您當前的位置 :創(chuàng)業(yè) >
    “3+1”方案把細胞實驗搬到AI虛擬世界
    2025-04-10 17:09:42   來源:科技日報  分享 分享到搜狐微博 分享到網(wǎng)易微博

    來源標題:“3+1”方案把細胞實驗搬到AI虛擬世界

    試想你在體驗一款模擬細胞培養(yǎng)的游戲,可以借助游戲中的“百科全書”“3D建模器”“實時監(jiān)測系統(tǒng)”3個核心模塊和一間“自動實驗室”培養(yǎng)和優(yōu)化各種虛擬細胞。這樣的設計架構(gòu),能否應用于現(xiàn)實的科研工作?

    3月25日,西湖大學醫(yī)學院特聘研究員郭天南團隊在國際期刊《細胞研究》發(fā)表評述文章,系統(tǒng)闡述了人工智能(AI)虛擬細胞的構(gòu)建方法與發(fā)展方向。該團隊提出“3+1”方案,即整合先驗知識、靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動態(tài)狀態(tài)三大核心數(shù)據(jù)與閉環(huán)主動學習系統(tǒng),構(gòu)建了精確且可擴展的AI虛擬細胞模型,將加速生物醫(yī)學研究與藥物開發(fā)進程。

    傳統(tǒng)的細胞實驗通常需要消耗大量資源,且實驗結(jié)果易受細胞變異影響。因此,科學家提出虛擬細胞的概念,以減少實驗成本并提高研究的準確性和效率。早期的虛擬細胞模型依賴低通量的生化實驗,并使用微分方程或隨機模擬方法對特定的細胞過程建模。這一模型數(shù)據(jù)整合和動態(tài)模擬能力有限,難以全面描述細胞的復雜性。隨著高通量生物技術(shù)和人工智能的發(fā)展,AI虛擬細胞成為一種新的研究方向。

    郭天南團隊提出,AI虛擬細胞的構(gòu)建,依賴三大數(shù)據(jù)支柱:先驗知識包括生物醫(yī)學文獻、分子表達及成像數(shù)據(jù),為模型提供基礎框架;靜態(tài)結(jié)構(gòu)基于冷凍電鏡、空間組學等技術(shù)構(gòu)建,能提供細胞的三維空間結(jié)構(gòu)信息;動態(tài)狀態(tài)涵蓋生理過程及外部微擾帶來的影響,科研人員可依托高通量組學數(shù)據(jù),系統(tǒng)分析大量分子在不同細胞狀態(tài)下的變化,確保AI虛擬細胞的“活性”。

    “三大數(shù)據(jù)支柱分別像模擬細胞游戲中的‘百科全書’‘3D建模’和‘實時監(jiān)測系統(tǒng)’,再結(jié)合AI算法,可為虛擬細胞的構(gòu)建提供必要基礎。”郭天南介紹,傳統(tǒng)構(gòu)建方法依賴被動數(shù)據(jù)積累,團隊提出的閉環(huán)主動學習系統(tǒng),能自動識別知識缺口、設計實驗、自動化執(zhí)行擾動,并實時優(yōu)化模型,其核心優(yōu)勢在于高效處理細胞對不同擾動的復雜響應。

    為確保AI虛擬細胞概念的可行性,團隊選擇以酵母作為初始研究對象。“因為酵母結(jié)構(gòu)簡單又包含真核細胞結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)相對豐富,并已在生物學和藥物篩選領域得到廣泛應用。”郭天南說,降低門檻,從簡單模型入手,有助于優(yōu)化AI虛擬細胞的數(shù)據(jù)需求、建模策略和評估框架,為未來將研究擴展到更復雜細胞系統(tǒng)奠定基礎。

    該團隊認為,AI虛擬細胞依賴AI驅(qū)動的多模態(tài)數(shù)據(jù)整合,并結(jié)合深度學習技術(shù)來解析復雜數(shù)據(jù),其有利于推動系統(tǒng)生物學、個性化醫(yī)學和藥物研發(fā)等領域的發(fā)展,為細胞行為研究提供新視角。

    關(guān)鍵詞:


    [責任編輯:ruirui]





    關(guān)于我們| 客服中心| 廣告服務| 建站服務| 聯(lián)系我們
     

    中國焦點信息網(wǎng) 版權(quán)所有 滬ICP備2022005074號-20,未經(jīng)授權(quán),請勿轉(zhuǎn)載或建立鏡像,違者依法必究。
     

    亚洲色成人网站WWW永久| 中中文字幕亚洲无线码| 亚洲AV成人无码久久WWW| 久久精品国产亚洲AV蜜臀色欲| 亚洲视频在线观看地址| 亚洲中文字幕久久精品无码A| 亚洲国产第一站精品蜜芽| 亚洲人成人网站色www| 亚洲综合网站色欲色欲| 国产亚洲成AV人片在线观黄桃| 国产亚洲成AV人片在线观黄桃| 久久久青草青青亚洲国产免观| 国产成人亚洲综合色影视| 亚洲AV无码久久精品成人| 亚洲一区二区三区高清| 亚洲系列中文字幕| 亚洲不卡1卡2卡三卡2021麻豆| 中文字幕 亚洲 有码 在线| 亚洲熟妇久久精品| 国产精品亚洲天堂| 4338×亚洲全国最大色成网站| 最新亚洲卡一卡二卡三新区| 亚洲日韩一区二区一无码| 一区二区三区亚洲| 亚洲国产精品网站久久| 77777午夜亚洲| 亚洲成在人线aⅴ免费毛片| www国产亚洲精品久久久日本| 亚洲成人福利在线观看| 亚洲国产日韩精品| 精品久久亚洲一级α| 国产精品亚洲二区在线观看| 亚洲AV无码乱码精品国产| 久久精品夜色噜噜亚洲A∨| 久久91亚洲人成电影网站| 亚洲人成在线影院| 亚洲娇小性色xxxx| 国产精品亚洲色婷婷99久久精品| 久久亚洲AV永久无码精品| 久久亚洲精品成人| 亚洲成AV人片在线观看无|