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2026-07-14 每日论文

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标题 作者 发布日期 PDF链接 摘要
回读:预训练多模态大语言模型是文本到图像生成的零样本奖励模型 Runhui Huang 2026-07-13 PDF 本文提出SpectraReward,一种无需训练的奖励函数,可将预训练多模态大语言模型直接转化为图像生成强化学习的现成奖励模型。不同于要求MLLM评判生成图像或回答分解验证问题的方法,SpectraReward通过单次图像条件教师强制前向传播,衡量原始提示从生成图像中的恢复程度。我们以平均图像条件提示对数似然作为奖励,直接复用MLLM预训练的图像-文本对齐能力,无需偏好标签或奖励模型微调。进一步提出Self-SpectraReward这一统一多模态模型的特殊案例,其中策略自身的理解分支作为其生成分支的奖励模型,形成无需外部奖励模型或外部知识的闭环自改进框架。通过覆盖两种扩散模型、三种强化学习算法、来自四个MLLM家族(参数规模4B至235B)的九个奖励MLLM骨干网络,以及五个分布外文本到图像基准的广泛图像生成强化学习研究,实验验证了SpectraReward的有效性。结果表明,SpectraReward与Self-SpectraReward均能显著且一致地提升生成性能,并优于先前基于MLLM的奖励训练方法。进一步分析揭示,更大的奖励MLLM并非总是更优,而Self-SpectraReward可匹配甚至超越规模更大的外部奖励模型,表明奖励-策略对齐是有效图像生成强化学习的关键因素。项目页面:https://huangrh99.github.io/SpectraReward/
文本到图像个性化模型中的潜在身份调优 Daniel Garibi 2026-07-13 PDF 生成和编辑人脸需要极高的精度,因为即使微小的改动也可能显著改变被识别对象的身份特征。然而,当前基于通用文本到图像模型的个性化与编辑方法,往往缺乏进行精细面部编辑所需的精度。我们提出了一种在文本到图像个性化模型中进行细粒度身份调优的方法。与标准图像编辑(针对给定图像操作)不同,身份调优会修改特定身份特征的潜在表征,从而生成持续呈现同一编辑后身份特征的多样化图像。为实现细粒度潜在身份调优,我们探索了预训练冻结编码器在文本到图像个性化中的潜在空间。该方法无需额外训练,而是利用冻结编码器的现有架构来揭示潜在语义方向。该空间由一组潜在标记构成,这些标记在捕捉身份特征的不同维度中扮演独特角色,且通常对应特定的空间或语义面部区域。我们证明,在该空间及由选定标记定义的子空间中,可以识别出有意义的语义方向,从而实现局部化、细粒度且语义连贯的编辑。通过定性与定量实验验证,该方法在保持跨图像身份一致性的同时,实现了多样化的局部面部编辑。项目页面:https://garibida.github.io/IdentityTuning/
混合帧策略:面向双臂移动操作的多帧动作去噪 Dian Wang 2026-07-13 PDF 机器人操作本质上是多帧的:局部动作在末端执行器坐标系中可能很简单,而运输、直立物体操作和全身协调则更适合在基座对齐坐标系中表示。然而,现代基于扩散的视觉运动策略通常采用单一预定义的动作坐标系,迫使单个去噪器建模在该坐标系中往往过于复杂的动作分布。我们提出混合帧策略(MoF),这是一种跨多个坐标坐标系执行同步动作去噪的扩散策略。MoF维护单一规范扩散状态,将其重新表达为多个任务相关坐标系,应用帧专用去噪器,并将它们的噪声预测融合回规范坐标系。为实现中间噪声扩散状态下的这一过程,我们在SE(3)动作参数化中引入基于列的6D旋转表示,支持精确可微的坐标系变换,无需噪声旋转位于SO(3)流形上。在九个模拟双臂操作任务中,我们证明最佳动作坐标系取决于具体任务,且MoF优于最优坐标系选择和标准混合专家(MoE)基线。我们进一步在两项真实世界双臂移动操作任务上评估MoF,证明其优于所有组成单帧基线。项目主页:https://mofpo.github.io
序列编码:利用自生成训练数据突破模型压缩极限 Shikai Qiu 2026-07-13 PDF 压缩是智能的基础。一个能够将训练数据表示为短代码的模型,已经发现了能够实现泛化的规律性。大型神经网络可能学习到远比其参数数量所暗示的更简单的函数,但构建能体现这种简单性的代码极具挑战性。基于参数的方法(如量化)产生的代码长度与模型规模成正比,且对参数存储的信息量不敏感。前置编码通过压缩训练轨迹绕过了这一问题,但无论模型学到多少,它都会对精确的数据序列进行编码,当数据具有高熵时会产生庞大的代码。我们提出重编码方法,其中教师模型从学生自身的分布中抽取训练样本。学生的代码仅记录这些选择,仅在教师与学生意见不一致时消耗比特。由此产生的代码长度与参数数量和数据熵无关,通常比前置编码短数个数量级,且优势随规模扩大而增长。这种压缩揭示了先前压缩器无法触及的现象。在保持损失不变的情况下,更大规模的模型和集成尽管参数更多,却能压缩到更小的尺寸。将重编码代码代入PAC-Bayes边界后,可为拥有十亿参数的大语言模型提供最先进的泛化保证,甚至优于基于激进后训练量化(即使假设零误差)的边界。在计算最优的规模下,边界随规模扩大而收紧,因为模型相对于数据集规模变得更具可压缩性。同一代码预测模型在多个训练周期后会逐渐过拟合。它还能将数据集中的可学习信息与不可预测的随机内容分离,揭示出低熵文本比高熵图像数据蕴含更多可学习结构。
LLM中的元认知:基础、进展与机遇 Gabrielle Kaili-May Liu 2026-07-13 PDF 元认知是智力的基础组成部分,对有效学习、问题解决、决策制定、沟通等至关重要。近年来,它逐渐被视为构建强大、透明AI系统的基石。然而,尽管大语言模型在各类现实任务中取得了显著进展,目前尚不清楚它们何时、如何或在何种程度上能够展现或具备有效的元认知能力,也不清楚如何利用这些能力来提升AI系统的基础能力、可靠性和智能水平。本文通过首次全面综述大语言模型元认知研究现状来弥合这一空白。我们分析并分类了这一新兴领域的格局,总结了最新技术进展,包括测量和评估大语言模型元认知能力的方法与基准、激发、改进和应用大语言模型元认知的技术,以及当前研究的发现与启示。我们还讨论了应用场景、开放问题与挑战,以及未来工作的有前景方向。我们的目标是提供该主题的详细且最新综述,并激发有意义的研究与讨论。相关论文的整理列表可参见https://github.com/yale-nlp/LLM-Metacognition。
Transformer在归纳推理任务中的不变学习动态 Tiberiu Musat 2026-07-13 PDF 我们提出一个理论框架,用于解释Transformer语言模型中归纳推理能力的涌现机制。尽管此前关于Transformer学习动态的研究大多局限于特定任务,但我们研究了一类广义的归纳任务,这类任务统一了文献中已知的若干合成任务,包括上下文n元语法和多跳推理。在此类任务中,我们从理论上证明注意力模型的训练动态可被限制在一个高度可解释的低维不变流形上。在该流形上,学习动态由少数可解释坐标而非数百万参数所刻画,这使得理论与实证分析都更易处理。利用这一框架,我们刻画了数据统计如何调控上下文学习与权重学习之间的竞争,研究了随机初始化在存在多种可能解时如何决定"胜出"电路,并展示了与该流形关联的坐标框架可用于自动检测训练模型中已习得的电路。通过将电路形成视为低维动态现象,我们向建立Transformer学习机制的可预测理论迈出了一步。
一种极简的基于重定向引导的强化学习方案用于灵巧操作 Yunhai Feng 2026-07-13 PDF 近期,人形全身控制领域的研究通过一个简单方法取得了成功:将人类运动重定向至机器人运动学参考轨迹,再通过强化学习训练策略进行跟踪。但这一方法能否迁移至灵巧操作领域?答案并不明确,因为灵巧操作涉及复杂的接触动力学,需要精细调控接触模式与力。我们提出REGRIND——一种极简的重定向引导强化学习流水线,仅需单次人类演示即可学习灵巧操作策略。REGRIND将人类手-物运动重定向至保留手-物空间与接触关系的机器人参考轨迹,在仿真中训练残差强化学习策略以跟踪该参考轨迹中的物体关键点,并通过系统辨识实现零样本策略迁移至真实硬件。最终策略能在两种多指机械手上产生流畅类人行为,完成包含剪刀操作与螺丝刀旋转等接触密集型工具使用任务。通过系统性硬件实验,我们识别并分析了影响灵巧操作仿真到现实迁移的关键因素,为接触密集型场景下的重定向学习提供实践指导。视频与代码详见https://yunhaifeng.com/REGRIND。
一个经过验证的教学反馈分类协议的持久性与跨语言迁移基准 Esteban U. Vega Barajas 2026-07-13 PDF 机构收集的开放式教学评价反馈远多于实际阅读量。此前一项研究引入了一种经过验证的分类协议,通过记录注释指南、注释者间信度测量、分层交叉验证以及在西班牙语机构语料库上采用冻结编码器设计的保留评估,对这些评论按主题类别和情感进行分类。两个问题限制了其复用性:一是该协议固定使用2019年时期的冻结嵌入,在表征方法不断进步时是否仍具竞争力;二是该协议能否迁移至第二语言。我们在原始西班牙语数据上跨三个表征世代(稀疏词汇特征、冻结Transformer嵌入、提示式大语言模型)重新运行该协议,并将其情感任务迁移至英语,使用一个包含45,000条评论的平衡语料库,并与一个标注了方面的教育数据集进行交叉验证。将配对比较视为描述性分析后,我们发现该协议具有持久性:2026年的前沿模型在难度最高的西班牙语任务上取得了最高的主题F1值,但在情感任务上相较于廉价模型并无优势,且在英语任务上与廉价模型无描述性差异,因此模型选择属于部署决策,而非方法本身的属性。
不公平法官内部:大语言模型作为法官偏见的机制可解释性分析 Zixiang Xu 2026-07-13 PDF 现有关于大模型作为裁判的评分偏差研究主要停留在输入-输出层面:扰动输入、测量评分差值、提出提示词层面的缓解方法。我们认为相同偏差在裁判模型的隐藏状态中具有表征层面的解释,与输入-输出视角互补,并能提供后者无法实现的实用价值。我们报告三项发现,涵盖七个裁判模型、七种偏差类型和九个基准测试。几何结构:基准评判输入占据紧凑的激活流形,而带偏输入沿低维、类型特定的子空间偏移,该子空间随层数加深而锐化,并被三类估计方法一致恢复。因果控制:沿该子空间操控隐藏状态可双向驱动评分,正向偏移在干净输入上复现带偏评分,反向偏移在带偏输入上恢复基准评分,而匹配范数的随机方向产生的偏移量小一个数量级。操作性:将简单线性投影应用于相同偏差方向特征,可在三个完全未见过的基准测试上预测裁判失败,显著优于基于文本的替代方法。将偏差解读为激活几何结构而非输入-输出噪声,可在单一框架内统一几何结构、因果控制和操作性预测。项目页面见https://xzx34.github.io/unfair-judge/
基于证据的视频问答 Shijie Wang 2026-07-13 PDF 当前视频大语言模型(Video LLMs)在问答任务中表现优异,但大多以黑箱方式运行,仅输出文本答案而缺乏可验证的视觉定位。现有可解释性研究依赖文本解释或稀疏边界框,难以应对遮挡、非刚性形变等复杂视频动态。我们提出证据支持视频问答(E-VQA)这一新任务,要求模型同时输出语义答案与精确的时空证据:时间片段及密集追踪的目标分割掩码序列。为此,我们构建了首个经人工验证的像素级定位基准数据集ST-Evidence,涵盖判别式与生成式任务。对当前最优模型的评估揭示,问答准确率与真实视觉感知之间存在关键性脱节,且单纯扩大模型规模无法弥合这一差距。针对该问题,我们开发了可扩展的自动化生成流程,构建包含16万样本的ST-Evidence-Instruct数据集,将高层推理与细粒度定位相衔接。基于该数据微调具备定位能力的视频大语言模型,在同等规模UniPixel基线模型上取得显著提升(7B模型t-mean提升27.2%,J&F提升13.8%),为可解释、证据驱动的视频理解建立了稳健基线。代码与数据已开源:https://github.com/SalesforceAIResearch/EVQA

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知情数据非依赖性采集实现单细胞分辨率下细胞命运决定中关键调控蛋白的靶向定量。 Woessmann, J. 2026-07-14 PDF 低丰度调控蛋白(包括转录因子)在细胞状态转变中发挥核心作用,但目前在单细胞中仍难以直接定量检测。尽管基于质谱的单细胞蛋白质组学(scp-MS)能够实现广泛的蛋白质组分析,但现有方法通常缺乏稳健定量这些调控蛋白所需的灵敏度。本研究提出了一种跨仪器质谱采集框架——知情数据非依赖采集(iDIA),该框架将灵敏的靶向检测与同一细胞的全局蛋白质组分析相结合。由此,iDIA在保持全局蛋白质组覆盖度的同时,显著提升了对预设调控蛋白的检测灵敏度。将iDIA应用于造血干细胞和祖细胞时,在单细胞中定量了包括GATA1和SPI1在内的12个谱系相关转录因子及全局蛋白质组。整合分析重建了分化层级结构,揭示了早期粒细胞-单核细胞谱系启动的蛋白质水平状态,以及红系转录因子丰度与细胞周期进程之间的协同变化。因此,iDIA为scp-MS打开了探索细胞状态转变调控架构的大门。
性别二态性的前缘锯齿与无声燕子的精子竞争共同进化。 Hasegawa, M. 2026-07-14 PDF 前缘锯齿是猫头鹰在觅食飞行中用于降低噪声的特化羽毛结构,已被广泛研究并应用于人造降噪结构。燕子中也存在类似结构,但其生态功能尚不明确。我对燕科鸟类(鸟纲:燕亚科)进行了宏观进化分析——该群体中前缘锯齿已多次独立演化——以探究其与生态背景的关联。研究发现,无声飞行的燕科鸟类具有前缘锯齿的概率更高,表明燕子的前缘锯齿与猫头鹰类似,具有声学功能。然而,燕科鸟类前缘锯齿的存在概率与猎物类型无显著关联,表明该支系中声学功能的演化独立于觅食适应。相反,前缘锯齿的存在与相对睾丸质量(精子竞争的经典指标)呈正相关。这一发现解释了该支系独特的性别二态性前缘锯齿表达特征。与猫头鹰中前缘锯齿被视为无声觅食的适应不同,燕科鸟类中精子竞争可能促进了前缘锯齿的演化,表明完全不同的选择压力驱动了两个类群中同源性状的演化。
利用ESM3推进打结蛋白质设计:引导生成与拓扑学洞见 Marsalkova, E. 2026-07-14 PDF 多模态蛋白质语言模型已革新蛋白质设计,但其捕捉复杂拓扑特征的能力仍不明确。我们以打结蛋白质(一种主链形成非平凡拓扑结的稀有结构)为测试案例,利用生成式蛋白质语言模型ESM3探究该能力。ESM3的引导生成能以89%的成功率(95%置信区间:81-94%)产生打结蛋白质,而基于无引导扩散的方法成功率仅约0.5%。结拓扑对序列扰动具有显著鲁棒性:平均需改变84%的蛋白质序列才会破坏结结构,且损失呈现尖锐阈值而非渐进退化。值得注意的是,结构漂移在拓扑破坏前已显著累积,表明拓扑比特定三维构象更具鲁棒性。生成的蛋白质与已知打结蛋白质无显著序列相似性,排除了简单记忆的可能性。这些发现对蛋白质工程具有启示意义,并更推测性地为生成式生物AI时代的生物安全讨论提供参考。
改进的三维径向叶序轨迹,用于读出方向的均匀密度分布和顺序分箱 Leidi, M. 2026-07-14 PDF 目的:开发三维径向螺旋叶序轨迹,实现读出方向的均匀密度分布并支持回顾性顺序分箱,从而减少振铃伪影并提升图像质量。方法:UPhy轨迹通过重新定义极角实现读出方向的均匀密度分布。FlexiPhy进一步通过随机排列解耦交错采集的方位角和极角排序,增强对顺序分箱的鲁棒性。在3T MRI扫描仪上使用两种梯度回波序列对10名健康志愿者进行体内评估,通过结构相似性和相对L2误差指标比较顺序时间重建与参考重建。结果:UPhy在分析上证明了读出方向的均匀密度分布。定量分析显示,经Bonferroni校正后,FlexiPhy的SSIM值显著高于原始叶序和UPhy轨迹,相对L2误差显著更低(p校正 < 0.05)。结论:FlexiPhy通过减少轨迹诱导的振铃伪影和时间不一致性,实现更可靠的顺序分箱重建。其随机化构建不依赖于特定分箱策略,因此与动态和运动校正MRI中使用的回顾性分箱方法广泛兼容。
通过人类胼胝体对认知功能的功能性投射 Bonandrini, R. 2026-07-14 PDF 自神经科学研究伊始,如何调和人类大脑由两个不对称半球构成这一解剖学观察与心灵现象统一性之间的矛盾,始终是困扰神经科学家的难题。胼胝体白质连合纤维作为解决这种解剖二元性的关键神经解剖学基础,其在不同认知领域的功能参与程度至今仍属未知领域。本研究通过概率性方法表征了胼胝体在系列认知功能中的参与模式。具体而言,我们采用基于健康参考样本的断联组分析法,以哈佛-牛津模板中的宏观解剖皮层区域为种子点,估算了结构性胼胝体连接。通过将结构性连接强度与各皮层区域在认知功能中的参与度(源自Neurosynth元分析)相乘,我们获得了胼胝体在不同功能域的体素级特征图谱。研究结果显示:胼胝体后部区域在视觉与情景记忆中参与度更高,前部区域在决策与工作记忆中作用更显著,而躯体感觉与运动功能则与胼胝体中央背侧区域关联更密切。
海洋拟杆菌门中β-葡聚糖的利用受跨膜单组分系统调控。 Bartosik, D. 2026-07-14 PDF 海洋系统中最常见且生物可利用的聚糖之一是β-葡聚糖海带多糖。拟杆菌门成员特别擅长降解这种及其他多糖。尽管近期研究已深入揭示该门类对海洋聚糖的酶解机制,但调控其利用的调节机制仍鲜有探索。本文描述了一种跨膜单组分系统,该系统调控海洋拟杆菌门对海带多糖的利用。我们分析了海洋模式菌株Formosa agariphila KMM3901T中的β-葡聚糖利用调节因子(BguR)类型。调节基因的缺失导致菌株无法在海带多糖中生长,而野生型菌株中相关基因组基因簇的诱导倍数超过80倍,表明该调节因子作为海带多糖利用的转录激活因子发挥作用。结构预测显示其周质传感器结构域与混合双组分系统(HTCSs)相似,但缺乏磷酸化结构域且架构独特,表明其具有完全不同的ATP非依赖性作用模式。比较基因组学分析表明,该调节因子在拟杆菌门中广泛分布,其谱系特异性分布模式与串联SusCD样对等标志性特征相似。BguR常与基因组中靶向β-葡聚糖的多糖利用位点(PULs)邻近存在,暗示其底物偏好性可能超越海带多糖。这些发现揭示了海洋细菌中一种此前未被认知的聚糖感应调控机制,为海洋碳循环的重要环节提供了新见解。
衰老细胞更易受还原应激诱导的细胞死亡影响:对衰老细胞清除研究的启示。 Belhac, V. 2026-07-14 PDF 增殖细胞可进入一种不可逆的细胞周期停滞状态,即细胞衰老。衰老细胞的积累会促进机体衰老及年龄相关疾病的发生。因此,针对选择性清除衰老细胞的治疗策略(senolytics)应运而生。我们先前的研究表明,衰老小鼠成肌细胞比增殖细胞更易受还原应激诱导的细胞死亡影响。本研究在人类LHCN-M2成肌细胞中复现了该发现,证实细胞死亡呈现双相剂量反应关系:低浓度时增殖细胞与衰老细胞的死亡率均降低,而高浓度则选择性诱导衰老细胞的细胞毒性。我们认为,许多已鉴定的天然衰老清除化合物可能因其抗氧化特性,至少部分通过诱导还原应激来发挥体外活性。这些发现对理解衰老清除机制及指导未来靶向衰老疗法的发展具有重要意义。
组成性巨胞饮作用维持衰老细胞的炎症表型 Kozik, K. 2026-07-14 PDF 细胞衰老是一种稳定的细胞周期停滞状态,其特征是广泛的代谢重塑和促炎性分泌表型(SASP)。尽管短暂的SASP有助于组织修复和伤口愈合,但其持续激活会驱动慢性炎症和年龄相关病理。尽管SASP的调控机制复杂,但囊泡运输和内吞途径对其控制的作用仍不明确。本研究发现巨胞饮作用在多种细胞系和衰老亚型中是一种组成性活跃的内吞途径。通过药理学和遗传学干预,我们证实PAK1是衰老细胞中巨胞饮作用的关键调控因子。此外,PAK1依赖性巨胞饮作用通过TGFβ信号通路调控IL6和CCL2等促炎性SASP因子的产生。我们的研究将衰老相关巨胞饮作用定义为内吞作用与衰老细胞促炎表型之间的机制联系,确立PAK1和巨胞饮作用作为缓解衰老及癌症中细胞衰老有害效应的潜在治疗靶点。
HiExM实现细胞器形态与空间异质性的可扩展映射 Day, J. H. 2026-07-14 PDF 亚细胞组织的定量图像分析需要足够高的空间分辨率以分辨单个细胞器,同时需要足够的样本量以捕捉细胞内部及细胞间的异质性。现有成像方法往往需要在空间分辨率与通量之间权衡取舍,限制了跨细胞群体测量细胞器水平表型的能力。本研究建立了高通量扩展显微镜(HiExM)作为可扩展的单细胞器分析流程。以晚期内体和溶酶体(LELs)为基准研究对象——这类异质性细胞器因体积小、胞内分布密集且功能多样,难以通过传统光学显微镜精确量化。HiExM在保持与大尺度图像采集兼容性的同时提升有效空间分辨率,实现了大规模细胞群体中单个LELs的稳健分割与定量分析。利用该流程,我们识别出抗转铁蛋白受体抗体间传统共定位分析无法捕捉的胞内运输行为差异。进一步整合空间形态特征与基于学习的图像表征,可定义LEL形态与亚细胞位置的关系,以及这些关系如何响应外界扰动。综上,本研究将HiExM确立为可扩展的单细胞器通用分析平台,为跨细胞及实验条件定量解析离散细胞器提供了分析框架。
通过建立不对称的细胞死亡形态,核物质被分割成凋亡碎片。 Santavanond, J. P. 2026-07-14 PDF 凋亡细胞中的细胞物质必须被吞噬细胞高效清除以维持组织稳态。该过程缺陷会导致继发性坏死,并释放损伤相关分子模式(DAMPs)及常源于细胞核的自身抗原等胞内物质。因此,正确处理和清除凋亡物质对预防不必要的炎症反应及自身免疫疾病的发生至关重要。然而,凋亡细胞如何包装核物质以供吞噬细胞有效清除的机制尚不明确。通过利用小鼠凋亡模型,我们观察到凋亡胸腺细胞产生的一类特殊大型细胞外囊泡——凋亡小体(ApoBDs)可容纳大部分核内容物。机制研究发现,凋亡细胞能将细胞核不对称分割至细胞一侧的单个大型膜泡中,而线粒体、酸性细胞器等其他胞内物质则分布于对侧。这种新发现的凋亡形态被命名为不对称细胞死亡形态(AsyCDM),虽在形态上与成红细胞脱核过程相似,但干扰成红细胞脱核的药物化合物并不能阻断凋亡过程中AsyCDM的形成。值得注意的是,AsyCDM依赖于ROCK1驱动的质膜起泡产生的收缩力。综上,本研究揭示了凋亡过程中胞内物质通过ROCK1依赖的肌动球蛋白收缩调控机制被分配至不同ApoBD亚群的过程。

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大规模功能性检测的临床验证:来自2,120项基因-真值集-检测评估的见解 Allen, S. 2026-07-14 PDF 背景:目前缺乏明确指导,说明如何利用"真值集"变异对功能性检测进行临床验证,即确定可分配给临床分类的证据分值。有观点认为,检测应使用错义变异真值集进行验证,因为这类变异的分类最易受功能数据影响。证据分值既受可用真值集变异数量的影响,也受其与检测结果一致性的影响。方法:我们首先审查了112套ClinGen基因特异性分类规范,评估其构建真值集和临床验证检测的方法论。随后提出关于变异类型和分类严格程度的不同规则,这些规则可用于通过ClinVar提取的分类构建真值集。接着我们检验了使用系统化应用ACMG/AMP规则构建的"代理临床"良性错义变异对ClinVar分类真值集的扩充效果。总计形成70种基于ClinVar的真值集构建基础方法,并应用于VHL、BRCA1、BRCA2和RAD51C基因。我们还分析了改变ClinVar分类提交时指定表型对真值集规模的影响。最后应用这些真值集量化VHL、BRCA1、BRCA2和RAD51C基因五个大规模多重功能检测的一致性及可分配证据分值。结果:在2120种基因-真值集-检测组合中,每个检测的临床验证证据分值因真值集选择差异显著。例如,将700种不同ClinVar真值集依次应用于2268个VHL检测变异读数时,致病性可分配证据强度从无到强(0.0至5.6证据分值),良性证据强度从支持到强(-1.5至-6.4证据分值)。使用仅含ClinVar分类错义变异的真值集进行临床验证时,证据分值通常低于包含蛋白质截断变异和同义变异的真值集,这更多源于ClinVar分类错义真值集变异数量不足而非一致性较差。通过扩充更大规模"代理临床"良性错义真值集,通常能改善致病性可分配证据,增强的统计效力可抵消一致性适度降低的影响。结论:通过系统生成的"代理临床"良性错义变异扩充真值集和/或降低真值集严格程度可提升证据分值。亟需制定明确的规范性临床指南,以提高功能性检测临床验证及后续临床变异分类证据应用的一致性。
内分泌-代谢网络架构揭示多囊卵巢综合征中的关键桥接生物标志物 Piorkowska, N. J. 2026-07-14 PDF 背景:多囊卵巢综合征(PCOS)是一种涉及内分泌、代谢、炎症和甲状腺通路复杂相互作用的异质性内分泌疾病。然而,这些相互作用的系统级组织机制仍不明确。目的:重建PCOS女性的内分泌-代谢生物标志物网络,并识别连接不同生理领域的桥梁生物标志物。设计:回顾性横断面研究。地点:单一三级转诊中心。参与者:根据修订版鹿特丹标准确诊的1,286名PCOS女性。方法:分析29项常规检测的实验室生物标志物,涵盖内分泌、代谢、血液学/炎症和甲状腺领域。采用图形LASSO结合扩展贝叶斯信息准则模型选择估计稀疏高斯图模型。进行网络拓扑、节点中心性、桥梁中心性、自助重抽样及预设敏感性分析。结果:重建网络包含29个生物标志物,由73条条件依赖边连接(网络密度0.18),呈现模块化但高度整合的内分泌-代谢架构。传统中心性分析主要识别组织局部生理模块的生物标志物,而桥梁中心性分析揭示了协调生物领域间通信的生物标志物。性激素结合球蛋白的桥梁强度最高,其次为空腹胰岛素、甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇。其他可重复的桥梁生物标志物包括游离甲状腺素、白细胞计数、2小时血浆葡萄糖、绝对中性粒细胞计数、雄烯二酮和抗甲状腺球蛋白抗体。主要桥梁生物标志物在自助重抽样、完整病例重建及替代网络规范中保持稳定。结论:PCOS的特征在于围绕有限数量可重复桥梁生物标志物组织的内分泌-代谢整合网络,这些标志物连接多个生理系统。网络分析提供了超越传统生物标志物评估的补充系统级信息,可能促进PCOS未来的生物学分型及精准医学方法。
针对无家可归者收容所的流感疫苗接种数学模型 Xu, J. 2026-07-14 PDF 本文旨在对无家可归者收容环境进行建模,以研究疫苗接种如何缓解疫情暴发,并强调疫苗接种在脆弱环境中的重要性。我们估算了与更广泛社区的日均人均接触率、内部传播率以及已实现的疫苗覆盖率。通过随机模拟,展示了在内部与外部传播选择下疫情暴发的最终规模。结论表明,能够减少传播的疫苗将缓解无家可归者收容所的疫情,但当收容人群疫苗接种覆盖率较高时效果更佳,但从健康经济学角度看,这可能导致更高的成本。
在南非,环境与诊断算法对有症状和无症状结核病确诊者疾病严重程度的影响 McCreesh, N. 2026-07-14 PDF 背景 结核病社区筛查和无症状结核病(aTB)检测日益受到关注。我们探讨了筛查环境和筛查方法如何影响报告症状与潜在疾病严重程度及传染性之间的关系。方法 我们比较了通过社区调查诊断为aTB或有症状结核病(sTB)的患者,以及南非同一社区诊所诊断为aTB或sTB的患者中结核病严重程度和传染性的标志物(基于胸部X光片的计算机辅助检测[CAD, CAD4TBv5]评分及微量或超过微量Xpert MTB/RIF Ultra结果)。我们评估了筛查算法的变化如何影响社区诊断aTB与sTB的相对严重程度,并估算了调查中不符合检测条件(CAD评分<25且无报告症状)人群的结核病患病率和严重程度。结果 诊所诊断的sTB患者CAD评分更高,且Xpert结果超过微量的比例高于社区诊断的sTB患者,而社区诊断的aTB与sTB之间的差异极小。在假设的社区通用Xpert检测策略下,检测出的sTB患者平均疾病严重程度可能高于aTB患者。相反,将检测限制在CAD评分[≥]50和/或报告症状的人群中,会导致诊断出的aTB患者CAD评分高于sTB患者。结论 筛查算法设计和背景影响检测到的结核病疾病谱。基于症状和/或阈值CAD评分的社区筛查方法可能识别出平均严重程度高于sTB的aTB。
有亲身经历的成年人对AI聊天机器人用于心理健康支持的使用与看法 Notsu, H. 2026-07-14 PDF 重要性:人工智能聊天机器人越来越多地被用于心理健康支持,但关于有心理健康问题经历的成年人如何使用和看待这些工具,目前知之甚少。目的:描述与一家大型美国心理健康组织相关的成年人使用和看待人工智能聊天机器人(包括用于心理健康目的)的情况。设计:2026年3月至5月进行的横断面在线调查。背景:通过美国全国精神疾病联盟(NAMI)的电子邮件通讯招募成年人,NAMI是美国最大的基层心理健康组织。参与者:18岁及以上、具备英语能力的成年人。不要求与NAMI有关联或确诊心理健康障碍。结果:在454名参与者中,316人(69.6%)报告曾使用过人工智能聊天机器人。使用在较年轻参与者和当前有心理健康诊断的参与者中更为常见。在人工智能用户中,133人(42.1%)报告曾将聊天机器人用于心理健康目的。与心理健康相关的使用通常时间较短,侧重于信息收集和即时情绪调节。大多数用户认为聊天机器人对其心理健康有帮助。在95名有心理健康服务提供者的参与者中,仅14人(14.7%)曾公开与提供者讨论过他们的人工智能使用情况。更高频率的人工智能使用与更高的披露几率相关(OR,1.67;95% CI,1.20-2.38;P = .003)。结论与相关性:在这项针对与一家大型心理健康组织相关的成年人的调查中,人工智能聊天机器人被广泛使用,但用于心理健康目的的参与通常时间较短且具有针对性。大多数使用发生在临床医生不知情的情况下,这表明在常规心理健康护理中需要主动讨论人工智能的使用。
与临床医生相比,对话轨迹降低了大型语言模型对自杀意念的检测能力:一项预注册研究 Kalinich, M. 2026-07-14 PDF 背景 通用大语言模型越来越多地遇到情感及治疗类对话,但并未作为临床系统进行开发或评估。现有安全评估主要依赖简短交流,而伤害往往在长时间互动中显现。模型在对话积累上下文时能否维持安全相关性能尚不明确。 方法 在本项预注册研究中,将400条经临床医生验证的陈述(含或不含自杀意念)插入5份心理治疗记录和3份合成对话记录中,插入位置为0-200轮对话。49个LLM和8名临床医生执行相同的二分类任务。混合效应模型评估了对话深度、模型规模和模型版本对F1值的影响。对12个顶级模型进行测试,在对话轨迹中延伸至1500轮,并设置是否重复指令的条件。 结果 各模型家族的F1值均随对话深度下降(p<0.001)。更大、更新的模型表现更优但仍出现退化。临床医生未显示下降(0轮和200轮时平均F1均为0.86),但9个专有模型中有8个在200轮时超过其表现。对话内容(而非单纯长度)解释了F1值变化;对抗性语境下下降幅度最大(p<0.001)。重复指令使治疗对话的F1值接近基线(中位数ΔF1 +0.12;p<0.001;中位恢复率89%),而MSJ对话的恢复效果较弱(ΔF1 +0.08;p=0.04;恢复率38%)。 结论 LLM对自杀意念的检测能力随对话深度和轨迹退化,而临床医生表现保持稳定,尽管最强模型在绝对性能上超过多数临床医生。心理健康AI安全评估应测试其在真实及对抗性轨迹中的持续性能,而非依赖短提示基准。
可穿戴纳米振动递送装置用于脊髓损伤患者局部骨刺激的开发及初步临床可行性研究 Williams, J. 2026-07-14 PDF 脊髓损伤(SCI)会导致瘫痪下肢出现快速且严重的骨量流失,尤其在股骨远端和胫骨近端区域,这些部位的脆性骨折风险极高。体外研究表明,1 kHz的纳米级振动可促进成骨分化并抑制破骨细胞生成,提示其具有作为靶向力学干预手段的潜力。本研究旨在开发并评估一种可穿戴设备,用于对脊髓损伤患者股骨远端实施局部纳米振动递送与实时监测。该设备通过骨传导换能器持续输出1 kHz的正弦纳米级刺激,并利用对侧加速度计实时监测传递振动。通过两项健康志愿者研究(比较股骨远端、胫骨近端和胫骨远端)优化了设备设计与靶点选择。牛股骨实验在受控台面条件下表征了振动传递特性。初步重复使用可行性评估在一名运动完全性脊髓损伤患者中完成。健康志愿者测试显示,虽然踝关节初始传递振幅最高,但该部位振幅变异性大且定位一致性差。在膝关节区域,股骨远端是适合可穿戴应用的最实用且可重复的位点。牛股骨实验中,扫描激光测振仪证实换能器对侧髁表面存在可测量的振动,深度分辨测量确认纳米级振动在骨内仍可被检测到。凝胶界面层会降低传递振幅。在可行性评估中,14周内完成61次治疗,记录加速度计数据证实了纳米级振动的重复传递。这些发现确立了该技术的可行性,并为后续设备优化及转化研究提供了支持。
VICTORY协议——通过有效的数字在线课程,为所有无国界、无障碍的年轻人提供初级保健中的虚拟知识交流 Brady Bates, O. 2026-07-14 PDF 目的 本研究旨在设计、实施并评估一项聚焦全球健康与初级保健的虚拟交换项目,重点加强欧洲与撒哈拉以南非洲机构的能力建设与协作。方法 采用混合研究方法,分三个阶段推进:首先,通过范围综述整合全球健康领域虚拟交换的实施、成果、障碍及促进因素的相关证据;其次,通过面向医学生与教育者的问卷调查及焦点小组讨论,共同开发虚拟交换课程;最后,通过课程前后问卷调查及半结构化访谈评估项目效果,测量知识水平、全球健康能力及跨文化意识的变化。定量数据采用描述性分析与回归分析,定性数据则进行反思性主题分析。结论 本研究将为全球健康教育的虚拟交换设计与影响提供实证依据,助力初级保健领域可持续且公平的课程开发。通过向学术、政策及专业网络传播研究成果,VICTORY项目旨在推动全球协作、支持人才培养并促进健康公平。
阅读的声学与语言学特征揭示共济失调的早期变化、进展及功能。 de Belen, R. A. J. 2026-07-14 PDF 临床试验面临的主要障碍是缺乏客观、敏感且可靠的测量手段来检测疾病进展中的微小变化。本研究旨在确定,在功能性相关段落阅读任务中自动获取的声学与语言学数字语音测量指标,能否捕捉共济失调患者的多维度疾病特征,包括功能性沟通障碍、亚临床小脑功能障碍及疾病进展。在正在进行的Neurobooth自然史研究中,共纳入157名共济失调患者和84名对照者提供横截面数据,54名患者和43名对照者提供纵向数据。参与者完成了标准化语音记录、患者报告结局测量(PROMs)及神经科医生评定的临床评估。我们开发了新型语音处理流程,可自动转录音频记录、识别单词边界并提取预设的语言学特征及词内声学特征。与健康对照组相比,共济失调患者表现出显著的语音时序、协调性和发音控制障碍,包括语速减慢(d=1.23)、词间停顿延长(d=-0.91)、声音强度更高/更不稳定(|d|=0.43-0.51)及频谱内容改变(|d|=0.43-0.79)。语言学特征(如语速和词内停顿时长)与临床医生评定的严重程度及PROMs高度相关(|r|=0.23-0.68),表明其与功能性沟通障碍及患者感知的疾病负担具有一致性。相比之下,基于倒谱测量的声学特征可捕捉言语运动控制的细微异常,不仅能区分共济失调患者(d=0.65),还能区分前共济失调个体(d=0.56)及无临床明显构音障碍者(d=0.45)与对照组。这些发现表明,声学特征可反映临床言语障碍出现前的亚临床小脑运动功能障碍,涉及时序协调和发声控制受损。纵向分析显示,多项声学测量指标对疾病进展敏感(MSDR=0.19-0.68),甚至在临床量表未检测到变化时仍可识别。语音衍生变化与临床量表及PROMs的变化相关。声学与语言学特征均表现出较高的会话内可靠性。在段落阅读过程中,声学与语言学测量指标为共济失调提供互补但不同的临床信息:语言学指标主要反映共济失调性构音障碍的下游功能后果,而声学指标则为亚临床小脑运动功能障碍及进展提供敏感指标。这些结果表明,自然语音分析可产生数字测量指标,用于检测亚临床疾病、量化功能损害、监测共济失调进展,在临床试验和远程监测中具有巨大应用潜力。
geneXplore:X染色体全关联研究结果的交互式浏览器 Cook, N. 2026-07-14 PDF 摘要:X染色体约占人类基因组的5%,编码超过800个蛋白质编码基因,其中许多基因因X染色体失活(XCI)逃逸机制而呈现性别差异表达模式。尽管X染色体与复杂性状的性别差异相关,但由于分析挑战,它通常被排除在全基因组关联研究之外,即便纳入分析,对XCI逃逸或性别影响的探索也十分有限。目前尚无专门且公开可用的X染色体全关联研究(XWAS)汇总统计浏览器,这阻碍了对X连锁贡献于人类性状的系统性研究。本文介绍geneXplore——一个基于PheWeb2实现、专为涵盖1944种表型的XWAS汇总统计设计的交互式网络浏览器,可区分随机XCI(rXCI)、XCI逃逸(eXCI)及性别分层分析。用户可通过交互式图表(曼哈顿图、迈阿密图、PheWAS图及LocusZoom图)、可搜索表格及跨数据库查询功能探索结果,并提供完整汇总统计数据的下载。可用性与实现:geneXplore免费开放于https://genexplore.wustl.edu/,无需注册,自发布起至少维护两年。源代码以MIT许可协议发布于https://github.com/Belloy-Lab/geneXplore_XWAS_Browser。