补齐单点扰动的系统层缺失,AI4S虚拟器官如何找到应用场景落地?| 独家专访璨辰科技创始人李磊
璨辰科技以全尺度时空动态建模构建系统级虚拟器官,补足单点扰动预测看不到的器官系统层面变化。其脑Visium空间基因补全将RMSE从最强基线4.1398降至3.2691、Pearson相关性从0.3303升至0.6058,大脑发育近距离外推Mean WD从5.536降至2.991(约降46%)。
璨辰科技以全尺度时空动态建模构建系统级虚拟器官,补足单点扰动预测看不到的器官系统层面变化。其脑Visium空间基因补全将RMSE从最强基线4.1398降至3.2691、Pearson相关性从0.3303升至0.6058,大脑发育近距离外推Mean WD从5.536降至2.991(约降46%)。
令人兴奋的胚胎发育新生成模型,使用树结构Transformer而非单分支轨迹,以更好地推断细胞状态动态。祝贺@njwfish @gokl_g
CellType推出BioSimBench,用真实实验数据评测模型对药物处理、基因敲低和免疫信号等干预后基因表达变化的预测,共设四个预测赛道和一个工具型科研智能体赛道。
推荐理由:该评测用真实实验数据考察模型对未见干预条件的基因表达预测,并给出各赛道留出设置与分数对照。
衰老是动态且异质的,因此随时间对单细胞读数进行共配准,可构建出合作伙伴真正能用于训练的AI就绪数据。Hao Pei 在 #ARDD2026 上发言。照片:https://agingpharma.org/photos2026
Parse Biosciences(QIAGEN 旗下公司)与 Nomic Bio 宣布合作生成 Cascade,一个用于理解人类免疫反应的 1 亿细胞基础数据集。
推荐理由:该合作把单细胞转录组与分泌蛋白组配对,为免疫扰动数据缺口提供规模化来源。
研究人员开发了基于神经常微分方程的生成式深度动力学模型DynaVelo,联合单细胞RNA表达与转录因子结合基序可及性重建细胞状态转变向量场,并模拟基因功能缺失与挽救扰动。
推荐理由:该研究用单细胞多组学动力学模型预测基因功能缺失与挽救,并在小鼠B细胞中做了双杂合突变验证。
研究人员在JUMP–Cell Painting数据集约177万张高内涵图像上预训练DINO、MAE、iTPN和DINOv2,并在独立化合物、不同细胞类型和遗传扰动数据集上比较其细胞形态扰动表征。
同一新闻,精选展示《Nature Methods研究系统评测细胞形态图谱的自监督表征学习》
Relation Therapeutics 在 bioRxiv 发布预印本,提出一套用于 prime-editing perturb-seq 的新实验方案,目标是生成 DNA 基础模型所需的训练数据。公司称其不仅构建药物发现 AI 模型,也改进底层数据生成的基础。预印本链接为 https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.28.762453v1。
推荐理由:Relation 公开了面向 DNA 基础模型训练数据的 prime-editing perturb-seq 新实验方案,可作为扰动数据生成的参考。
北京大学周沛劼、加州大学欧文分校Qing Nie等团队在bioRxiv发布CellCompass,一套围绕实验数据选择、改写和检验细胞动力学模型的科学智能体系统。
推荐理由:预印本提出用智能体按实验线索选择与改写细胞动力学模型,并在模拟基准和四类真实数据上给出对照结果。
Tahoe Therapeutics的Johnny Yu与Hani Goodarzi团队在Cell发表Tahoe-100M,构建覆盖50株肿瘤细胞系、379种小分子药物、约1100组药物-剂量条件的亿级单细胞药物扰动转录组图谱。
推荐理由:该图谱以亿级单细胞数据刻画药物扰动表型,并揭示同靶点药物的周期效应差异,为扰动预测模型提供训练资源。
虚拟细胞药理学计划(VCPI)发布其迄今最大规模的数据集,为 ReFRAME 药物重定位化合物库提供阵列式 DRUG-seq 转录组图谱,覆盖 12,949 个化合物。数据在 THP-1 细胞中以 10 μM 剂量、每孔一个化合物进行筛选,注册用户可在 thevirtualcell.com 免费获取,并以 CC BY 4.0 开放。
推荐理由:该发布提供覆盖近1.3万临床阶段化合物的转录组扰动数据,可作为药物响应与虚拟细胞研究的公开数据资源。
上海交通大学陈洛南团队与东京大学合原一幸团队在Nature Methods发表CauTrigger,将深度潜变量建模与基于do-calculus的干预性因果推断结合,从组学数据中识别状态转变的潜在触发因素及级联因果路径,并做虚拟扰动预测。
推荐理由:该框架把驱动因素识别、级联路径与虚拟扰动预测串成一条链,为状态转变研究提供可复用的分析思路。
西湖大学与浙江大学团队提出PACE,以细胞状态空间的局部几何为约束,交替更新跨时间配对与连续路径,从离散单细胞快照推断群体演化,相关研究被NeurIPS 2026接收。
推荐理由:西湖大学团队用局部几何约束跨时间配对与路径学习,为单细胞快照间的轨迹推断提供了可检验的方法参照。
RCSI与英国癌症研究院领衔的国际团队整合约2000例结直肠癌肿瘤的多组学、单细胞与临床数据,开发AI工具iPhenMap构建肿瘤生物学图谱,识别出MSS结直肠癌此前未被发现的弱点。在实验室模型中,靶向药trametinib与其他药物联用可显著抑制肿瘤生长并延长生存,研究结果发表于Cancer Cell,仍属临床前阶段。团队称该结果可为现有药物重定位和新药开发提供路线图,并可能推广至其他瘤种。
推荐理由:研究整合约2000例结直肠癌肿瘤的多组学与单细胞数据,为MSS CRC的联合用药与老药新用提供临床前线索。
腾讯AILabHealthcare团队在Nature Communications发表scTransMIL,用多实例学习把样本级癌症表型与单细胞表达连接,同时输出细胞疾病分数和基因注意力线索。
推荐理由:文章梳理了scTransMIL从样本表型定位到细胞与基因线索的路径,并给出OGT靶点在动物实验中的验证链条。
一个单细胞时钟加上一个扰动模型,可揭示用于表观遗传年轻化的抗纤维化靶点。@dives86 于 #ARDD2026。照片:https://agingpharma.org/photos2026
联川生物联合阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)等单位在bioRxiv发布跨物种生成式单细胞基础模型Speciesformer,用于虚拟细胞构建与跨物种单细胞解析。
推荐理由:该跨物种单细胞基础模型把注释、生成与扰动预测整合到一套架构,并给出与主流模型的基准比较。
OpenAI、PerturbAI与Scripps Research以约1946个GPT-Rosalind智能体在约32分钟内并行解读小鼠全脑体内CRISPR扰动图谱,并合成可检索的推理图谱、给出可检验假设。
推荐理由:该预印本用近两千个智能体并行解读小鼠全脑CRISPR扰动图谱,并给出与专家分析对齐的量化结果。
Arc Institute的Yusuf H. Roohani和Hani Goodarzi团队在Cell发表scBaseCount,用AI智能体SRAgent从SRA挖掘并标准化重分析10× Genomics单细胞数据,汇集超过5.02亿个细胞、覆盖27个物种和75种组织。
推荐理由:该研究用AI智能体从SRA挖掘并统一重分析单细胞数据,为细胞基础模型训练提供了可比较的数据规模与扰动识别增益。
Fabian Theis在重庆Nature会议“AI时代的癌症免疫学”开幕主旨演讲中提出,科学是搜索,AI让搜索巨大干预空间更系统化。他以免疫治疗为例:检查点抑制剂仅约八分之一患者响应,需为每位患者找到正确干预。其报告“从细胞图谱到AI设计干预”展示绘制肿瘤免疫生态等细胞状态、预测扰动响应并将细胞导向目标状态,并介绍肿瘤图谱、人类细胞因子字典及扰动模型开放基准等工作。
上海人工智能实验室、复旦大学、香港科技大学(广州)等团队在arXiv发布AblateCell,一个面向AI虚拟细胞代码仓库的“先复现、后消融”多智能体系统,在CPA、GEARS、BioLORD三个单细胞扰动预测模型上取得88.9%的端到端任务成功率和93.3%的关键组件识别准确率(Acc@5)。
推荐理由:研究把模型复现与消融实验串成自主流程,并在三个单细胞扰动预测模型上给出与人工组对比的成功率数据。
Fabian Theis团队发布预印本LabCompass,将实验设计的生成模型与细胞响应的前向模型耦合,在连续设计空间中按目标表型生成候选实验条件,并逐轮用实验测量反馈。
推荐理由:研究把细胞响应预测模型反过来用于设计实验,并在原代造血细胞中做了实验验证,为虚拟细胞的实验指导能力提供了参照。
Fabian Theis在西班牙Sitges开幕的ESSB2026(逾700名科学家参加)作开场主旨演讲,主题为“Closing the loop: from single-cell perturbations to spatial interventions”。
Recursion CEO Najat Khan 介绍,公司自 2021 年起规模化培养人神经元,累计培养超过 1 万亿个神经元,约相当于 12 个人脑,并执行系统性全基因组扰动与高维成像。这些 iPSC 来源神经元采用与 Roche 和 Genentech 合作开发的自有方案维持存活、一致性与生物学代表性。Genentech 已将合作中的首个神经科学靶点选择进入联合早期发现项目。
推荐理由:Recursion 披露其工业规模神经元培养与全基因组扰动平台,并说明 Genentech 已选择首个神经科学靶点进入联合早期发现。
衡量细胞内部发生的变化有很多种方法。 单独来看,每种测量都是不完整的。综合起来,我们才能开始预测细胞响应、了解机制,并将这些发现跨细胞类型泛化。 遗憾的是,整合不同数据模态并不像听起来那么简单。 想了解更多,请看 Ali Denton 的 Valence at the Whiteboard。 🎥 完整视频链接见下方
Biohub 与哥伦比亚大学等机构的研究者开发 AI 系统,用 ARACNe 与 VIPER/metaVIPER 从单细胞 RNA 测序数据中识别控制肿瘤细胞状态的 Master Regulators,发现同一瘤种的患者共享近乎相同的恶性细胞状态集合,相关结果发表于两篇 Nature Genetics 论文。
推荐理由:两篇 Nature Genetics 论文用单细胞数据刻画肿瘤细胞状态,并在 DMG 模型中验证组合用药的协同生存获益。
Valence Labs 的 Inside Valence 文章梳理细胞表型组学从监督迁移学习走向自监督与生成式基础模型的路径,起点是 2019 年 Recursion 的 RxRx1 Kaggle 竞赛,该任务覆盖约 1,100 个 siRNA 条件、125,510 张图像,并在 50 多个实验批次中重复筛选。
推荐理由:梳理细胞表型组学从监督迁移学习到生成式基础模型的演进,并说明RxRx3数据集在虚拟细胞研究中的支撑作用。
虚拟细胞药理学倡议(VCPI)发布首个开源转录组数据集,在 THP-1 细胞中以 6 个剂量(0.03 至 10 µM)、24 小时处理约 2280 个小分子,采用阵列式 DRUG-seq 获得化合物特异的转录组谱。
推荐理由:VCPI 首次公开约 2280 个小分子的 THP-1 转录组数据,为虚拟细胞药物响应模型提供可复用训练集。
Biohub正以工程化思路开发5种测量炎症的新方法,目标是在人体组织中实时观察免疫细胞活动。具体包括基于质谱的活组织蛋白质组与代谢组非侵入检测、可对免疫细胞基因做CRISPR扰动并读出影响的功基因组平台,以及用高通量T细胞/抗原筛选结合AI解码细胞识别、预测免疫细胞决策的Decoder工具。
Ginkgo 于 11 月 18 日宣布发起虚拟细胞药理学计划 VCPI,以社区协作方式构建面向 AI 药物发现的虚拟细胞数据。该计划采用高通量阵列式 DRUG-seq 筛选,依托 10 亿美元自动化设施和标准化细胞系,并将公开 10 万个高质量化合物的 RNA 谱数据,具体化合物由社区投票选择。
推荐理由:Ginkgo 以标准化细胞系和 DRUG-seq 构建虚拟细胞药理学数据,并公开征集化合物,为数据侧建设提供参照。
Cellarity在Science发表论文,提出整合高通量转录组与AI模型的细胞状态矫正药物发现框架,采用实验室在环的深度学习迭代,称表型活性化合物回收率较行业标准方法提升13至17倍。公司同步公开三个单细胞数据集,其中扰动转录组数据集含逾1700个样本、126万个单细胞,可用于跨细胞类型药物响应映射与扰动预测方法基准测试。平台首个候选CLY-124正针对镰状细胞病开展1期临床试验。
推荐理由:该框架把高通量转录组与主动学习闭环结合,并公开扰动数据集,为表型筛选的评测提供参照。
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