人工智能在传染病研究中的应用

《EcoHealth》：Artificial Intelligence in Infectious Disease Research

　　

摘要

背景

传染病依然是全球重大的健康挑战。虽然人工智能正在快速推动计算机断层扫描、正电子发射断层扫描、磁共振成像和超声等诊断技术的发展，但其在这些疾病的检测与管理方面的全部潜力仍有待深入探索。本研究分析了人工智能在传染病诊断领域的全球研究趋势、主要贡献者以及主题变化。

方法

从Web of Science数据库中获取的出版物数据显示，2005年至2024年间相关出版物数量呈指数级增长，共计5465篇。研究通过标题、摘要和关键词字段中包含“传染病”“传染性疾病”“环境”“机器学习”和“人工智能”等关键词，筛选出与人类、动物和环境健康相关的研究。研究人员评估了出版趋势、高产作者和地理分布等文献计量参数，确定了核心期刊和机构，还通过关键词共现分析找出了主要研究主题。分析过程中使用了pyBibX、bibliometrix和VOSviewer等工具来梳理作者、期刊和主题领域之间的关联。

研究结果

在美国的带领下，人工智能在传染病研究领域取得了显著成果，共发表了1687篇论文，获得72,732次引用，其贡献量超过了中国和印度的总和——这两国共发表了1768篇论文，获得34,927次引用。中国科学院、英国牛津大学和美国哈佛医学院是该领域的顶尖机构。其中，《科学报告》是发文量最多的期刊，共有157篇论文，其次是《PLOS One》（144篇）和《免疫学前沿》（127篇）。引文网络分析显示存在地区差异，冈比亚和莫桑比克等低收入国家的研究成果较少。关键词聚类分析确定了六个主要研究主题，而机器学习则是贯穿诊断、流行病学、影像学和药物发现等多个领域的核心主题。

结论

人工智能正在改变传染病研究格局，高收入国家在这方面做出了重要贡献。不过，中低收入国家也开始出现相关合作，这凸显出实现人工智能公平应用的必要性。通过全球合作来解决基础设施、资金、技术及计算能力等方面的差距十分重要。未来的研究应重点解决实际应用中的各种难题，从而最大化人工智能在传染病研究中的作用。