行业技术发展 - AI虚拟细胞（AIVC）利用人工智能模拟细胞行为，探索生命机制，重塑生物与医学领域，包括基因调控、药物开发、细胞工程和可编程生物学 [1] - 多尺度、多模态大型神经网络模型精准模拟分子、细胞和组织动态行为，效率远超传统实验，数周实验可快速完成 [2] - AIVC技术被《自然》杂志列为2025年最值得期待的七大科技突破之一，生物学基座模型包含AIVC [2] 研发进展与投资 - 斯坦福大学、基因泰克制药公司和陈—扎克伯格基金会联合倡议全球科学界运用AI技术打造虚拟细胞 [2] - 陈—扎克伯格基金会计划未来10年内投入数亿美元打造AIVC，风险资本以空前规模涌入该领域 [4] - 谷歌旗下深度思维公司启动AIVC项目，Arc研究所联合加州大学伯克利分校、斯坦福大学发布AIVC系统STATE [4] - STATE系统整合1.7亿个细胞观测数据和1亿个细胞干预数据，在Tahoe-100M基准测试中干预效果辨识度提升50%，差异基因表达预测准确率达现有最佳模型2倍 [4][5] 应用场景 - AIVC可实现90%生物学研究依靠计算模拟替代实验室操作，大幅拓展生命奥秘认知边界，加速疾病研究和药物开发 [2] - 医生或能在患者数字孪生上预演治疗方案，实现快速、经济、安全的个性化诊疗 [3] - 斯坦福大学专注疾病机制解析与新药开发，西班牙巴斯克大学聚焦优化脑癌与乳腺癌个性化治疗方案 [5] 技术挑战 - 现有AIVC预测泛化能力存在局限，无法完全突破训练数据边界 [7] - 当前主要使用单细胞测序数据，需囊括光学和电子显微镜图像等数据形式以显示细胞相互作用和变化 [7] - 深度学习模型缺乏可解释性，AI黑匣子属性制约医学转化，离生物医学研究要求的透明度仍有距离 [7] - 生物医学数据涉及隐私伦理问题，需建立新数据管理范式在保护患者基因隐私前提下实现科研共享 [7]