8月19日消息,AI 生物公司 GenBio AI 本周发布 AIDO Cell 1.0 预览版,这是一个基于世界模型(world model)的通用细胞模拟器。与 AlphaFold 3、scGPT 这类一次性给出预测的模型不同,AIDO Cell 内部维持一个可持续演化的细胞状态:研究者可以中途施加干预、克隆细胞开出平行实验组,再从同一状态读出多种实验观测。预览版初期只支持 K-562 和 Hep-G2 两种人源细胞系,公布的基准成绩均为厂商自测口径。
世界模型进细胞:状态、干预、读出
AIDO Cell 的系统分两层。底层是作为模拟引擎的世界模型,负责推演整个细胞状态如何随干预变化;上层是名为 world model harness 的控制层,在连续的干预轮次中跟踪跨尺度的细胞状态,把用户指令翻译成引擎可以执行的步骤。按 GenBio 的官方介绍,这套设计对应三个能力。
第一是多模态读出的一致性。染色质可及性、组蛋白标记、转录因子结合、基因表达、可变剪接、蛋白结构与互作、定位、丰度、细胞形态,这些观测全部从同一个细胞状态解码,描述的是同一时刻的同一个细胞,不像独立预测器那样各说各话。第二是多尺度模拟,同一份状态可以从 DNA、RNA 一路读到调控网络和整细胞表型,分子层面的干预效果可以沿调控通路传播到细胞形态。第三是连续多轮实验,扰动次数不设上限,细胞可以随时克隆出分支,比如从同一个祖先状态分出"耐药突变"和两种后续用药方案三个实验组直接对比。官方称,这让虚拟实验更接近真实的多步湿实验流程,而不是一批互不相干的孤立预测。
需要注意,这与其2024年11月开源的 AIDO.Cell 不是同一个东西。后者是单细胞转录组基础模型,解决的是单次前向表达征完整转录组的问题;AIDO Cell 1.0 是有状态的模拟器。两者同属 GenBio 的 AIDO 多尺度模型体系。
24/31 的 SOTA 该怎么读
随发布一同公布的还有 Virtual Cell Benchmark 1.0,一套把公开生物数据整合成 5 个任务族、31 项指标的评测,覆盖小分子扰动、基因敲除、蛋白多聚体与单体结构、RNA 剪接和基因组调控。按 GenBio 公布的结果,AIDO Cell 1.0 是唯一覆盖全部五个任务族的系统,并在其中 24 项指标上达到 SOTA;AlphaFold 3 在蛋白-DNA 互作、isoDDE 在蛋白-配体对接、AlphaGenome 在部分调控指标上仍保持优势,AIDO Cell 在这些单项上落后不多,但在这些模型各自领域的其余指标上反超。
这组数字有两层读法。一层是覆盖面:AlphaFold 3、Boltz-1、AlphaGenome、scGPT、Geneformer 这类专用模型各自只对应其中一到两个任务族,按这个基准的口径,目前没有第二个系统能跑满全部 31 项。另一层是评价权:基准本身由 GenBio 构建,成绩是厂商自测,没有第三方在同一基准上复现过对手模型的分数。"唯一全覆盖"既说明系统能力跨度,也意味着这些比较暂时只有一家之言。
两种细胞系、百万次虚拟扰动,和还没开放的入口
预览版把范围收得很窄。K-562 来自白血病患者,Hep-G2 来自肝癌患者,两者都是研究积淀最深的人源细胞系,多组学数据和文献积累便于校验模拟精度。GenBio 称已为每条细胞系各模拟 100 万次随机五重扰动,混合基因敲除、敲低、过表达和小分子处理,形成可查询的扰动图谱,多步实验在图谱上呈现为连续轨迹。
官方演示给出两类用法。一类是复现已知机制:用 AIDO Cell 模拟伊马替尼(imatinib)作用于白血病细胞,系统复现了该药物已知的跨层级作用机制。另一类是官方所称的"上下文分子设计":以目标细胞表型为出发点生成候选分子,再放进克隆的虚拟细胞中评估跨尺度效果,演示中设计了三个 ABL1 结合分子并与伊马替尼、帕纳替尼的扰动状态对照。这些演示均由 GenBio 自行发布,没有独立实验验证。
GenBio AI 由机器学习学者 Eric Xing 与宋乐等人联合创办,Eric Xing 任首席科学家,宋乐任首席技术官,CEO 为投资人出身的清华校友 Fred Hu,公司总部位于硅谷,与阿联酋 MBZUAI 保持研究合作。公司2024年底提出 AIDO 多尺度基础模型体系,已陆续发布覆盖 DNA、RNA、蛋白质、结构、细胞和组织的六类模型。据 SynBioBeta 报道,GenBio 正准备启动早期体验与学术合作者计划,具体开放方式目前尚未公布。
这套系统对药物研发是否真能省下湿实验时间,现在的材料回答不了。预览版、两种细胞系、自建基准,三条边界叠在一起,AIDO Cell 当前更像一张研究邀请函,而不是一个可以计入研发管线的工具。它值不值得跟进,取决于早期体验计划里学术用户能否拿出独立的复现结果。