中国AI突破：全球最大单细胞大模型CellFM开源，重塑生命科学研究范式

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CellFM：破译生命密码的“超级大脑”

单细胞测序技术让人类能够以前所未有的精度窥探生命的微观世界，然而，海量的单细胞数据也带来了前所未有的挑战：数据噪声大、批次效应强、信息稀疏等问题长期困扰着科研人员。传统的分析方法往往难以挖掘数据深层的生物学意义，亟需统一且强大的细胞状态表征模型。

正是在这样的背景下，CellFM应运而生。该模型整合了超过1亿个人类单细胞的转录组数据，构建了一个拥有惊人的8亿参数的深度学习框架。这一规模不仅远超现有同类模型（约为单一物种已知最大模型的8倍），更重要的是，它在生物表征学习和跨数据集泛化能力上取得了重大突破。

CellFM的成功研发，离不开强大的算力支持。国家超算广州中心的“天河星逸”超算系统以及华为基于国产昇腾（Ascend）910 NPU的Atlas 800 AI服务器集群，为模型的高效训练与优化提供了坚实基础。同时，该模型基于华为MindSpore AI框架开发，彰显了国产软硬件在尖端科研中的协同创新能力。

技术革新：CellFM如何洞悉亿万细胞的奥秘？

CellFM的强大并非仅仅体现在参数规模上，更在于其创新的数据处理与模型构建策略。

首先，在数据层面，研究团队从各大公共数据库 painstakingly 收集了约2万份样本，涵盖了多种组织、疾病状态及测序平台。这些原始数据经过新格元生物科技的SynEcoSys®数据库进行标准化处理，构建了目前已知最大规模的高质量单细胞训练数据集。高质量、大规模的数据是训练出强大AI大模型的基石。

其次，在模型层面，CellFM通过深度学习框架，能够从海量数据中学习细胞的深层生物学特征，捕捉不同细胞类型、状态之间的复杂关系。这种强大的表征学习能力，使得CellFM能够更准确地理解细胞的“语言”，为下游应用提供了坚实的基础。

实验结果充分证明了CellFM的优越性。在细胞注释、扰动预测和基因功能预测等多种关键的单细胞下游任务中，CellFM的表现均显著优于包括scGPT和scFoundation在内的现有先进模型。这标志着一个通用型单细胞基础模型新范式的确立。

应用场景广泛：从基础研究到精准医疗的加速器

CellFM的出现，为生命科学的多个领域带来了革命性的工具，其应用潜力巨大：

高精度细胞注释：CellFM能够对新样本进行快速、准确的细胞类型注释，显著降低了对人工标注的依赖，并能有效抵抗不同实验批次带来的干扰，确保结果的一致性。这对于构建精细的细胞图谱、解析疾病异质性至关重要。

基因功能深度预测：传统的基因功能研究依赖大量湿实验，耗时耗力。CellFM通过其强大的预测能力，能够快速锁定潜在的功能靶点基因，构建“计算先行、实验验证”的AI for Science高效研究新范式。在多种基因功能二分类任务中，CellFM的准确率（ACC）均名列前茅。

扰动响应与靶点基因预测：理解细胞如何响应基因敲除、过表达或药物处理，是药物研发的核心。CellFM能够精准模拟这些响应，快速筛选潜在的药物作用靶点或基因调控结果。在反向预测扰动靶点基因方面，CellFM的Top10命中率比scGPT高出18.1%，效率显著提升。

这些应用不仅能加速基础科学发现，更有望在精准医疗、药物研发、个性化治疗以及合成生物学设计等领域发挥关键作用，最终惠及人类健康。

开源共享：中国智慧贡献全球生命科学

尤为值得称道的是，研究团队宣布将公开CellFM的代码和预训练模型。这一举措充分体现了中国科学家的开放胸怀和推动全球科研合作的决心。通过开源，全球的研究者都可以利用CellFM这一强大工具，在其基础上进行二次开发和应用拓展，无疑将极大加速单细胞组学在更多场景的应用，推动整个生命科学领域的进步。这种开源精神，与Deepseek等优秀AI大模型的理念一脉相承，是中国对全球AI社区和科学共同体的宝贵贡献。

国产力量崛起：AI大模型驱动未来科技创新

CellFM的成功，不仅仅是一项科研突破，更是我国在AI大模型领域以及关键软硬件技术自主创新能力的一次集中展示。它证明了依托国产超算、国产AI芯片（如华为昇腾）和国产AI框架（如MindSpore），我们同样能够孕育出世界顶级的科研成果。这对于提升我国在人工智能，特别是AI for Science领域的国际竞争力具有深远意义。

未来，以CellFM为代表的单细胞大模型，有望进一步揭示肿瘤微环境的动态变化、免疫细胞的复杂状态，为癌症、自身免疫性疾病等复杂疾病的精准分型和治疗提供全新视角和有力工具。它将缩短药物靶点发现周期，模拟药物在人体内的反应，从而降低临床试验的失败风险和药物开发成本。

CellFM的诞生，是生命科学与智能计算深度融合的又一典范。随着AI技术的不断发展，我们有理由相信，更多类似的创新将不断涌现，持续推动科学发现的边界。关注最新的AI资讯和AI新闻，了解更多如CellFM这样的前沿进展，可以访问AI门户网站如 https://aigc.bar，获取AI日报，洞察AGI、LLM、人工智能的未来趋势。这些突破性的AI大模型，正逐步从实验室走向应用，未来甚至可能催生全新的AI变现模式，深刻改变我们的世界。