EN

作者:GlioState 编辑团队 · 发布 · 最后更新

AI 虚拟细胞(AI Virtual Cell)领域基线知识库 · 首轮综述

生成日期:2026-10-12(PT)|条目共 139 条(当前数量),见文献库;所有论文均经 Europe PMC / Crossref 核验,网页条目经官网核验。

一、领域定义与里程碑

二、主要团队与模型

三、脑肿瘤方向进展

四、批评与基准

深度模型不如线性基线 VC0048;基础模型在扰动预测上不如简单基线 VC0049;零样本表现有局限 VC0050;PertEval-scFM VC0051;Systema 指出系统性变异会造成高估 VC0052;评估原则 VC0053;模型与基线差距仍在 VC0054;注意力权重不能提供调控网络信息 VC0056。2025 挑战赛暴露了指标可被“刷分”的问题,2026 年改为零样本赛制 VC0105、VC0058。另一方面,X-Cell 报告了扰动预测的缩放规律,并称已超越线性基线(尚未经同行评审)VC0033、VC0110。

五、会议日历(2026–2027)

时间会议条目
2026-11-12至15SNO 2026,费城VC0122
2026年11月下旬虚拟细胞挑战赛 2026 结果公布(时间来自二手来源)VC0107
2026-12-11至12NeurIPS 2026 研讨会,悉尼(脑与身体基础模型 / 生物智能体 / SIMBIOCHEM)VC0119、VC0120、VC0121
2027-02-15至18Keystone 单细胞生物学会议,班夫VC0125
2027-04-02至07AACR 2027,奥兰多VC0124
2027-10-04至07Keystone AI 与基因调控会议(日期待复核)VC0126
2027-11-18至21SNO 2027,凤凰城VC0122

已结束的会议:ICLR LMRL(2026-04)VC0116、ICML FM4LS(2026-07)VC0117、ISMB 2026 VC0128、EANO 2026(罗马)VC0123。RECOMB / ISMB 2027 的日期尚未确认。

六、研究前景与空白(脑肿瘤)

  1. 缺少脑肿瘤扰动数据:Perturb-seq 主要在 K562、RPE1 等细胞系中开展;目前没有 GSC、类器官或脑片体系的大规模 Perturb-seq 或药物扰动数据(Tahoe-100M 只纳入少量胶质瘤细胞系,需复核)。
  2. “状态转换”是天然的建模任务:能否预测 NPC/OPC/AC/MES 之间的转换,以及放化疗或 TTFields 后的状态漂移,可用 GBmap 加纵向样本 VC0069 来检验。
  3. 空间与 TME 维度:胶质瘤浸润边缘和神经-肿瘤突触尚未进入虚拟细胞模型。
  4. 跨模态桥接:利用 MRI/病理基础模型与空间转录组的配对样本,构建可落地的“患者数字孪生”。
  5. 评估:必须设置线性基线和零样本对照(参考 VC0048、VC0052)。
  6. 空白领域:脊髓肿瘤(髓内室管膜瘤、星形细胞瘤)几乎没有单细胞图谱,更没有虚拟细胞研究——这是您的独特切入点。

七、对网站(gliostate.com)的建议

栏目设计:①每周速递(按 seen_ids 去重自动更新);②模型库(卡片形式:任务、数据、是否开源、基准表现);③胶质瘤状态图谱导航(Neftel 状态、GBmap、CELLxGENE 入口);④基准与批评追踪;⑤会议日历;⑥临床医生视角专栏(中英双语)。

首批选题:

  1. 什么是 AI 虚拟细胞?精读 Bunne 2024 VC0001;
  2. 线性基线为何屡胜深度模型?VC0048、VC0049;
  3. GBM 四种状态与可塑性:虚拟细胞的天然靶标 VC0059、VC0066;
  4. 体内 Perturb-seq 进入胶质瘤 VC0070;
  5. Arc 挑战赛两年复盘与中国团队的表现 VC0105、VC0058;
  6. 从“虚拟脑肿瘤”到数字孪生:二十年机制模型史 VC0075、VC0073、VC0071;
  7. Xaira 与 Noetik:细胞优先还是组织优先?VC0108、VC0111;
  8. 脑转移与脑膜瘤的单细胞图谱一览;
  9. 神经外科医生能贡献什么数据?(术中边缘取样、纵向复发样本);
  10. SNO 2026 中的虚拟细胞与 AI 摘要盘点。

常见问题

哪些模型可预测细胞对扰动的反应?

代表性模型包括 GEARS、CPA 和 Arc 研究所的 State,常以 scGPT、Geneformer 等单细胞基础模型的细胞表征为基础。其表现随数据集与情境而异,采用任何单一模型前都应参考独立基准评测。 VC0013 VC0014 VC0019 VC0008 VC0009

什么是虚拟细胞挑战赛?

这是 Arc 研究所发起的公开基准竞赛,被称为虚拟细胞的“图灵测试”。2026 年度赛事聚焦扰动预测在不同细胞情境间的零样本泛化。 VC0002 VC0058

深度学习模型在扰动预测上能超过简单基线吗?

依据已发表的基准研究,尚不能稳定超过。Nature Methods 的一项研究报告深度学习基因扰动预测尚未超越简单线性基线,另一项基础细胞模型基准研究也得出相近结论。因此任何进展声明都应与此类基线比较。 VC0048 VC0049