“人工智能+”虚拟仿真实验教学项目 · 人工智能+虚拟细胞的构建
实验方法与步骤 · 12 步流水线
四个阶段
12 个操作步骤
：从原始测序数据，一路走到可交付的实验结论
每一步都有明确的输入、参数与产出——照着走就能做出虚拟细胞
数据获取
与预处理
把原始数据整理干净
1
领取任务书 · 载入数据
约 5000 个细胞
公共数据库真实数据
登记来源与使用许可
2
数据质控
检测基因数 ≥ 200
线粒体占比 ≤ 10%
每样本细胞 ≥ 500
阈值过严丢细胞、过松混噪声，须看质控图调整
3
归一化 · 批次校正
前 2000 个高变基因
消除批次效应
校正前先核对分组，避免掩盖真实差异
虚拟细胞构建
与模型调用
把细胞变成可计算的状态
4
图谱映射
统一基因表征空间
获得细胞状态向量
5
细胞类型注释
零样本注释
标签 + 置信度
低置信度人工复核
6
模型微调
微调 5 轮
对比微调前后表现
轮数过多会过拟合，平台实时预警
7
轨迹推断
指定起止细胞群
看表达动态与驱动基因
扰动响应预测
与评测
在电脑里做干预实验
8
虚拟基因敲除
候选靶基因
扰动条件向量
预测表达谱变化
靶基因须有依据，不盲目扩大筛选
9
药物扰动模拟
候选药物 + 处理条件
可拓展两药组合
10
评测
锁定对照
基因留一零样本测试
相关性指标
对照调控先验
结果可视化
与分析
把结果变成可交付结论
11
生成并导出图表
表达矩阵热图
细胞注释图
轨迹图
扰动差异基因图
12
判读结果
核对已知调控与文献
标注置信度
讨论适用边界
第 11 步产出：四类标准图表（平台自动生成并导出）
表达矩阵热图
细胞注释图
轨迹图
扰动差异基因图
最终提交物
实验方案
平台操作过程记录
结果图表
企业体例实验报告
人工智能+虚拟细胞的构建 · 岭南师范学院 · 2026年度“人工智能+”虚拟仿真实验教学项目申报书