好意思国麻省理工学院、密歇根大学和东北大学调和团队在最新《天然·圭臬》杂志上发表论文，先容了一种名为“MultiCell”的几何深度学习模子。该模子初度已毕了在单细胞分裂率下，酌量果蝇胚胎发育经由中，每个细胞在每分钟的作为变化。改日可在此基础上贪图出通用的多细胞发育酌量模子，构建“数字胚胎”，用于药物筛选以致指令东谈主工组织贪图。

一个胚胎若何从一团细胞变成前因后果、有器官的圆善生命体，是发育生物学规模抓续百年的中枢谜题。天然科学家早已知谈细胞会分裂、转移、折叠，但具体到某一个细胞鄙人一分钟会有什么动态作为，却一直难以酌量。

模子罗致四维全胚胎数据进行推行和测试，这些数据具有亚微米级分裂率和较高的帧率，每个胚胎包含约5000个被标注鸿沟和细胞核的细胞。在测试中，模子不仅能判断细胞是否会发生特定作为，还能精准酌量作为发生的技术是几分钟后。团队将这一圭臬与“阿尔法折叠”酌量的卵白质结构相类比：阿尔法折叠是从氨基酸序列忖度卵白质三维结构，“MultiCell”则是从细胞群落的几何特征，酌量多细胞系统的自组织经由。不外，由于胚胎发育是抓续演变的动态经由，后者远比前者复杂。

团队将该圭臬诈欺于果蝇早期胚胎发育的过失阶段——原肠胚酿成。模子在3个胚胎视频上推行后，被用于酌量第4个新胚胎的演化经由。成果显现，模子在酌量细胞蚁集丢失方面的准确率约90%；在酌量细胞内陷、分裂或重名次为时，也发扬了较高的准确率。

团队暗示，“MultiCell”是首个能在多细胞自拼装经由中，已毕种种细胞作为单细胞精度酌量的算法。鉴于其可捕捉细胞能源学上存在的奥密各异，改日将助力早期会诊或药物筛选。

不外，该圭臬仍濒临一些问题，包括数据稀缺，以及刻下模子仅基于几何信息，未整合基因抒发、卵白质定位等。之后加入这些维度，有望更全面揭示物理与生物信息的互动。（记者张梦然）