近日， Arc 研究所 发布了其 第一代虚拟细胞模型—— STATE ，该虚拟细胞模型旨在 预测各类干细胞、癌细胞和免疫细胞对药物、细胞因子或基因扰动的反 应。 STATE 模型基于 1.67 亿个细胞的观察数据以及超过 1 亿个细胞的扰动数据进行训练，这些数据涵盖了 70 种细胞系。该论文已于近期发表在了预印本平台 bioRxiv 上。 撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 人体是由 细胞 （Cell） 构成的马赛克，其中，免疫细胞通过增强炎症来对抗感染；干细胞可以分化成各种组织；癌细胞避开调控信号而无节制地分裂。然而，尽 管这些细胞之间存在显著差异，但这些看上去截然不同的体细胞都携带着 （几乎） 相同的基因组。 细胞的独特性不仅源于 DNA 的不同，更在于每个细胞对 DNA 的使用方式。换句话说，细胞的特性源自基因表达的变化，即基因在不同时刻的"开启"和"关闭"。 细胞的基因表达模式——以 RNA 分子的形式体现，而 RNA 分子本身又是从 DNA 转录而来，基因的表达不仅决定了细胞的类型，还决定了细胞的状态：细胞基 因表达的变化可以揭示细胞如何从健康状态转变为炎症状态，甚至癌变。通过测量有或无化学或基 ...

撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 细胞 （Cell） 作为生命的基本单位，是一个极其复杂精妙的实体，其特性和行为对物理和计算模型的极限构成了挑战。每个细胞都是一个动态且具有适应性的系 统，在其中，复杂的活动源自无数的分子间相互作用。为了理解细胞的功能， 科学家们试图构建 虚拟细胞 （ Virtual Cell ） 模型来模拟、预测和引导细胞的行 为。 如今，在 人工智能 和 组学 领域发生的令人振奋的科技革命，使得直接从数据中学习构建细胞模型成为可能。这些科技革命为一个雄心勃勃的 人工智能虚拟细胞 （AIVC） 愿景提供了前所未有的机遇，AIVC 是一种基于大规模神经网络的多尺度、多模态模型，能够表征和模拟分子、细胞和组织在各种状态下的行为。 目前，已有多个研究团队正在竞相开发 人工智能 （AI） 模型，以建模生命的基本单位—— 细胞 ，并预测细胞的行为。 2024 年 12 月 12 日， "陈-扎克伯格倡议" （CZI） 的科学负责人 Stephen Quake 联合 40 多位学者，在 Cell 期刊发表了题为： How to build the virtual cell with artific ...

撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 虚拟 细胞 （ Virtual C ell，VC ） 是人工智能与生物学交叉领域的一个新兴前沿，有望成为生命科学的基 础工具以彻底改变生命科学研究范式，这些模型的一个关键目标是预测细胞对干扰的反应。 然而，由于 缺乏标准化的基准和专门构建的数据集，一直难以评估 AI 虚拟细胞 （AIVC） 模型是否能够捕 捉到具有普遍意义的生物学见解。为了确保 AI 虚拟细胞模型能够充分发挥潜力，我们需要进行清晰且严格 的测试评估。 2025 年 6 月 26 日， Arc 研究所 的研究人员在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了 题为： Virtual Cell Challenge: Toward a Turing test for the virtual cell 的评论文章，正式推出了 虚拟细胞挑战赛 ，该挑战 赛的核心目标是提供一个公平、开放的测试评估，发掘能够通过严格测试的最佳虚拟细胞模型。 虚拟细胞：生命科学的"圣杯" 细胞 是生命的基本单位。理解并预测细胞在受到扰动 （例如基因敲除、药物处理） 后的反应，是生物学 和医学研究的核心挑战。早期的"虚拟细胞"建模尝试受限于数据 ...

撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 2024 年 4 月，一家名为 Xaira Therapeutics 的 人工智能 （AI） 药物研发公司成立，并同时宣布获得了令人瞠目结舌的 10 亿美元种子轮融资 。该公司致力于 通过 新兴 AI 技术的端到端应用，帮助重新设计药物的发现和开发之旅。 该公司拥有一个星光熠熠的创始和领导团队，包括 AI 蛋白质设计先驱、2024 年诺贝尔化学奖得主 David Baker 教授，以及 2022 年诺贝尔化学奖得主 Carolyn Bertozzi 教授 、美国 FDA 前局长 Scott Gottlieb 、强生公司前 CEO Alex Gorsky ，以及 斯坦福大学 前校长 Marc Tessier-Lavigne 等。因此，整个 AI 药物 研发领域都在热切期待着该公司取得令人瞩目的科学成果。 现在，这家 AI 独角兽企业不负众望，在其成立的第一年就为 虚拟细胞 （Virtual Cell） 研究领域送上了一份厚礼——发布了目前最大的公开可用的 P erturb- seq 数据集，名为 X-Atlas/Orion ，为 虚拟细胞 研究提供支持，该数据集可用于 A ...