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智模芯科:以Aquila大模型为引擎,打造多领域基因智能决策新范式

来源:     作者:     发布时间:2026-05-03     

上海师范大学“智模芯科”团队成功研发出一套面向多领域的通用基因智能决策引擎。该成果以自主研发的Aquila通用大模型为核心引擎,以图形泛基因组与多类型变异融合算法为底层底座,打通了从全类型遗传解析到跨场景智能决策的技术闭环。目前,该引擎已在生物育种领域实现产业落地,在精准医疗领域正加速临床验证,并为未来拓展至畜牧育种完成技术储备。

一个底座,全类型变异统一解析

传统基因分析多依赖单一线性参考基因组,容易遗漏对性状影响显著的结构变异。智模芯科团队构建的图形泛基因组底座,将多个品种的基因组以“节点-边”的图结构统一组织,在同一框架下完整锚定SNP、INDEL和结构变异等全类型遗传差异。这相当于为AI模型绘制了一张更接近真实遗传面貌的“高精地图”,从数据源头保障了预测的全面性与准确性。

一个引擎,多领域智能决策复用

底座之上,核心引擎Aquila通用大模型针对遗传数据“高维、强相关、变异复杂”的特点进行了架构创新。模型采用多头自注意力机制,能够自动学习基因位点间的复杂互作关系,突破传统线性模型难以捕捉上位效应的局限。在51个水稻农艺性状的基准测试中,Aquila-Vars模型预测表现达到国际前沿水平。

更为关键的是,Aquila采用统一的通用架构,在跨物种、跨领域迁移上展现出显著潜力。团队在育种领域完成模型训练后,仅通过微调便成功迁移至西瓜甜度预测,相关系数达0.88。目前,团队正与上海瑞金医院合作,将这一引擎迁移至疾病风险预测研究,验证其作为通用生命科学智能决策底座的可行性。

落地有声,从实验室走向产业一线

依托“底座+引擎”的双核驱动,团队打造了一站式智能决策平台,提供表型预测、智能杂交设计等功能,支持零代码操作。在上海中科荃银分子育种技术有限公司的应用测试中,平台帮助育种家模拟杂交组合,显著削减无效田间测试,将育种分析周期从2周缩短至2天。

展望未来,团队将以育种为基石,推进医疗领域临床验证,逐步向畜牧经济性状选育拓展,构建覆盖多领域的基因智能决策生态,为保障国家种源安全与人民健康提供自主可控的科技支撑。

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