近日,基因组多维解析技术全国重点实验室与深圳华大生命科学研究院联合研发的AI“解码器”SpaSEG在《基因组生物学》(Genome Biology)发表研究成果。该工具通过无监督深度学习架构,为空间转录组学提供了统一的多任务分析框架,显著提升了复杂生命过程的解析效率。
SpaSEG的核心功能包括识别组织空间结构域、检测空间高变基因、整合多张组织切片及解析细胞间相互作用。研究团队以乳腺癌样本为例,结合配体-受体互作数据库,揭示了肿瘤微环境中免疫细胞与其他细胞的复杂通讯网络,为癌症机制研究提供了新视角。技术性能测试显示,其处理超大规模数据的速度较传统方法提升2.5至26倍,目前已集成至华大Stereo-seq配套软件Stereopy中。
空间转录组技术被比喻为生命科学的“高清卫星地图”,能同时捕获基因表达及其空间位置信息。该技术对理解发育、衰老及疾病机制具有重要意义,尤其在肿瘤微环境动态监测、脑科学等领域展现出突破性应用潜力。此前华大联合斯坦福大学开发的Spateo工具包已实现器官三维重构,而SpaSEG的推出进一步填补了系统性数据分析工具的空白。
研究团队由白勇副研究员、刘传宇研究员和金鑫研究员共同领导,相关工作获得国家重点研发计划支持,所有数据均来自公开数据集并经过严格伦理审查。随着腾讯AI Lab等机构相继推出Spatial-ID等深度学习框架,AI驱动已成为空间组学技术发展的关键趋势,相关成果正加速推动生命科学研究的范式变革。
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