AI虚拟细胞：开启生命科学产业新基建
9月21日，由国内生命科学AI企业发起，行业专业调研团队完成的《AI虚拟细胞（AIVC）技术趋势、产业生态与应用前景研究报告——AI时代生命科学的新型基础设施》正式对外发布，该研究得到了地方科创管理部门的指导支持。
本次研究并非仅为梳理新兴技术赛道，更希望推动全行业共同破解一个核心命题：AI虚拟细胞如何从实验室的理论指标，真正落地成为药物研发与生命科学产业的通用基础设施。
报告基于全球视野，通过对数十家全球科研机构、技术企业与制药企业的深度访谈与调研，首次明确将AIVC定义为AI时代生命科学的新型基础设施，同时系统梳理了AIVC的技术路线、产业格局与长期发展趋势，为科研、产业、投资与监管各方的协同合作提供了清晰的参考框架，助力AIVC从概念探索迈向规模化应用阶段。
为什么AIVC是基础设施，而非单一AI模型？
过去十年间，以AlphaFold为代表的AI工具证明了人工智能可以将蛋白质结构预测转化为标准化计算问题，AI制药（AIDD）也确实大幅提升了分子层面的研发效率。但当这些成果进入真实生物系统后，临床转化环节仍面临诸多不确定性——分子层面的成功并不等同于细胞层面的有效响应。
对于药物研发与疾病研究来说，明确一个分子的结构或靶点只是研究的起点，真正关键的问题是：当药物进入人体、特定基因被编辑，或是细胞所处的微环境发生变化时，细胞会产生怎样的响应？
AI虚拟细胞所要搭建的，正是细胞在计算空间中的数字镜像。
报告提出，AIVC将生命科学的研究对象从分子层面拓展到细胞层面，重构了生命机制的研究范式。在这一新范式下，细胞不再仅仅是实验室观测的样本，而是可以被精准表征、动态模拟、定向干预并持续校准的计算系统。它不仅能回答“这是何种细胞”的基础问题，更可以预测“敲除特定基因、加入特定药物后，细胞会发生哪些变化”。
AIVC的价值不仅在于推动生命科学研究范式的升级，更在于其成熟后有望形成可复用的计算模型与工具平台，覆盖基础研究、靶点发现、药物研发、细胞工程等多个环节，服务于制药企业、科研机构与医疗机构等多元主体。随着数据质量、模型泛化能力、实验验证体系与行业标准的不断完善，AIVC的应用场景还将进一步拓展至临床研究、患者分层与临床决策支持等领域。
产业竞争逻辑：从单一模型竞赛到全链路闭环协同
随着AIVC赛道热度持续攀升，全球顶尖科研团队与企业纷纷入局。报告指出，全球AIVC产业已经从单一的模型规模竞争，进入到数据与模型共同进化的新阶段，需要实现数据、模型与场景的协同发展，才能逐步构建核心壁垒与长期商业价值。
趋势一：模型竞争从参数规模扩张转向泛化能力与场景适配
长期以来，行业普遍遵循“缩放定律”，通过扩大训练数据规模与模型参数量来提升效果。但报告明确指出，单纯扩大数据或参数规模，并不必然带来更优秀的零样本泛化能力。模型的实际效果还取决于训练目标、扰动覆盖范围、数据多样性、细胞上下文环境与任务类型。
未来的企业需要同时构建两类核心能力：一是打造具备跨场景预测能力的通用模型，二是将模型能力垂直落地到具体疾病、药物管线或细分产业场景中。当前，行业内已有不少研究开始探索世界模型式的细胞状态转移建模，以及包括JEPA在内的潜在空间预测方法。现有多数模型主要基于横截面转录组快照学习统计表征，对细胞动态过程与干预响应的刻画能力仍有局限。而世界模型式的思路，旨在通过在潜在空间中学习干预条件下的状态转移规律，提升模型对未见过的扰动或新细胞背景的预测能力。
趋势二：私有专属数据与定制化生产数据成为核心竞争壁垒
数据工厂能力已经成为AIVC企业的核心竞争力。行业对数据的评判标准，已经从“比规模”转向“比质量、比多样性、比对齐能力”。报告强调，公开数据仅能支撑基础模型的状态表征能力，难以形成差异化竞争优势。
相较于公开数据，能够获取药物扰动、微环境、临床表型等稀缺私域数据，以及围绕训练目标专门设计生产的定制化新生产数据，才具备更高的价值。这类数据拥有完整的基线对照、剂量梯度、时间维度与多模态对齐能力，可以支撑模型学习因果关系，是难以复制的核心资产。具备多模态数据生产能力、标准化数据处理体系与稀缺临床数据渠道的企业，将构建起更深的竞争护城河。
趋势三：干湿实验闭环成为产业化落地的核心门槛
当前全球AIVC产业正从概念验证阶段，进入产业价值验证的关键时期。报告显示，在这一阶段，单一的模型性能已经不再是唯一的评判标准，能否打通“数据生产—模型预测—实验验证—数据回流”的干湿闭环，已经成为实现产业化的核心门槛。
这里的干湿闭环并非简单的自动化实验室能力，而是一套整合了技术研发、实验验证与商业交付的系统能力。它要求企业既能输出高质量的预测与解决方案，又能通过湿实验完成效果验证，还能将实验结果反哺模型迭代，形成持续进化的技术飞轮。
百曜科技的AIVC技术布局与产业实践
从全球产业生态来看，AIVC赛道已经形成了创新企业、科技公司、药企与科研机构共同参与的多元格局。报告将百曜科技列入以AIVC为核心产品或核心研发引擎的创新企业图谱，与Xaira、Recursion、Cellarity、Noetik、Turbine等国际企业共同组成了全球第一梯队。
从全球赛道的整体节奏来看，海外企业起步更早、协作体系更成熟，已经进入药企合作与产业验证的阶段；国内企业仍处于发展初期，但正在加快从技术研发向场景落地的推进速度。
面对产业从技术竞速转向系统竞争的浪潮，百曜科技锚定行业长期趋势，从模型架构、数据工厂、干湿闭环三大维度同步发力，致力于构建覆盖技术研发到产业落地的全栈能力体系。
从底层架构入手构建模型。今年6月，百曜科技发布了全球首个基于LLM-JEPA架构的AI虚拟细胞世界模型AURA CellOS，是目前公开报道中参数规模最大的单细胞基础模型之一。不过，CellOS的核心突破并不在于参数规模本身，而是对传统模型架构的底层革新——通过表达视角与感知视角的协同工作，让模型可以在隐空间中学习细胞状态变化的稳定特征。根据公开评测结果，CellOS在预测精度、扰动建模等多个核心指标上，与主流模型拉开了显著差距，达到了国际领先水平。
以独家新生产数据和临床真实数据作为模型迭代重要支撑。百曜科技正在打造以真实样本与自产扰动数据为核心的数据资产体系。企业将通过自建的TM-Perturb-seq高通量多模态扰动实验平台，生产多模态对齐的扰动响应数据；同时已经联动临床合作资源，积累了真实世界的肿瘤微环境与临床数据，形成了高合规、高价值的私有数据资产，为模型的持续迭代与场景落地提供了坚实支撑。
打通干湿闭环，释放模型和数据价值。百曜科技将打通从数据生产、模型预测到湿实验验证、数据回流的完整闭环，逐步构建起可自我迭代的技术飞轮。企业将首先在肿瘤临床患者分层、CAR-T细胞优化、皮肤抗衰靶点发现等场景启动落地验证，通过与药企、科研机构的深度合作，逐步推进技术价值的产业兑现。
AIVC正在开启生命科学领域的一次重要跨越：让计算机不再仅仅识别生命的组成部分，更要理解生命系统的运行规律。这一技术的成熟，将重新定义药物发现、疾病研究与治疗方案设计，推动生命科学从高度依赖观察与试错的经验学科，迈向可以模拟、预测与提前验证的精确科学。
作为这场技术演进的核心参与者，百曜科技将继续围绕数据、模型与实验验证开展深度探索，与科研机构、药企与产业伙伴共同推动AIVC从技术研究走向真实研发场景。
