AI virtual cell · Research

AI虚拟细胞

从单细胞与多组学数据出发,探索细胞状态、调控机制与扰动响应,让计算模型与实验验证形成研究闭环。

From measurements to models

以真实数据,构建可验证的细胞模型

AI虚拟细胞以真实的细胞测量数据为基础,利用机器学习建立细胞状态的计算表征。在特定物种、细胞类型与实验条件下,模型可用于研究表达模式、关联调控信息,并探索基因或药物扰动后的细胞响应。

研究从一个可验证的问题开始:需要哪些数据、如何定义细胞状态、预测什么变化、用哪些独立数据检验结果。模型输出用于提出和筛选研究假设,再与实验结果相互验证。

Research directions

围绕具体课题,探索三类研究方向

细胞状态与图谱解析

围绕单细胞表达矩阵、样本分组和细胞注释,比较细胞亚群与状态变化,寻找与发育、免疫反应或疾病过程相关的研究线索。

虚拟扰动与响应研究

在具备匹配扰动数据和对照的条件下,评估基因干预或药物处理后的表达响应预测,比较候选干预的影响,并为后续实验安排优先级。

多组学机制与靶点探索

结合表达、染色质可及性及其他适配组学信息,关联候选调控因子与功能通路,形成可进一步验证的机制假设和候选靶点。

Data · Model · Validation

从数据评估,到实验验证

  1. 01

    研究目标与数据评估

    明确研究对象、预测任务、现有数据和可用的验证条件。

  2. 02

    数据整理与细胞表征

    开展质量评估、样本信息整理与细胞状态表征,关注批次和实验条件。

  3. 03

    建模与基线比较

    选择适配的模型路线,与简单基线比较,设计避免数据泄漏的评估方案。

  4. 04

    虚拟扰动与机制解释

    在评估支持的范围内探索扰动响应、候选通路和调控线索。

  5. 05

    验证与结果复盘

    结合独立数据或实验结果检验研究假设,整理适用范围与后续研究建议。

数据准备

  • 单细胞或单核转录组:表达矩阵、细胞与样本注释、实验分组及质量信息。
  • 扰动实验数据:干预目标、剂量、时间点、对照与生物学重复等实验记录。
  • 适配的多组学数据:单细胞转录组、ATAC-Seq、ChIP-seq、CUT&Tag、空间转录组、蛋白组、代谢组等数据。
  • 可用于评估的独立数据:验证样本、留出实验条件,或与具体课题适配的公共数据。

项目成果与沟通

  • 数据质量与细胞状态分析结果。
  • 模型评估方案、基线比较及适用条件说明。
  • 候选响应、调控线索与相关可视化结果。
  • 可复现的分析记录和后续实验验证建议。

围绕具体课题讨论研究合作方向,数据要求、模型路线和交付范围在项目方案中确认。预测表现取决于数据质量与实验条件,研究结论需结合独立数据和实验验证。

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