《Nature Commun》：清华大学张学工/耶鲁大学刘桥团队开发单细胞多组学数据生成式AI模型scDiffusion-X

2026-04-18 测序中国 等3家媒体报道 科研进展

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2026年4月18日获悉，清华大学张学工团队和耶鲁大学刘桥团队合作在Nature Communications上发表了题为“A multi-modal diffusion model with dual-cross-attention for multi-omics data generation and translation”的研究论文。该研究提出多模态扩散模型scDiffusion-X，首次在统一框架中同时实现单细胞多组学数据的高保真生成以及跨模态预测（比如RNA与ATAC的双向模态翻译）。此外，研究团队设计的双向交叉注意力（Dual-Cross-Attention）在提升生成与翻译性能的同时提供可解释的模态交互表征，可用于解析潜在调控关系，并从模型交互信号中推断细胞类型特异的调控网络，为理解细胞复杂调控机制提供新的计算工具。总体而言，该研究展示了生成式AI模型在单细胞多组学领域的应用潜力，表明生成式方法有望在未来成为连接数据建模与生物机制研究的重要工具。随着多组学数据规模的持续增长，类似的计算框架或将在细胞异质性解析、疾病机制研究以及扰动预测等方向发挥更大作用。