阿里达摩院发布AI虚拟细胞模型——灵枢细胞,精准预测细胞对基因扰动和药物的反应
生物世界·2026-04-07 12:08

文章核心观点 - 阿里达摩院发布名为“灵枢细胞”的生成式细胞世界模型,该模型能够以前所未有的精度模拟细胞转录组状态并预测其在基因扰动或外界刺激下的反应,标志着单细胞生物学从静态图谱迈向动态模拟,是向“虚拟细胞”迈进的重要一步[2][3] 技术突破与模型特点 - 该模型实现了从“拍照存档”到“动态模拟”的单细胞研究范式转变,突破了传统AI模型仅能学习静态特征的局限[5][6] - 模型核心为“掩码离散扩散模型”,其设计完美契合单细胞数据无固定顺序、高度稀疏的特点,无需事先筛选基因即可在全转录组层面(约1.8万个基因)进行建模[6][7][8] - 模型具备两大核心能力:一是能够准确捕捉不同组织和物种的细胞状态分布、标记基因表达模式和细胞亚型比例;二是能够精准预测细胞在基因或细胞因子扰动后的全转录组表达变化[10][12] 模型验证与性能表现 - 研究团队在涵盖人类8种组织(包括大脑皮层、心脏、肺)和4个其他物种(小鼠、猕猴、斑马鱼、果蝇)的海量数据上测试了模型[11] - 在“虚拟细胞挑战赛”的基因扰动基准测试中,灵枢细胞在25支顶尖团队中取得了最佳综合排名,在预测表达变化的绝对误差和相关性上表现最优[13] - 在预测细胞因子对免疫细胞的影响时,模型能准确预测不同供体的外周血单核细胞在90种不同细胞因子刺激下的反应[13] 应用前景与行业影响 - 该模型为药物研发、疾病机制研究和个性化医疗打开了新大门[3] - 具体应用方向包括:加速药物发现,在计算机中大规模、低成本模拟药物对细胞的影响以快速筛选候选药物;揭示癌症、自身免疫病等复杂疾病的机制;结合个人细胞数据预测其对治疗方案的反应,实现精准医疗[20] - 灵枢细胞的成功标志着虚拟细胞时代的到来,为未来的生物医学研究带来了革命性的可能性[18]

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