试想你在体验一款模拟细胞培养的游戏，可以借助游戏中的“百科全书”“3D建模器”“实时监测系统”3个核心模块和一间“自动实验室”培养和优化各种虚拟细胞。这样的设计架构，能否应用于现实的科研工作？
3月25日，西湖大学医学院特聘研究员郭天南团队在国际期刊《细胞研究》发表评述文章，系统阐述了人工智能（AI）虚拟细胞的构建方法与发展方向。该团队提出“3+1”方案，即整合先验知识、静态结构和动态状态三大核心数据与闭环主动学习系统，构建了精确且可扩展的AI虚拟细胞模型，将加速生物医学研究与药物开发进程。
传统的细胞实验通常需要消耗大量资源，且实验结果易受细胞变异影响。因此，科学家提出虚拟细胞的概念，以减少实验成本并提高研究的准确性和效率。早期的虚拟细胞模型依赖低通量的生化实验，并使用微分方程或随机模拟方法对特定的细胞过程建模。这一模型数据整合和动态模拟能力有限，难以全面描述细胞的复杂性。随着高通量生物技术和人工智能的发展，AI虚拟细胞成为一种新的研究方向。
郭天南团队提出，AI虚拟细胞的构建，依赖三大数据支柱：先验知识包括生物医学文献、分子表达及成像数据，为模型提供基础框架；静态结构基于冷冻电镜、空间组学等技术构建，能提供细胞的三维空间结构信息；动态状态涵盖生理过程及外部微扰带来的影响，科研人员可依托高通量组学数据，系统分析大量分子在不同细胞状态下的变化，确保AI虚拟细胞的“活性”。
“三大数据支柱分别像模拟细胞游戏中的‘百科全书’‘3D建模’和‘实时监测系统’，再结合AI算法，可为虚拟细胞的构建提供必要基础。”郭天南介绍，传统构建方法依赖被动数据积累，团队提出的闭环主动学习系统，能自动识别知识缺口、设计实验、自动化执行扰动，并实时优化模型，其核心优势在于高效处理细胞对不同扰动的复杂响应。
为确保AI虚拟细胞概念的可行性，团队选择以酵母作为初始研究对象。“因为酵母结构简单又包含真核细胞结构，数据相对丰富，并已在生物学和药物筛选领域得到广泛应用。”郭天南说，降低门槛，从简单模型入手，有助于优化AI虚拟细胞的数据需求、建模策略和评估框架，为未来将研究扩展到更复杂细胞系统奠定基础。
该团队认为，AI虚拟细胞依赖AI驱动的多模态数据整合，并结合深度学习技术来解析复杂数据，其有利于推动系统生物学、个性化医学和药物研发等领域的发展，为细胞行为研究提供新视角。
试想你在体验一款模拟细胞培养的游戏，可以借助游戏中的“百科全书”“3D建模器”“实时监测系统”3个核心模块和一间“自动实验室”培养和优化各种虚拟细胞。这样的设计架构，能否应用于现实的科研工作？
3月25日，西湖大学医学院特聘研究员郭天南团队在国际期刊《细胞研究》发表评述文章，系统阐述了人工智能（AI）虚拟细胞的构建方法与发展方向。该团队提出“3+1”方案，即整合先验知识、静态结构和动态状态三大核心数据与闭环主动学习系统，构建了精确且可扩展的AI虚拟细胞模型，将加速生物医学研究与药物开发进程。
传统的细胞实验通常需要消耗大量资源，且实验结果易受细胞变异影响。因此，科学家提出虚拟细胞的概念，以减少实验成本并提高研究的准确性和效率。早期的虚拟细胞模型依赖低通量的生化实验，并使用微分方程或随机模拟方法对特定的细胞过程建模。这一模型数据整合和动态模拟能力有限，难以全面描述细胞的复杂性。随着高通量生物技术和人工智能的发展，AI虚拟细胞成为一种新的研究方向。
郭天南团队提出，AI虚拟细胞的构建，依赖三大数据支柱：先验知识包括生物医学文献、分子表达及成像数据，为模型提供基础框架；静态结构基于冷冻电镜、空间组学等技术构建，能提供细胞的三维空间结构信息；动态状态涵盖生理过程及外部微扰带来的影响，科研人员可依托高通量组学数据，系统分析大量分子在不同细胞状态下的变化，确保AI虚拟细胞的“活性”。
“三大数据支柱分别像模拟细胞游戏中的‘百科全书’‘3D建模’和‘实时监测系统’，再结合AI算法，可为虚拟细胞的构建提供必要基础。”郭天南介绍，传统构建方法依赖被动数据积累，团队提出的闭环主动学习系统，能自动识别知识缺口、设计实验、自动化执行扰动，并实时优化模型，其核心优势在于高效处理细胞对不同扰动的复杂响应。
为确保AI虚拟细胞概念的可行性，团队选择以酵母作为初始研究对象。“因为酵母结构简单又包含真核细胞结构，数据相对丰富，并已在生物学和药物筛选领域得到广泛应用。”郭天南说，降低门槛，从简单模型入手，有助于优化AI虚拟细胞的数据需求、建模策略和评估框架，为未来将研究扩展到更复杂细胞系统奠定基础。
该团队认为，AI虚拟细胞依赖AI驱动的多模态数据整合，并结合深度学习技术来解析复杂数据，其有利于推动系统生物学、个性化医学和药物研发等领域的发展，为细胞行为研究提供新视角。
国际天文学家团队绘制了迄今最大的三维宇宙地图，记录了大约130万个活跃类星体在空间和时间上的位置。它将成为探测类星体、暗物质晕和超大质量黑洞的强大工具。发表在最新一期《天体物理学杂 AI领域，一则重磅消息传来！最新消息，全球最知名的AI公司——OpenAI将在几个月内发布新版大型语言模型GPT-5，性能将有大幅跃升。目前，ChatGPT使用的是GPT-4大模型，去年3月份，正是这款热门聊天 据英国《自然》杂志网站19日报道，美国华盛顿大学科学家首次使用生成式人工智能（AI）工具，帮助他们制造全新抗体。研究团队表示，AI设计抗体或能更好靶向一些很难被攻击的药物标靶，但这些抗体距离临床 3月21日记者从中国科学技术大学获悉，该校物理学院张斗国教授课题组，提出并实现了一种基于矢量光场调控原理的动量空间偏振滤波器件。科研人员将该滤波器件安装于传统无标记光学显微镜的出射端， 记者从中国科学院新疆天文台获悉，近期南山26米射电望远镜在参与欧洲VLBI网组织的联测中，首次成功运用4Gbps宽带、高码率VLBI技术获得干涉条纹。相较于2Gbps观测，该技术理论上可将图像信噪比提升 “啪嗒啪嗒......”一只机器狗在街上迈着规律的步伐，拉着牵引绳的盲人，在它的带领下越过沿路障碍，平稳地行走着，电子导盲犬能否取代传统导盲犬，解决视障人士一犬难求的困境？西工大团队在这方面开展 。本文链接：“3+1”方案把细胞实验搬到AI虚拟世界http://www.sushuapos.com/show-2-11768-0.html
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