机器学习遇到单细胞组学:PerturbationModeling
细胞生物学的相关研究一直受限于数据的完整性和表型的完整性,对应激状态和稳态下的细胞区别观察不够充分。过去五年中,计算机视觉和语音识别领域通过对大量的无标签数据进行学习、建模,很好的解决了数据不足的问题。同样在最近的研究中,机器学习方法使用单细胞数据进行扰动建模也推动了细胞生物领域前进。对于生物学家来讲,无论研究基因、转录本、修饰、蛋白功能,都要频繁的进行人为干预,实现对感兴趣变量的正向或者反向改变,观察细胞表型的变化。整个过程需要对干预工具的构建、导入、实验观察,从而得出表型结论。扰动建模的目的就是想要通过数学模型的建立,通过对已有数据的分析、归纳和总结,对一个分子的功能在没有湿实验时做出预判,对于生物学家和药物研发者来讲,好的模型一定能够帮助加深对生物机制的理解,推动药物的研发进程。在“perturbation modeling”这个概念下,机器学习使用单细胞数据......阅读全文
机器学习遇到单细胞组学:Perturbation-Modeling
细胞生物学的相关研究一直受限于数据的完整性和表型的完整性,对应激状态和稳态下的细胞区别观察不够充分。过去五年中,计算机视觉和语音识别领域通过对大量的无标签数据进行学习、建模,很好的解决了数据不足的问题。同样在最近的研究中,机器学习方法使用单细胞数据进行扰动建模也推动了细胞生物领域前进。
当代谢组学技术遇到单细胞测序技术
代谢组的状态是对遗传因素、外部环境和治疗干预等信息的综合反映,因此是一个跟踪和了解上述因素对表型影响的理想研究目标。代谢组可做多种样品类型、结果富含各种信息、可作为连接其他组学数据与表型之间的桥梁。过去20年,组学研究飞速发展,处于中心法则末端的代谢组学虽然起步较晚但是发展很快。很多组学研究目前已进
流形学习在单细胞组学数据分析中的运用
以10x Genomics为代表的单细胞组学检测技术的发展,为我们从细胞层面去理解生命体的发育过程,疾病发生和发展过程提供了重要的手段。以单细胞转录组(scRNA-Seq)为例,我们可以发现,单细胞组学数据具有横向细胞数量巨大,纵向数据分布稀疏的特点。因此,针对单细胞数据,从分析的角度提出了巨大
流形学习在单细胞组学数据分析中的运用
以10x Genomics为代表的单细胞组学检测技术的发展,为我们从细胞层面去理解生命体的发育过程,疾病发生和发展过程提供了重要的手段。以单细胞转录组(scRNA-Seq)为例,我们可以发现,单细胞组学数据具有横向细胞数量巨大,纵向数据分布稀疏的特点。因此,针对单细胞数据,从分析的角度提出了巨大
流形学习在单细胞组学数据分析中的运用
以10x Genomics为代表的单细胞组学检测技术的发展,为我们从细胞层面去理解生命体的发育过程,疾病发生和发展过程提供了重要的手段。以单细胞转录组(scRNA-Seq)为例,我们可以发现,单细胞组学数据具有横向细胞数量巨大,纵向数据分布稀疏的特点。因此,针对单细胞数据,从分析的角度提出了巨大
当免疫治疗遇到基因组学
近来一种能够激活人体自身免疫系统对付肿瘤的新药大获成功,然而,只有部分癌症患者得以受益。科学家们近来发现编码肺部肿瘤的基因序列有可能能够帮助我们预测免疫药物能够让哪些人受益最多。 肿瘤细胞之所以能否逃脱人体免疫系统的监视,是通过激活了免疫T细胞表面一个叫做PD-1的受体。该受体被激活以后,T细
2025蛋白质组学大会之单细胞蛋白质组学研究
2025年10月13日上午10:10,第12届AOHUPO大会暨第8届AOAPO大会、π-HuB国际大科学计划第三届全球峰会暨第13届CNHUPO大会“Single Cell Proteomics”分论坛在广州白云国际会议中心汕头厅(Shantou Hall)成功举行。 本场论坛由浙江大学方群
机器学习模型预测中风?
中风的诊断可能很棘手,因为患者并不总是表现出典型的症状,而且其他疾病也可能模仿它。研究人员利用现有数据开发了一种机器学习模型,可以准确预测中风,并可能使诊断变得更容易。诊断错误是一个主要的公共卫生问题,造成了可预防的病人伤害和卫生超支。由于诊断错误而导致的可预防的中风死亡比误诊的心脏病发作要常见30
机器学习也许能“算命”
12月19日,《自然-计算科学》发表的一项研究描述了一种机器学习方法,能够从不同方面准确预测人类生活,包括早死可能性和个性的细微差异。该模型或许能提供对人类行为的量化认知。 社会科学家对人类生活是否能被预测的问题看法不一。虽然我们对在人类生活中起到重要作用的社会人口学因素已有充分了解,但一直无
单细胞表观组学:单细胞ChIPseq解码细胞命运决定机制
在国家重点研发计划“干细胞及转化”重点专项(批准号:2017YFA0103402)等资助下,北京大学分子医学研究所、北大-清华生命科学联合中心何爱彬课题组近期突破单细胞表观遗传研究的瓶颈,开发了两种具有普适性、操作简单、风格迥异的单细胞ChIP-seq技术,可适应于不同课题研究需要,解析发育与疾
基于拉曼组与机器学习的微藻种质挖掘新技术
微藻是地球上代谢功能较为多样化的生物类群,在全球碳循环中发挥关键作用,也是生物技术产业中重要的一类光合细胞工厂。但微藻的种质鉴定和代谢功能检测繁琐,且自然界大部分微藻难以培养。近日,中国科学院青岛能源研究所单细胞中心发表了首个微藻拉曼组数据库,并结合机器学习示范了单细胞精度、快速的微藻种类鉴定和
机器学习能够有效筛选“苦味”
苦味往往在食物味道中并不受欢迎,而引起这种苦味的重要因素之一是一种生物分子—苦味肽。苦味肽是能够与细胞膜上的苦味受体结合进而引发苦味感知的一类小分子肽,通常在食品加工、储存或消化过程中生成。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员靳艳团队与大连工业大学、内蒙古伊利实业集团有限公司合作,发展了一种
单细胞脂质组学技术的机制及意义
5月17日,清华大学精密仪器系质谱研究团队发文报道基于质谱的单细胞脂质组精细结构表征技术,实现了哺乳动物单细胞内脂质的大规模精细结构分析,解决了单细胞质谱领域长期面临的关键技术挑战。基于单细胞内多种类型脂质异构体的鉴定与相对定量,该团队实现了野生型非小细胞肺癌(HCC827)细胞群体中耐药细胞的
单细胞和空间组学技术在肝脏领域应用
近期,中国科学院上海营养与健康研究所李虹研究组在《肝脏病学杂志》(Journal of Hepatology)上,发表了题为Single-cell and spatially resolved transcriptomics for liver biology的综述文章。该文章阐述了前沿的单细胞
Nature发布单细胞基因组学新技术
胚胎是如何形成我们肺脏、肌肉、神经和其他组织中的细胞的?一种新的方法可以解码使得胚胎万能细胞能够增殖并转变为机体许多特化细胞类型的遗传指令。 一开始是一团相同的细胞,随着增殖不断地改变形状和功能,最终变为我们肺脏、肌肉、神经和机体所有其他特化组织中的细胞。胚胎拥有这种创造奇迹的能力。
布鲁克发布全新空间单细胞代谢组学研究策略
摘要 * 创新的无偏原位空间单细胞代谢组学(SSCM)能够以单细胞分辨率实现高通量代谢组织样本表征; * 基于 timsTOF fleX MALDI 的全新 5 μm microGRID 技术可在大视场内提供几乎无伪影的小分子图像; * 创新的 4D-代谢组学可通过 CCS-Predict
马斯克嘲讽人工智能:机器学习本质就是统计学
快科技6月12日消息,近日,特斯拉CEO,此前曾多次公开提议限制AI发展的艾隆·马斯克在推特上分享了一张图片,用于讽刺目前的人工智能。在图片中,一位路人询问戴着“机器学习”(marchine learning)面罩的人工智能:“嗨,人工智能。为什么你总是戴着那个面罩?”一边说一边动手揭开了那个面罩,
Cell子刊:韩敬东团队开发机器学习程序,在单细胞水平识别衰老细胞
细胞衰老(Cellular senescence)是一种由多种类型的应激诱导的永久性细胞周期阻滞状态,包括过度复制、DNA损伤应激样辐射、氧化应激和癌基因激活。增殖细胞和有丝分裂后细胞(例如完全分化细胞)都可以被诱导衰老,表现出各种衰老相关表型,例如核仁增大、溶酶体增大和过载以及衰老相关分泌表型(S
机器学习助力外骨骼性能提升
美国科学家报道了一种能加速外骨骼控制系统开发的模拟框架,这种外骨骼能辅助现实世界场景中的运动。研究显示,这个框架或有助于推动外骨骼和义肢等装置的广泛应用。相关研究6月12日发表于《自然》。外骨骼能显著提升人类运动,恢复残疾人士的运动能力。不过,当前的控制器在匹配不同个体需求和任务涉及的复杂人体运动时
机器学习加速探索材料的开发
设计空间几何增长是材料设计中的一大挑战。机器学习(ML)加速探索材料设计已经开始在的这一挑战中发挥作用,并显著提高了发现材料的效率。然而,这个流程暗含了密度泛函理论(DFT)产生的训练集的统计上的偏见。并且,在使用高通量计算产生训练集的时候,大量的计算会失败。这种情况对于一些有趣的,例如含有自由
机器学习在分子生物学领域大显身手
如果这是未来的生物学实验室,那么它看起来与今天的实验室似乎并没有什么不同。穿着白大褂的科学家拿着盛有冷冻玻璃管的箱子走过,架子上的化学物质——纯酒精瓶、糖罐、蛋白质和盐是培养和调节微生物的标准物件。如果不是耳朵听到的机械声音,你可能根本不会注意到这里的机器人:它们在风扇的低啸中像蟋蟀一样彼此哼唱
我国在单细胞蛋白质组学研究获突破
浙江大学化学系微分析系统研究所方群教授团队,联合北京大学医学部精准医疗多组学研究中心主任黄超兰教授团队,在单细胞蛋白质组学分析研究领域取得突破性进展。研究论文近日在线发表在美国《分析化学》杂志上。 黄超兰介绍,近年来,基于细胞群体内的蛋白质组学研究,已越来越难以满足对生命功能深入探究的需要。从
单细胞和空间组学技术在肝脏领域的应用
近期,中国科学院上海营养与健康研究所李虹研究组在《肝脏病学杂志》(Journal of Hepatology)上,发表了题为Single-cell and spatially resolved transcriptomics for liver biology的综述文章。该文章阐述了前沿的单细胞
科学家利用机器学习解开临床癌症样本中的基因组密码
分析癌症基因组中的突变过程有助于在早期发现和准确诊断癌症,并可以揭示某些癌症患者对治疗产生耐药性的原因。 临床癌症样本是一个巨大的资源,可以为分子诊断技术提供更全面的支持,使特定的癌症患者与适合的癌症疗法相匹配,从而达到最好的治疗效果。然而,由于临床癌症样本中的DNA质量较差(如福尔马林会对D
大咖云集,共襄单细胞多组学及空间组学线上峰会
2009年,第一篇单细胞mRNA测序的文章的发表,标志着单细胞转录组测序的时代正式来临。2013年,单细胞测序技术被《Nature Methods》评为年度技术。同年,《Science》将单细胞测序列为年度最值得关注的六大领域榜首,认为该技术将改变生物界和医学界的许多领域。 目前,基于单细胞技
肝脏生物学中单细胞和空间组学技术的成果与挑战
近期,中国科学院上海营养与健康研究所李虹研究组在《肝脏病学杂志》(Journal of Hepatology)上,发表了题为Single-cell and spatially resolved transcriptomics for liver biology的综述文章。该文章阐述了前沿的单细胞
大咖云集,共襄单细胞多组学及空间组学线上峰会
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比传统机器学习算法快1000倍——联想学习法
英国牛津大学材料系研究人员联合埃克塞特大学和明斯特大学的同事开发了一种片上光学处理器,能检测数据集中的相似性,速度比在电子处理器上运行的传统机器学习算法快1000倍。发表在《光学》杂志上的这项新研究的灵感来自诺贝尔奖获得者伊万·巴甫洛夫对经典条件反射的发现。巴甫洛夫在实验中发现,如果在喂食过程中提供
首个棉花纤维起始发育单细胞时空组学图谱发布
近日,中国农业科学院棉花研究所乡村振兴科技创新团队牵头构建了首个结合单细胞转录组、空间转录组及空间代谢组的棉花纤维起始发育图谱。利用该图谱可以识别关键基因的表达模式及其与代谢途径的关系,深入剖析纤维发育过程中的核心调控机制。相关研究成果发表在《自然通讯(Nature Communications)》
IsoPlexis单细胞蛋白质组学检测服务即将启动啦!
重磅消息来袭 你想要的单细胞 蛋白质组学检测服务即将启动啦! 单细胞蛋白质检测技术 传统的细胞分析通常包含数千个或更多的细胞,提供了一个总体平均值,掩盖了重要的细胞异质性,尤其是一些发挥重要作用的稀有细胞群体的意义,比如免疫细胞、肿瘤细胞、干细胞等均展现出广泛的异质性。 当前,随着单细