从语法到语义:扰动生物学的几何稳定性
定量方法
2026-04-28 v2 细胞行为
基因组学
摘要
精确编辑基因的能力已超过我们的预测能力。这一悖论反映了我们在评估生物干预时存在的深层缺口。当前的框架在衡量对细胞施加了哪些操作方面表现出色,但对细胞"成为什么样子"保持了盲目。我们认为,这种盲目源于将细胞视为独立变量的集合,而非占据高维状态流形上位置的动力系统。借鉴 Waddington 的表观遗传景观,我们提出几何稳定性作为扰动生物学缺失的轴向指标:细胞对扰动作出响应的方向性一致性。这一指标区分了引导细胞走向稳定状态的干预措施与将其散布在状态流形上各处的干预措施。跨越 diverse 扰动数据集的验证表明,几何稳定性捕捉了常规指标无法看到的调控结构,能够在无需生物学注释的情况下区分多靶点主调控因子与特定系統因子。随着精密医学日益依赖细胞再编程,问题从"干预是否发生?"转向"结果状态是否稳定?"几何几何稳定性提供了一个回答此问题的框架。
引用
@article{arxiv.2603.00678,
title = {From Syntax to Semantics: Geometric Stability as the Missing Axis of Perturbation Biology},
author = {Prashant C. Raju},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.00678},
year = {2026}
}