细胞、组织、患者多尺度特征,多模态异构数据融合难度大;面向 AI‑纳米医疗产品的伦理规范、监管评估体系尚不完善。

针对上述痛点,团队对未来发展方向提出展望。一是建设标准化共享数据库,结合仿真模拟扩充样本,发展小样本、迁移学习、数字孪生技术,降低对大规模实测数据的依赖;二是大力发展可解释人工智能,打通算法预测与生物机制之间的联系;三是推进大语言模型、多模态 AI 与纳米医学深度结合,开发纳米医学专家系统;四是依托 AI 技术实现依据患者个体特征定制纳米药物与治疗方案,落地真正的个性化精准医疗;五是加强科研界与监管机构协同,建立 AI 驱动纳米医疗产品评估标准,打通临床转化通道。

文章信息

赵彩艳, 刘小庆, 关良, 等. 机器学习在纳米医学领域应用进展. 科学通报, 2026, 71(23): 5650-5666. DOI: 10.1360/CSB-2025-5259.

《科学通报》是中国科学院主管、中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的综合性中文学术期刊,致力于快速报道自然科学各学科基础理论和应用研究的最新研究动态、消息、进展, 点评研究动态和学科发展趋势。

  • 旬刊,每10天出版1期;

  • 栏目:进展、评述、快讯、论文、观点、科技前沿、科学访谈、亮点述评、悦读科学等;

  • 《新锐期刊分区表》 综合性大类1区TOP期刊;

  • 中国科技期刊卓越行动计划领军期刊;

  • 《中国科技论文与引文数据库》和《中国科学引文数据库》的源期刊,同时被EI、ESCI和Scopus等收录;

  • 期刊官网:http://csb.scichina.com.

转载、投稿请留言

| 关注科学通报 | 了解科学前沿

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
陈宇昕道歉背后有玄机?背景墙上的画,比旭日旗更让人后背发凉!

陈宇昕道歉背后有玄机?背景墙上的画,比旭日旗更让人后背发凉!

月下守候
2026-10-21 16:29:19
人民日报评特斯拉Roadster:它更像一场漂亮的概念秀!李斌、何小鹏此前接连点赞,特斯拉将发布财报,马斯克发声

人民日报评特斯拉Roadster:它更像一场漂亮的概念秀!李斌、何小鹏此前接连点赞,特斯拉将发布财报,马斯克发声

21世纪经济报道
2026-10-21 15:30:31
为什么一口普通锅要被包装成“完美伴侣”?

为什么一口普通锅要被包装成“完美伴侣”?

小眼睛小世界
2026-10-21 04:20:40
无意泄露!伊朗总统亲口抖出:美以一口气干掉了1500名导弹兵!

无意泄露!伊朗总统亲口抖出:美以一口气干掉了1500名导弹兵!

海幻梦家
2026-10-20 18:10:09
破镜重圆复婚在即 张柏芝亲自证实 三个儿子都已经被谢霆锋接走

破镜重圆复婚在即 张柏芝亲自证实 三个儿子都已经被谢霆锋接走

星辰生肖馆
2025-03-22 05:10:03
10月20日俄乌最新:重大进展

10月20日俄乌最新:重大进展

西楼饮月
2026-10-20 21:36:25
舆论发酵!格力技校一学期收费过万,陈行甲受聘名誉校长,网友:企业办职教,是培育大国工匠还是收割家长?

舆论发酵!格力技校一学期收费过万,陈行甲受聘名誉校长,网友:企业办职教,是培育大国工匠还是收割家长?

火山詩话
2026-10-21 17:15:48
朴正天元帅视察朝韩边境要塞化工地,金与正等陪同:国家元首下令,在维护领土主权上不能有半点犹豫,将同敌对国家的边界变成最永久的界线

朴正天元帅视察朝韩边境要塞化工地,金与正等陪同:国家元首下令,在维护领土主权上不能有半点犹豫,将同敌对国家的边界变成最永久的界线

政知新媒体
2026-10-21 17:55:50
篮协主席郭振明被质疑挤走姚明,杨毅讲清来龙去脉:他是党政干部出身,确实不是篮球内行

篮协主席郭振明被质疑挤走姚明,杨毅讲清来龙去脉:他是党政干部出身,确实不是篮球内行

看晓天下事
2026-09-28 16:05:47
宏远速递!陈老板做重要决定,球迷盼杜锋回归救火,焦泊乔被批太软

宏远速递!陈老板做重要决定,球迷盼杜锋回归救火,焦泊乔被批太软

多特体育说
2026-10-21 11:19:50
油价或将大幅下调!10 月 92号还挂在8块5上下,回7元那是瞎热闹

油价或将大幅下调!10 月 92号还挂在8块5上下,回7元那是瞎热闹

沙雕小琳琳
2026-10-19 01:32:32
夏普:见过队友打架进医院,没见过阿里纳斯式拔枪

夏普:见过队友打架进医院,没见过阿里纳斯式拔枪

赛场速报局
2026-10-21 21:37:49
王诗龄一幅桃子画进卢浮宫拍出145万,第二天就被扒了:展厅,花钱就能进

王诗龄一幅桃子画进卢浮宫拍出145万,第二天就被扒了:展厅,花钱就能进

黎兜兜
2026-10-19 14:06:47
老天爷赏饭吃!黄多多现身乌镇戏剧节,颜值身材太顶,狠狠带入高干文女主

老天爷赏饭吃!黄多多现身乌镇戏剧节,颜值身材太顶,狠狠带入高干文女主

喵喵娱乐团
2026-10-19 18:33:40
律师圈太疯狂了!灰色拓客方式浮出水面:广东一律所伙同看守所合同工,非法获取在押人员信息

律师圈太疯狂了!灰色拓客方式浮出水面:广东一律所伙同看守所合同工,非法获取在押人员信息

火山詩话
2026-10-21 07:30:11
钟睒睒押注医美!入股山西女首富旗下上市公司,公告当天股价大涨10%

钟睒睒押注医美!入股山西女首富旗下上市公司,公告当天股价大涨10%

红星新闻
2026-10-21 13:37:56
杰伦威:防守是雷霆立足之本,今天帮球队赢下比赛

杰伦威:防守是雷霆立足之本,今天帮球队赢下比赛

温柔且自由
2026-10-21 21:37:56
朝鲜战场惊天秘闻:林彪无缘志愿军司令的真正玄机

朝鲜战场惊天秘闻:林彪无缘志愿军司令的真正玄机

心灵短笛
2025-12-29 15:54:23
苏州大学官微发“啊啊啊啊”:真要是命根子,能扔给“临时工”?

苏州大学官微发“啊啊啊啊”:真要是命根子,能扔给“临时工”?

解说阿洎
2026-10-21 07:45:28
羊肉再次被注意!研究发现:血栓患者吃羊肉,不用多久或有6变化

羊肉再次被注意!研究发现:血栓患者吃羊肉,不用多久或有6变化

路医生健康科普
2026-10-19 15:20:07
2026-10-21 22:40:49
科学通报 incentive-icons
科学通报
科学通报微信公众号
1540文章数 2028关注度
往期回顾 全部

科技要闻

SpaceX收入暴涨!马斯克:这事"不再不可能"

头条要闻

21岁男子稻城亚丁高反死亡 其姐与报警人聊天纪录披露

头条要闻

21岁男子稻城亚丁高反死亡 其姐与报警人聊天纪录披露

体育要闻

“我,对得起天津足球!”

娱乐要闻

张柏芝自曝五点陪伴儿子 谢霆锋尴尬了

财经要闻

昔日彩电一哥缘何在今天被挤下牌桌?

汽车要闻

智驾摩尔定律一年十倍跃升 2028迎来L4拐点

态度原创

时尚
教育
健康
亲子
公开课

50岁的马伊琍,迎来了最佳赏味期

教育要闻

“复读6年的体育生,还跑得动吗?”陪读母亲执迷不悔,网友恨铁不成钢

痘痘能根治吗?皮肤科医生说实话

亲子要闻

深度长文:放下就哭,一抱起来走就不哭,婴儿到底在配合谁?

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版