封面以藍色數字化空間為背景, 融合機械手、AI標識、腦部影像、眼部結構及皮膚病灶等元素, 象征人工智能從輔助工具逐步發展為連接數據、算法與臨床實踐的重要橋梁. 機械手與醫學圖像的交互, 寓意數字技術正在拓展醫生感知、分析和決策的邊界, 也提示未來數字醫療應在技術創新、臨床驗證與倫理規范之間實現協同發展. 詳見本期專題.

悅讀科學

面向復雜分子后期修飾的酶催化選擇性去飽和化反應

曹仕軒, 葉宇軒

原創乳酸熒光蛋白探針實現活細胞乳酸原位實時成像

林旭, 張卓, 趙玉政, 李婷

月球表面的水分布與緯度和月壤成熟度相關

林紅磊, 林楊挺

低溫自愈有機晶體

丁承德, 張紅雨

亮點述評

突破殺蟲蛋白研發瓶頸: ASR技術賦能Bt殺蟲蛋白功能演化分析與理性改造

李新海

研究范式革新促進對河流改道的科學認識和預判

余國安

人工智能驅動的數字醫療新實踐專題

進展

閔玉娣, 章楠, 劉佳

本文系統綜述了數字傳感技術在復雜性視網膜脫離術后患者體位管理中的研究進展. 文章闡述了傳統人工管理模式的局限, 重點分析了壓力、紅外、姿勢、角度及溫度等多種傳感技術的原理、應用效果與優勢, 包括提升體位準確性、改善患者依從性及輔助臨床決策. 同時, 探討了當前技術在精度、舒適性、續航及成本等方面面臨的挑戰, 并對未來技術迭代與臨床轉化方向進行了展望, 以期為眼科術后康復的精準管理提供循證參考.

丁金立, 鄭鳳蓮, 靳步, 趙強, 陳燕, 牛延濤

快速高質量成像是磁共振成像領域面臨的重大難題. 本文總結了人工智能在k空間填充和圖像重建兩方面的臨床應用, 探討了磁共振信號的欠采樣和實現磁共振圖像重建的多種算法, 有助于影像工作者更好地理解、使用和探索基于人工智能的磁共振加速成像技術.

苗澤群, 王文思, 王樂今

本文綜述斜視數字化診斷與智能手術規劃的研究進展, 圍繞靜態圖像/視頻分析、眼動追蹤、移動端篩查、深度學習手術規劃、生物力學建模及VR模擬等方向, 評述人工智能在斜視診療中的應用價值、證據邊界與未來挑戰.

評述

侯樹辰, 許鳳全, 胡理, 鄭瑀, 施蕾, 翟靚帆

文章聚焦于機器學習在抑郁癥與雙相情感障礙預測模型中的前沿進展. 系統評述了從普查與?？茢祿袠嫿Ｐ偷牟町? 詳細探討了基于LASSO、Boruta等方法的特征處理流程及LR、XGBoost等核心算法的應用. 創新性地提出了從模型到臨床軟件的綜合轉化路徑, 為抑郁癥與雙相情感障礙的精準識別與分型提供了切實可行的研究方向.

張治杰, 胡艷軍, 劉丹丹, 張永縣, 邱睿, 牛延濤, 王振常

CT掃描在臨床檢查中具有重要的診斷價值, 但同時也帶來了潛在的電離輻射風險. 本文系統地梳理了人工智能在CT檢查輻射劑量優化中的相關應用, 涵蓋自動擺位、自動曝光控制、圖像重建和輻射劑量評估等環節, 相關技術顯著降低了CT輻射風險.

付哲銘, 笪倩, 王偉, 王朝夫, 鐘定榮, 王書浩, 王磊

視覺基礎模型(VFMs)已成為計算病理學(CPath)克服標注瓶頸的關鍵. 本文系統綜述了CPath中VFMs構建方法, 分析了自監督學習如何賦能模型泛化能力, 并展示了其在下游任務中的優異性能. 文章探討了VFMs在多尺度表征、任務適應性等方面的挑戰, 并展望了多模態與臨床高效部署等未來研究方向.

彭清華, 亓昕, 曹俊燕, 李洪振

人工智能正引領前列腺癌放療進行智能化變革. 本文綜述了AI在前列腺癌放療中分層診斷、勾畫與計劃設計、放療實施和預后預測等環節的應用現狀. 盡管面臨數據異質性與算法透明度等挑戰, 但通過多中心協作與可解釋技術的發展, AI或將深度賦能臨床, 助力構建更高效、精準的前列腺癌放療新體系.

論文

盧宇暢, 徐瓊, 李雪薇, 周景偉, 鄧元琦, 李巖, 王凱

本研究利用掃頻OCT結合AI輔助的脈絡膜分割算法, 實現了對5~12歲未近視兒童脈絡膜參數的高效、自動量化. 同時研究發現未近視兒童黃斑中心凹下脈絡膜厚度與瞳孔直徑、眼軸長度獨立相關. 本研究為利用AI技術探索兒童近視早期生物標志物及構建智能預警系統提供了重要的方法學依據與數據支撐.

褚慧慧, 朱萍萍, 張茹, 韓伶伶, 余繼鋒

本研究基于8992例大樣本數據, 揭示軸率比(AL/CR)是評估兒童青少年近視程度的更優生物參數. 其預測敏感性具有隨年齡與屈光度演化的特征, 尤其在高度近視人群中, 當眼軸長度預測作用減弱時, AL/CR仍保持穩定效能, 為近視精準防控提供了關鍵依據.

侯月, 孫小明, 陸榮, 牛凱, 賀志強, 宋紅欣

為解決角膜塑形鏡驗配中配適評估、偏位評價及防控效果預測主觀性強、效率低等問題, 北京同仁醫院宋紅欣團隊開發了全流程AI評估方案. 該方案結合多種算法, 經臨床驗證準確率高, 可實現鏡片配適評估、偏位評價及戴鏡后眼軸增長精準預測, 為青少年近視防控提供重要技術支撐.

段煉, 董子瑜, 楊琳, 張景偉, 李博尉, 付大富, 蘇夏雨, 楊曉東, 蔡宏

本文提出了一種基于生成式對抗網絡的痤瘡物理治療預后生成模型, 并通過實驗證明, 生成的圖像在客觀指標和主觀判斷方面, 均與真實圖像高度相似. 目的是通過生成經過3種物理治療后的模擬預測圖像, 幫助皮膚科醫生為痤瘡患者制定個性化的治療方案.

湯稷旸, 姚昱歐, 金恩忠, 凌賽廣, 才藝, 曾巧珠, 趙明威, 孫搖遙, 苗恒

本研究利用AI眼底定量技術分析特發性黃斑前膜患者的視網膜血管形態特征, 發現ERM患眼的血管形態指標與健康眼存在顯著差異, 且血管分形維數、平均管徑、彎曲度與ERM分期相關, 為利用眼底彩照評估ERM程度提供了全新可量化的思路, 在疾病篩查、預后評估中具有重要臨床潛力.

楊豐瑞, 王博輝, 呂坤, 胡亦桐, 孟祥, 賀澤宇, 吳慧娟

本文提出一種基于雙模塊U-Net的深度學習系統, 用于自動分析超聲生物顯微鏡圖像, 實現對眼前節組織的精準分割、鞏膜突定位及多項房角參數的定量測量. 系統在正常人與原發性房角關閉疾病患者圖像上均表現優異, 為臨床評估房角關閉程度提供了高效、客觀的工具.

自然科學基金項目進展專欄

進展 / 物理學與天文學

高能物理中的量子可行性驗證與優勢探索: 噴注重建與事例分類的前沿算法

朱永峰, 吳金哲, 周辰

高能物理迎來大數據時代, 經典算法在噴注重建與事例分類上遭遇瓶頸. 本文以QAOA噴注聚類和QSVM-Kernel事例分類為例, 展示量子-經典混合算法的可行性和對潛在優勢的探索, 并展望硬件保真度提升與量子誤差緩解帶來的性能改進.

香山科學會議專欄

論文 / 材料科學與工程

“三性”約束下的CO2咸水層封存初步選址與有效容量評估方法

李小春, 張力為, 王翰文, 劉桂臻, 魏寧, 王燕, 甘滿光, 李琦

本文聚焦我國實現“雙碳”目標的關鍵技術——CO2地質封存技術, 創新性地提出了基于“可注性、密封性、穩定性”的CO2咸水層封存初步選址與容量評估方法, 通過“三性”協同分析提升CO2咸水層封存選址的科學性和效率, 優化選址流程, 推動CO2咸水層封存在我國的規?；渴? 助力“雙碳”目標實現.

評述

物理學與天文學

面向多重界面過渡區的再生混凝土界面力學理論探索

肖建莊, 俞才華, 魏亞, 劉清風, 侯東帥, 馮攀, 李龍, 朱建文, 劉加平, 肖緒文

如何為再生混凝土建立統一調控理論一直是個挑戰. 本文在系統梳理多重界面過渡區研究現狀的基礎上, 提出“再生混凝土界面力學理論”框架, 直面界面過渡區的各向異性、多尺度特性與時變特性三大基本科學問題, 并初步提出了系統性解決路徑.

化學與能源科學

細菌-納米材料雜化體用于腫瘤靶向治療

李鳳英, 張鈺笛, 孫興, 許溪璨, 汪順浩, 劉惠玉

納米材料雖已在腫瘤治療中展現潛力, 但靶向深部腫瘤仍是挑戰. 本文總結了細菌-納米材料雜化體系的構建方法, 詳細闡述了其在腫瘤治療方面的優勢. 我們探討了不同響應機制的設計策略, 并展望了提升其可控性、生物安全性及臨床轉化的未來方向.

材料科學與工程

柔性復合電介質結構設計與儲能優化

王陳, 田子悅, 劉俊東, 趙亮, 張帆, 胡海龍

本文聚焦柔性復合電介質儲能性能的優化, 系統梳理了納米填料調控、界面工程以及多層級結構設計策略, 旨在協同提升介電常數與擊穿強度. 此外, 本文剖析了人工智能賦能下材料逆向設計的革新動能, 并對規?；苽浼夹g面臨的挑戰與未來發展趨勢進行了前瞻性展望.

論文

化學與能源科學

陽離子改性對SAPO-34分子篩吸附分離CO2/N2的性能影響及動力學研究

張婷, 任申勇, 王久江, 彭福斌, 趙紅娟, 劉宏海, 申寶劍, 徐春明

采用離子交換法將金屬陽離子引入SAPO-34分子篩, 通過CO2/N2動態穿透吸附實驗研究其選擇性吸附行為, 并分別借助Avrami模型和Virial方程研究其吸附動力學和熱力學特征. 實驗結果表明, Na+離子改性能顯著提高CO2吸附量和選擇性, 吸附量提升了30%, 選擇性提升了40%.

地球與環境科學

阿曼東部“幽靈”地幔柱誘發的板內微震活動

胡昊, 徐星, 牛雄偉, 阮愛國, 于志騰, 衛小冬, 陳安霞, Simone Pilia

本文使用深度學習方法從阿曼-阿聯酋境內的寬頻帶地震儀數據中拾取了大量微震到時, 并通過絕對和相對走時定位方法獲得了阿拉伯板塊東部地殼內的可靠微震事件. 結合前期揭示的“幽靈”地幔柱造成巖石圈熱膨脹背景, 推斷阿曼東部微震事件由地幔柱抬升巖石圈造成.

《科學通報》是中國科學院主管、中國科學院和國家自然科學基金委員會共同主辦的綜合性中文學術期刊，致力于快速報道自然科學各學科基礎理論和應用研究的最新研究動態、消息、進展, 點評研究動態和學科發展趨勢。

• 旬刊，每10天出版1期；

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• 中國科技期刊卓越行動計劃領軍期刊；

• 《中國科技論文與引文數據庫》和《中國科學引文數據庫》的源期刊，同時被EI、ESCI和Scopus等收錄；

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