Cell Res｜中科院动物研究所李鑫等：知识驱动的跨物种生命基础大模型

本研究由中国科学院动物研究所李鑫团队在Cell Research上发表，题为“GeneCompass: deciphering universal gene regulatory mechanisms with a knowledge-informed cross-species foundation model”。研究背景指出，脊椎动物的基因调控机制对理解组织与器官发育及临床治疗具有重要意义，但全面解析这一复杂机制仍面临挑战。研究目的是利用深度学习模型整合跨物种数据和生物学先验知识，构建基础模型GeneCompass，以揭示普遍的基因调控机制。方法上，作者将基因调控网络、启动子信息、基因家族注释和基因共表达关系等先验知识编码到嵌入空间，并结合自监督学习策略进行模型训练。结果显示，GeneCompass在跨物种分析、细胞类型注释及多种下游任务中表现卓越，尤其在基因调控网络推断和药物剂量响应预测中突出。讨论部分指出，尽管模型在处理人类和小鼠数据时取得进展，但未来可进一步整合多模态信息以深化对基因调控机制的理解。