建構虛擬酵母：結合 AI 與生物數據模擬細胞生命

為推進細胞生命運算的模擬，我們提出「虛擬酵母」，一個由人工智慧（AI）驅動的代理，透過整合多模態生物數據、機制推理和主動實驗，模擬真核細胞的行為，並以釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）作為遺傳上易於操作且數據豐富的模型系統。

細胞的複雜性被分解為八個以功能為中心的模組，涵蓋遺傳、代謝和結構系統，每個模組都實現為一個特定領域的 AI 工具，透過一個基於大型語言模型的協調層進行管理。

該系統建立在三個數據支柱之上：機制知識、亞細胞結構和動態狀態。它在一個閉環學習管道中整合了表徵學習和生成模型，該管道能夠自主設計和執行實驗。

虛擬酵母既是概念平台也是操作平台，可用於優化生物合成途徑、支援跨多種細胞過程的假說生成和排序，以及加速標靶發現。

透過結合生物真實性與自主 AI 推理，虛擬酵母為建構虛擬真核細胞和推進合成生物學確立了一個可推廣的藍圖。