实验结果表明,FRAME框架在多个主流大语言模型上的性能提升达9.91%,且人工评估显示其生成的医疗决策质量已接近人类专家水平。相关研究成果已发表于国际权威期刊,为医学研究自动化与智能化开辟了新路径。
技术突破:FRAME框架重塑医学研究范式
传统医学研究中,研究人员需耗费大量时间查阅文献、设计实验方案并凝练研究方向。尽管大语言模型(如GPT-4、DeepSeek等)已展现出辅助医学研究的潜力,但其生成的决策方案常存在专业性不足、逻辑不连贯、创新性有限等问题。
针对这一痛点,研究团队提出的FRAME框架通过三大核心机制实现突破:
多模态知识融合:整合医学文献、临床指南与多组学数据,构建动态知识图谱,确保决策依据的全面性与准确性;
分层推理优化:设计“目标分解-方案生成-风险评估”三级推理链,模拟人类专家的逻辑推导过程;
动态反馈校准:引入强化学习机制,根据用户反馈持续优化模型输出,提升长期适应性。
实验验证:性能提升显著,媲美人类专家
研究团队在真实医学研究场景中对比了FRAME框架与传统方法的性能差异。结果显示:
定量评估:在DeepSeek V3模型上,FRAME框架将医学洞见生成准确率平均提升9.91%;在GPT-4o Mini模型上亦取得同等级别改进,且在复杂病例分析中表现尤为突出。
定性评估:通过双盲人工评审,FRAME生成的医疗决策方案在创新性、可行性、逻辑严谨性三个维度上得分均接近资深医学研究员水平,尤其在“凝练未来研究方向”这一高阶任务中表现优异。
“FRAME框架的核心价值在于其自动化生成高标准医学研究方案的能力。”丁增辉研究员表示,“例如,在肿瘤免疫治疗领域,FRAME可快速分析数千篇文献,提出未被探索的联合用药策略,并设计完整的临床试验方案,大幅缩短研究周期。”
应用前景:赋能医学研究全流程
目前,FRAME框架已在中科院合肥物质院与多家三甲医院的合作项目中试点应用,覆盖肿瘤学、神经科学、罕见病等多个领域。研究团队透露,下一步将重点优化以下方向:
实时数据接入:整合电子病历与可穿戴设备数据,实现动态医疗决策支持;
跨学科扩展:将框架迁移至药物研发、公共卫生政策制定等场景;
开源生态建设:计划开放框架接口,促进全球医学AI社区协同创新。
华南理工大学靳战鹏教授指出:“FRAME的诞生标志着医学研究从‘人工驱动’向‘智能驱动’的范式转变。未来,我们期待与临床医生、生物学家共同构建人机协同的新生态,加速突破性医学成果的诞生。”
关于研究团队
中科院合肥物质院智能所:长期聚焦人工智能与生物医学交叉领域,在医疗机器人、智能诊断系统等方面成果丰硕。华南理工大学靳战鹏教授团队则深耕大语言模型优化与可信AI研究,双方合作历时两年,最终促成FRAME框架的落地。
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