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    2025 Year 40 Volume 1 Issue

      述评

    • 加强生物医学大数据管理,激发数据要素价值 AI Introduction

      In the field of xxx, expert xx has made significant research progress. By establishing the xx system/exploring the xx topic/verifying the xx conjecture, xx has provided solutions to solve xx problems/open up a new direction for xx research/lay a foundation for the construction of the xx system.
      周伟, 张敬晨, 刘德培
      2025, 40(1): 1-2. DOI: 10.24920/004471
        
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      Updated:2025-03-31

      观点

    • 中国医学人工智能应用的评估与监管 AI Introduction

      In the digital economy era, China's medical AI applications are advancing rapidly. The China National Health Development Research Center has established a value assessment framework for AI medical technologies, formulated the country's first technical guideline for clinical evaluation, and validated their practicality through scenario-based pilot studies. The paper also proposes introducing a "regulatory sandbox" model to test technical compliance in controlled environments, thereby balancing innovation incentives with risk governance.
      游茂, 肖月, 姚涵, 田雪晴, 史黎炜, 邱英鹏
      2025, 40(1): 3-8. DOI: 10.24920/004473
      中国医学人工智能应用的评估与监管
      Abstract:在全球数字经济浪潮下,中国医学人工智能应用正通过技术创新与政策支持加速发展,但其评估与监管面临多重挑战:算法动态性导致评估标准失准,多模态系统缺乏统一评价指标,数据共享与隐私保护矛盾凸显。为此,国家卫生健康委卫生发展研究中心构建了人工智能医疗技术价值评估体系,制定了国内首个临床评价技术指南,并通过场景化试点验证其操作性。同时,本文提出引入“监管沙盒”模式,在可控环境中测试技术合规性,平衡创新激励与风险管控。  
      Keywords:监管沙盒;医学人工智能;卫生技术评估   
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      Updated:2025-03-31

      综述

    • 中国生物医学数据:政策、积累、平台建设与应用 AI Introduction

      In the era of big data, biomedical data is growing rapidly, presenting challenges in data management. This article summarizes China's policies, data collection, platform construction, and applications in biomedical data, aiming to identify key issues and needs, enhance platform construction capacity, unleash data value, and leverage China's vast data advantages.
      张敬晨, 孙婧雯, 刘小萌, 刘金艳, 罗葳, 张胜发, 周伟
      2025, 40(1): 9-17. DOI: 10.24920/004445
      中国生物医学数据:政策、积累、平台建设与应用
      Abstract:由于技术创新和多学科数据的整合,生物医学数据激增,对数据管理提出了挑战。本文对中国生物医学数据的政策环境、数据采集、平台建设、应用场景等方面进行了梳理和总结,旨在明确重点问题与需求,加强平台的能力建设,积极释放数据价值,进而发挥中国海量数据的优势。  
      Keywords:生物医学数据;数据管理;数据库;数据共享   
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      Updated:2025-03-31
    • 医疗健康领域数据空间:技术、应用与挑战 AI Introduction

      In the medical and health sectors, data space is emerging as an innovative model for data management and sharing. This study introduces its research progress in the field of data space, which provides solutions to solve the challenges of limited computing resources, data integration complexities, and the need for optimized algorithms. Technological innovation, sound regulations, and optimized management will help the development of the medical and health data space, enabling the secure and efficient utilization of data.
      胡万飞, 吴思竹, 钱庆
      2025, 40(1): 18-28. DOI: 10.24920/004466
      医疗健康领域数据空间:技术、应用与挑战
      Abstract:数据空间作为一种创新的数据管理和共享模式,在医疗健康领域逐渐出现并应用。本综述阐述了数据空间概念内涵,描述其关键技术,包括数据分布式存储与共享、数据共享的标准化与互操作性、数据安全与隐私保护、数据分析挖掘及数据空间评估等技术以及各技术在医疗健康领域的应用进展。通过分析医疗健康领域数据空间的真实案例,本研究对比了这些数据空间在目的、架构、数据互操作性和隐私保护等维度的异同。医疗健康领域数据空间面临计算资源受限、数据整合复杂和算法优化需求的挑战;此外,法律伦理方面数据所有权不明、使用权界定不清和隐私保护存在风险等问题有待解决。本研究指出组织管理方面的困难,提出需要完善治理框架、共享机制和价值评估体系。展望未来,技术创新、法规健全及管理优化将助力医疗健康领域数据空间发展,实现数据安全高效利用,推动医疗行业迈向精准化、智能化、个性化的时代。  
      Keywords:数据空间;医疗健康数据;数据共享;隐私保护;数据安全   
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      Updated:2025-03-31
    • 大数据时代病毒性传染病研究数据的多样性、复杂性及挑战 AI Introduction

      In the field of viral infectious diseases, this review explores the multifaceted nature of the diseases and summarizes relevant data across multiple levels. It traces the historical evolution of data collection, evaluates current limitations, and proposes strategies to surmount challenges, focusing on advanced computational techniques, AI-driven models, and enhanced data integration practices.
      马运, 秦璐瑶, 丁啸, 吴爱平
      2025, 40(1): 29-44. DOI: 10.24920/004461
      大数据时代病毒性传染病研究数据的多样性、复杂性及挑战
      Abstract:病毒性传染病以其复杂多变的特性在数据管理领域带来了严峻挑战。其产生的数据量极为庞大,涉及从细胞内分子机制到大规模流行病学模式的各个层面,远远超出了传统分析方法的处理能力。在人工智能(artificial intelligence,AI)和大数据时代,迫切需要对现有分析手段进行优化,以便更高效地处理和利用这些信息。尽管与病毒感染相关的数据迅速增加,但缺乏一个系统的框架来整合、筛选和解析这些数据,令众多研究人员在数据的选择、获取及最佳利用方面陷入困惑。本综述致力于填补这一空白,通过全面探讨病毒性传染病的多重特性,从病原体的分子层面到宏观的流行病学趋势,对相关数据进行系统梳理,涵盖了病原体、宿主与媒介等各个层面。不仅如此,文章还深入分析了各类数据源,并回顾了病毒性传染病数据采集的发展历程,展示了这一领域近年来所取得的进步,同时对当前制约数据利用的因素进行了评估。此外,我们提出了应对挑战的策略,着重于先进计算技术、AI驱动模型及数据整合方法的研发和应用。通过对现有知识的全面整合,本综述旨在为未来的研究提供指导,并推动在病毒性传染病的监控、预防与控制方面采取更为科学和高效的策略,尤其在大数据环境不断扩大的背景下。  
      Keywords:病毒性传染病;大数据;数据多样性及复杂性;数据标准化;人工智能;数据分析   
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      Updated:2025-03-31
    • 生物医学本体中的富集分析与深度学习:应用与进展 AI Introduction

      Biomedical big data, with its massive scale, multi-dimensionality, and heterogeneity, offers novel perspectives for disease research, elucidates biological principles, and simultaneously prompts changes in related research methodologies. Biomedical ontology, as a shared formal conceptual system, not only offers standardized terms for multi-source biomedical data but also provides a solid data foundation and framework for biomedical research. In this review, we summarize enrichment analysis and deep learning for biomedical ontology based on its structure and semantic annotation properties, highlighting how technological advancements are enabling the more comprehensive use of ontology information. Enrichment analysis represents an important application of ontology to elucidate the potential biological significance for a particular molecular list. Deep learning, on the other hand, represents an increasingly powerful analytical tool that can be more widely combined with ontology for analysis and prediction. With the continuous evolution of big data technologies, the integration of these technologies with biomedical ontologies is opening up exciting new possibilities for advancing biomedical research.
      傅虹宇, 刘洋洋, 张美怡, 杨海秀
      2025, 40(1): 45-56. DOI: 10.24920/004464
      生物医学本体中的富集分析与深度学习:应用与进展
      Abstract:生物医学大数据具有大规模、多维度、异质性等特点,为疾病研究提供了新的视角,阐明了生物学原理,同时也推动了相关研究方法的变革。生物医学本体作为一种共享的形式化概念系统,不仅为多源生物医学数据提供标准化术语,还为生物医学研究提供坚实的数据基础和框架。本综述基于生物医学本体的结构和语义注释,总结了富集分析和深度学习在其中的应用,重点介绍技术进步如何使本体信息得到更全面的应用。其中,富集分析是本体的一个重要应用方向,可以阐明特定分子列表的潜在生物学意义;深度学习则是一种日益强大的算法,能够更广泛地与本体信息结合用于分析和预测。随着大数据技术的不断发展,这些技术与生物医学本体的结合为推进生物医学研究开辟了新的方向。  
      Keywords:生物医学本体;富集分析;深度学习;本体层级结构;本体注释   
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      Updated:2025-03-31

      论著

    • Formula-S:中医方剂学习的情境可视化 Enhanced Publication AI Introduction

      In the field of traditional Chinese medicine (TCM) education, researchers have introduced Formula-S, a situated visualization method for TCM formula learning in augmented reality (AR). This interactive AR tool, featuring three modes (3D, Web, and Table), provides solutions to enhance TCM formula learning for beginners, offering more efficient and accurate searching capabilities compared to traditional and web-based methods.
      武之越, 彭苏元, 朱彦, 周亮
      2025, 40(1): 57-67. DOI: 10.24920/004462
      Formula-S:中医方剂学习的情境可视化
      Abstract:目的方剂学是中医药学的重要组成部分,然而传统学习方法缺乏交互性和情境理解,使初学者难以掌握复杂的组方规律。为弥补这一不足,我们提出了一种基于增强现实(augmented reality,AR)的情境可视化方法Formula-S,并评估了工具性能。本研究旨在通过与传统文本学习和网络可视化方法的对比,评估Formula-S在提升中医初学者方剂学习效果方面的有效性。方法Formula-S是一款交互式AR学习工具,包含3D模式、网页模式和表格模式三种学习方式。数据集来源于权威教材和SymMap数据库中的方剂与药材属性信息。该工具采用层次化方剂可视化设计,将多维药材属性可视化与现实场景中的实体药材样本相结合。我们开展了随机对照试验(n=30),受试者均为无中医药背景知识的初学者,任务包括药材识别、方剂组成和方剂识别。试验中,受试者通过HoloLens 2进行AR交互。数据收集包括任务表现(准确性和时间)和用户体验,重点关注任务效率、准确率和用户对不同学习模式的偏好。结果Formula-S的情境可视化方法在方剂学习任务中与其他方法相比具有相当的准确性,但用时更短。在用户体验方面,该方法表现出最高的系统可用性和最低的任务负载,有效降低了认知负荷,使用户能够更轻松、高效地完成任务。受试者反馈表明,Formula-S通过直观的界面和沉浸式AR环境提升了学习体验,证明该方法在中医教育中具有可用性优势。结论Formula-S的情境可视化方法在搜索效率和准确性上优于传统文本的和基于网页的方法,同时其在帮助用户理解方剂上下文方面表现更佳,为中医药学习提供了一种有前景的新解决方案。  
      Keywords:健康信息学;情境可视化;增强现实;中医药   
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      Updated:2025-03-31
    • scPANDA:基于千万细胞图谱的泛血液细胞注释工具 Enhanced Publication AI Introduction

      In the field of single-cell RNA sequencing, researchers have developed the PAN-blood single-cell Data Annotator (scPANDA) system, which leverages a comprehensive 10-million-cell atlas to provide precise cell type annotation. This system exemplifies effective reference mapping with a large-scale atlas, enhancing the accuracy and reliability of blood cell type identification.
      李昶啸, 黄璨, 陈东升
      2025, 40(1): 68-87. DOI: 10.24920/004472
      scPANDA:基于千万细胞图谱的泛血液细胞注释工具
      Abstract:目的单细胞测序的最新进展彻底改变了细胞异质性的研究,特别是在血液系统中尤为明显。由于免疫细胞的复杂性,准确注释细胞类型仍然具有极大挑战。为了应对这一挑战,我们开发了泛血液单细胞数据注释工具(PAN-blood single-cell Data Annotator, scPANDA),利用一个全面的1000万细胞图谱来实现细胞类型的精确注释。方法我们搜集了来自16项研究的单细胞转录组数据,进行了严格的质量控制、预处理和整合以确保质量。scPANDA采用三层推断方法,逐步将细胞类型从宽泛的分类细化到特定细胞簇。在整个分析过程中,采用迭代聚类和整合来保持细胞类型的纯度。我们进一步在三个外部数据集中评估了scPANDA的性能。结果该图谱的分层结构由16个大类、54个小类、4460个低级簇(pd_cc_cl_tfs)和611个高级簇(pmid_cts)构组。该工具在注释不同的免疫数据集、分析癌症中免疫-肿瘤共存簇以及鉴定不同物种的保守细胞簇方面的稳健表现体现了其有效性。结论scPANDA通过大规模细胞图谱展示了高效的参考映射方法,提升了血液细胞类型识别的准确性和可靠性。  
      Keywords:单细胞测序;免疫学;细胞类型注释;单细胞图谱;血细胞   
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      Updated:2025-03-31
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