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模拟细胞行为 揭示生命机制
发布时间:2025-08-08
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细胞是孕育生命的微小单元。细胞内部及其与外部之间物质、能量和信号的传递与交换,构建出人类生长、发育、衰老与疾病的生命图谱。解读细胞的奥秘,便是破译生命的密码。随着人工智能(AI)技术的突飞猛进,一种全新的研究范式——AI虚拟细胞(AIVC)逐渐崭露头角。
  AIVC就是利用AI模拟细胞行为,探索生命机制的过程。据英国《自然》网站报道,谷歌旗下“深度思维”等机构纷纷投身其中。这项技术有望重塑多个生物与医学领域,从基因调控到药物开发,为探索生命机制、修复损伤、治疗疾病打开新的窗口。《细胞》杂志则报道称,AIVC有可能彻底改变科学过程,助力科学家在生物医学研究、个性化医学、药物发现、细胞工程和可编程生物学等方面取得重大突破。
  基于多尺度、多模态的大型神经网络模型,能精准模拟分子、细胞和组织在不同状态下的动态行为,其效率远超传统实验。原本需要数周才能获得的实验结果,如肿瘤细胞对特定药物的反应,现在通过AIVC可快速获取。
  令人振奋的是,AIVC能让研究人员在计算机虚拟环境中替代传统的活体实验。斯坦福大学教授斯蒂芬·奎克教授认为,未来的生物学研究可能90%依靠计算模拟,而非依赖实验室操作。虽然模拟精度仍取决于数据质量与模型优化程度,但AIVC具备的精准可控性和无限重复性,必将大幅拓展人类对生命奥秘的认知边界,加速疾病研究和药物开发进程。在不远的将来,医生或许能在患者的“数字孪生”上预演治疗方案,更快速、更经济、更安全的个性化诊疗将成为现实。