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人工智能大语言模型在药物靶点发现中的应用

生命科学 2025年

作者：冯毅马小洁吴艳玲应天雷复旦大学基础医学院

药物靶点发现是现代药物研发的核心环节，然而，传统的生化筛选、组学分析等方法因难度大、成本高而应用受限。随着人工智能大语言模型的快速发展，药物靶点发现迎来了新的机遇。在药物靶点挖掘过程中，学习人类语言的自然语言模型能够... 详细信息

药物靶点发现是现代药物研发的核心环节，然而，传统的生化筛选、组学分析等方法因难度大、成本高而应用受限。随着人工智能大语言模型的快速发展，药物靶点发现迎来了新的机遇。在药物靶点挖掘过程中，学习人类语言的自然语言模型能够高效整合和全面分析文献资料，识别与疾病相关的关键生物学途径及靶点。此外，通过对生物“语言”的学习，基因组学大语言模型提升了对致病变异和基因表达的预测能力；转录组学大语言模型可系统构建基因调控网络；蛋白质组学大语言模型在蛋白质结构、功能及互作预测中展现出巨大潜力；单细胞多组学大语言模型整合不同组学技术信息。这些大语言模型为药物靶点发现提供丰富的生物学信息，加速发现具有强大潜力的候选药物靶点。本文综述了大语言模型在药物靶点发现中的最新应用，并深入探讨其面临的挑战及未来发展方向。

关键词：大语言模型药物靶点发现生物信息学

沉水植物对短链全(多)氟烷基化合物的生物富集特征

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中国环境科学 2025年

作者：雷嘉敏李冬李静胡格孔子卓智悦李伟钱深华重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室生态环境部环境发展中心北京山水美生态环境科技有限公司

沉水植物修复作为一种绿色经济的技术，可利用吸附、吸收、积累、代谢等途径分离水体有机污染物.本研究通过开展分区控制暴露实验，系统地研究典型沉水植物长叶九冠（Aquarius uruguayensis）对污染水体中广泛检出的新兴短链全（多）氟... 详细信息

沉水植物修复作为一种绿色经济的技术，可利用吸附、吸收、积累、代谢等途径分离水体有机污染物.本研究通过开展分区控制暴露实验，系统地研究典型沉水植物长叶九冠（Aquarius uruguayensis）对污染水体中广泛检出的新兴短链全（多）氟烷基化合物（PFASs）的富集及转运特征，目标污染物包括6种短链PFASs（3种全氟烷基羧酸物质PFCAs和3种全氟醚基物质PFEAs）.结果表明:（1）长叶九冠对水中6种短链PFASs均有生物富集，其整株生物积累因子(BCFtotal)介于3.0-46.0 L/kg，并主要在叶片中检出，叶片平均BCFshoot为2.5-62.2 L/kg;（2）除了根茎，长叶九冠的叶片也被证实可单独富集PFAS，并且叶片积累PFASs的能力强于根茎;（3）长叶九冠优先富集亲水小分子PFASs，并且植物BCF与LogKow和分子质量显著负相关(ρ1= -0.62，ρ2= -0.81， p＜0.05)，其BCF随着LogKow和分子质量的增大而降低;（4）短链PFASs在植物体内发生转运，根茎向叶片转运的贡献度高，叶片向根茎的转运途径贡献度低.本研究通过实验阐明沉水植物富集和转运短链PFASs的特征、机制及其影响因素，为未来应用沉水植物修复水体PFAS污染提供指导.

关键词：沉水植物短链全氟羧酸全氟醚基分区控制暴露实验富集转运

高光谱预处理方法与多模型在分类判别中的对比研究

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 125-132页

作者：居雷于洁吴炎淼李丽卢天丁亚萍束茹欣上海烟草集团有限责任公司技术中心上海200082 上海大学化学系上海200444 上海数之微信息科技有限公司上海200444

高光谱技术能够快速、无损地获取丰富的信息,在植物研究和监测中已成为一种广泛应用的工具。茄科植物作为一种重要的经济农作物,与高光谱技术结合进行研究具有巨大的应用潜力。本研究采用高光谱技术对茄科植物的初烤后不同部位叶片进行... 详细信息

高光谱技术能够快速、无损地获取丰富的信息,在植物研究和监测中已成为一种广泛应用的工具。茄科植物作为一种重要的经济农作物,与高光谱技术结合进行研究具有巨大的应用潜力。本研究采用高光谱技术对茄科植物的初烤后不同部位叶片进行分类研究。采用Field Spec 3光谱辐射仪对293份不同部位的茄科植物粉末样本进行高光谱采样,采用S-G平滑以及一阶导数和二阶导数的方法对数据进行预处理,用于信息增强和去除噪声,并通过偏最小二乘法对数据进行降维,以减少冗余特征。基于降维数据,采样支持向量机、逻辑回归、K近邻、决策树、随机森林和梯度提升决策树这六种机器学习算法建立分类模型。结果显示,在分类任务中,经过一阶导数处理后,支持向量机模型最佳,在训练集和测试集上分别实现了100.0%和84.7%的准确率。经网格参数优化后确定最优参数为:最大深度不限制,最小样本分割数为4,估计器数量为200。参数优化后五折交叉验证准确率为88.1%,训练集准确率为100%,测试集准确率为86.4%。研究结果表明,预处理方法结合降维方法能够增强数据信息使得分类模型能够更好地捕捉茄科植物样本的特征。该研究对于快速、准确、无损地区分茄科植物的部位具有重要意义。

关键词：高光谱部位分类机器学习

党建引领公立医院高质量发展的体系结构与方法路径

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中国医院管理 2025年第1期45卷 25-28页

作者：李翔雷思雨丁东华中科技大学马克思主义学院湖北武汉430074 华中科技大学同济医学院附属同济医院湖北武汉430023

公立医院高质量发展是实现好保障人民健康战略任务的根本保证。新时代公立医院发展过程中,传统决策的体制惯性、利益诉求冲突导致的矛盾复杂性与医务人员思想观念的多元性等都是公立医院高质量发展的制约因素。基于此,应从公立医院业务... 详细信息

公立医院高质量发展是实现好保障人民健康战略任务的根本保证。新时代公立医院发展过程中,传统决策的体制惯性、利益诉求冲突导致的矛盾复杂性与医务人员思想观念的多元性等都是公立医院高质量发展的制约因素。基于此,应从公立医院业务角度出发,一方面,围绕医院治理结构、医疗服务能力、医院精细管理、医院文化品牌4个维度构建党建引领公立医院高质量发展的结构体系;另一方面,用好政治引领、组织覆盖、管理优化和文化引领等引领方法,通过系统性变革探索党建引领公立医院高质量发展的新路径,达到公立医院高质量发展的目标。

关键词：党建引领公立医院高质量发展

晚期糖基化终末产物对人视网膜色素上皮细胞铁死亡的诱导作用

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中华实验眼科杂志 2025年第1期43卷 32-37页

作者：童俊解正高雷黄依包延波黄振平南京大学医学院附属金陵医院眼科南京210002 南京大学医学院附属鼓楼医院眼科南京210008 南京医科大学鼓楼临床医学院眼科南京210029

目的探讨晚期糖基化终末产物(AGEs)对体外培养的人视网膜色素上皮(ARPE-19)细胞铁死亡的影响。方法ARPE-19细胞系在含10%胎牛血清的DMEM培养基中培养并传代,选取第3~6代的细胞进行研究。分别在培养板中加入0、50、100、200、400μg/ml A... 详细信息

目的探讨晚期糖基化终末产物(AGEs)对体外培养的人视网膜色素上皮(ARPE-19)细胞铁死亡的影响。方法ARPE-19细胞系在含10%胎牛血清的DMEM培养基中培养并传代,选取第3~6代的细胞进行研究。分别在培养板中加入0、50、100、200、400μg/ml AGEs,培养48 h,采用细胞计数试剂盒8检测各组细胞活性。选取200μg/ml AGEs培养细胞48 h,采用脂质过氧化试剂盒(Bodipy 581/591 C11)联合流式细胞术测定细胞脂质过氧化水平;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western blot检测铁死亡标志蛋白溶质载体家族7成员11(SLC7A11)及谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的相对表达水平;采用透射电子显微镜观察各组细胞线粒体形态。结果ARPE-19细胞活性随着AGEs浓度的增加逐渐下降,0、50、100、200、400μg/ml AGEs组细胞活性总体比较差异有统计学意义(F=6.21,P<0.01),200、400μg/ml AGEs组ARPE-19细胞活性均低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。流式细胞仪检测结果显示,AGEs组荧光强度为622.0±11.3,明显高于对照组的487.7±12.8,差异有统计学意义(t=6.809,P=0.002)。qRT-PCR检测结果显示,AGEs组细胞中SLC7A11、GPX4 mRNA和蛋白相对表达量明显低于对照组,差异均有统计学意义(mRNA:t=3.72、7.14,均P<0.05;蛋白:t=6.20、5.15,均P<0.05)。透射电子显微镜观察结果显示,AGEs组中线粒体皱缩,体积较对照组明显缩小,线粒体脊较对照组减少,线粒体膜密度较对照组增加。结论AGEs能诱导体外培养的ARPE-19细胞发生铁死亡。

关键词：铁死亡晚期糖基化终末产物人视网膜色素上皮细胞糖尿病视网膜病变

基于多源数据和机器学习的洪湖湿地叶绿素a和浊度时空变化研究

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长江流域资源与环境 2025年第2期 374-382页

作者：刘昔张朦谢婷婷曹亮黄小龙张磊王学雷周正生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心中国科学院精密测量科学与技术创新研究院

以湖北省第一大湖泊洪湖为研究对象，利用Sentinel-2遥感影像和现场监测数据，基于随机森林机器学习模型构建洪湖湿地叶绿素a和浊度遥感反演模型并揭示其时空变化规律。研究结果表明，叶绿素a与浊度反演模型均能较好地拟合数据，R2的值... 详细信息

以湖北省第一大湖泊洪湖为研究对象，利用Sentinel-2遥感影像和现场监测数据，基于随机森林机器学习模型构建洪湖湿地叶绿素a和浊度遥感反演模型并揭示其时空变化规律。研究结果表明，叶绿素a与浊度反演模型均能较好地拟合数据，R2的值分别为0.888和0.878;2020～2022年，洪湖叶绿素浓度均值分别为58.127、61.847和82.017μg/L,浊度均值分别为50.180、47.379和85.377 NTU;三年间叶绿素a和浊度显著升高表明洪湖水质处于持续恶化趋势，长期围网围垸养殖过程的迟滞效应、极端气候事件的冲击影响、流域外源污染负荷的居高不下加之内源污染释放的显著增强可能是导致洪湖水质根源性变化的重要驱动因素。该研究揭示洪湖湿地叶绿素a和浊度时空变化规律并分析主要驱动因素，对洪湖水华风险预警和重点区域有效管理具有重要意义。

关键词：多源数据机器学习洪湖湿地时空变化

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计及能量平衡辅助服务通信需求的能源社区信息物理联合优化调度

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 537-550,I0012页

作者：吴新飞姜爱华田君杨杨晨启雷嘉明黄笑晗广西电力系统最优化与节能技术重点实验室(广西大学) 广西壮族自治区南宁市530004 广西电网电力调度控制中心广西壮族自治区南宁市530023

面对能源社区中新能源渗透率高所产生的出力不确定风险,运营商需要充分挖掘柔性负荷的灵活性潜力以实现能量的实时平衡,未来随着泛在电力物联网与边缘计算的深入部署,能源社区将逐步成为能量与通信深度耦合的信息物理系统。由于此外社... 详细信息

面对能源社区中新能源渗透率高所产生的出力不确定风险,运营商需要充分挖掘柔性负荷的灵活性潜力以实现能量的实时平衡,未来随着泛在电力物联网与边缘计算的深入部署,能源社区将逐步成为能量与通信深度耦合的信息物理系统。由于此外社区中柔性负荷呈现体量小、数量大、通信频繁的特征,将为灵活性资源的优化调度带来沉重的通信负担。针对这一问题,该文提出一种云-边融合架构下的能量平衡辅助服务机制,建立考虑辅助服务通信需求的社区能量平衡辅助服务的信息物理耦合模型,在采用Coupla函数表征风光耦合出力不确定性的前提下,通过基于历史数据的分布鲁棒优化方法处理信息物理联合优化问题。模型采用列与约束生成算法进行求解。算例结果表明,该方法可以兼顾信息资源与物理资源,大幅降低柔性负荷通信负担、缓解高峰时段下的通信带宽紧张问题,显著削减实时平衡成本,可在保证平衡服务服务质量的前提下统筹经济性与鲁棒性。

关键词：能源社区信息物理系统柔性负荷能量平衡辅助服务边缘计算云边融合分布鲁棒优化

两种DTRO系统处理矿井浓盐水的性能比较与节能优化

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工业水处理 2025年第1期45卷 186-192页

作者：王仁雷封云朱力汪庆喜曹荣华电电力科学研究院有限公司浙江杭州310030 陕西华电榆横煤电有限责任公司陕西榆林719000 杭州浩瑞环境科技有限公司浙江杭州310000

基于浓水大回流原理分别采用两段式和单段式碟管式反渗透(DTRO)系统处理煤矿矿井浓盐水。在多种运行工况下对两种DTRO系统的性能进行了比较研究,考察了进水含盐量、回收率、运行压力以及产水水质之间的影响关系。实际运行情况表明,两段... 详细信息

基于浓水大回流原理分别采用两段式和单段式碟管式反渗透(DTRO)系统处理煤矿矿井浓盐水。在多种运行工况下对两种DTRO系统的性能进行了比较研究,考察了进水含盐量、回收率、运行压力以及产水水质之间的影响关系。实际运行情况表明,两段式DTRO的运行压力比单段式DTRO低0.7~0.9 MPa,且脱盐率高0.10%~0.15%。进水TDS或回收率越高,两段式DTRO工艺就越有优势。两种DTRO系统整体运行稳定,连续运行3个月未出现明显膜污堵,产水量仅下降约8%。两段式DTRO的产水成本比单段式DTRO约低0.3元/m^(3)。针对DTRO系统特点,在浓水循环量、浓水能量回收、循环泵选型、高压泵运行等方面提出了节能优化策略,为大型DTRO系统在处理煤矿矿井浓盐水应用中的长期稳定运行和节能降耗提供了积极参考。

关键词：矿井水浓盐水膜浓缩碟管式反渗透性能比较节能

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融合语义与属性特征的跨架构漏洞检测

计算机科学与探索 2025年第3期19卷 787-801页

作者：李坤李斌朱文静周清雷郑州大学计算机与人工智能学院郑州450001 河南省网络密码技术重点实验室郑州450001 国家超级计算郑州中心郑州450001

二进制漏洞检测在程序安全领域有着重要的作用,为应对大规模的漏洞检测任务,越来越多的神经网络技术被应用到跨架构漏洞检测中,这些技术显著提高了漏洞检测的准确率,但是现有方法仍然面临提取到的信息单一、不能进行跨架构漏洞检测等问... 详细信息

二进制漏洞检测在程序安全领域有着重要的作用,为应对大规模的漏洞检测任务,越来越多的神经网络技术被应用到跨架构漏洞检测中,这些技术显著提高了漏洞检测的准确率,但是现有方法仍然面临提取到的信息单一、不能进行跨架构漏洞检测等问题。提出了一种融合语义与属性特征的跨架构漏洞检测方法。使用二进制函数的汇编代码和属性控制流图作为输入,提取基本块中所有汇编代码的语义信息,将基本块级的语义信息与属性特征信息进行特征融合,生成139维的基本块级向量表示,以此来更全面地表示函数的语义和属性信息。使用基于卷积神经网络的孪生网络模型生成函数级的嵌入向量,以此来提取不同基本块中不同空间层次结构的特征并减少神经网络的参数量,通过计算函数级嵌入向量的距离来判断待检测的两个二进制函数是否相似。在进行跨架构漏洞检测时,只需要输入二进制文件中的函数和已知漏洞函数的汇编代码和属性控制流图即可完成漏洞检测。实验结果表明,该方法检测的准确率为95.64%,AUC(area under curve)值为0.9969,与现有方法相比,准确率可以提升0.26~7.04个百分点,AUC可以提升0.11~1.59个百分点,在真实环境的漏洞检测中表现优异。

关键词：漏洞检测神经网络跨架构特征融合函数级