HarmonyCell：自动化解决单细胞扰动建模中的语义与分布迁移
人工智能
2026-03-10 v2 计算工程、金融与科学
定量方法
摘要
单细胞扰动研究面临双重异质性瓶颈：(i) 语义异质性——相同生物概念在不同数据集中以不兼容的元数据模式编码；(ii) 统计异质性——来自生物变异导致的分布迁移，要求数据集特定的归纳偏置。我们提出了 HarmonyCell，一个端到端的智能体框架，通过专门机制解决每个挑战：LLM 驱动的语义统一器自主将不同元数据映射到标准化接口，无需人工干预；自适应蒙特卡洛树搜索引擎在层次化动作空间上运行，合成针对分布迁移的最优统计归纳偏置的体系结构。在语义和分布迁移下的多样化扰动任务上进行评估，HarmonyCell 在异构输入数据集上的有效执行率达到 95%（常规智能体为 0%），同时在严格的离分布评估中与甚至超过专家设计的基线相当。这种双轨编排使可扩展的自动虚拟细胞建模成为可能，无需数据集特定的工程化。
引用
@article{arxiv.2603.01396,
title = {HarmonyCell: Automating Single-Cell Perturbation Modeling under Semantic and Distribution Shifts},
author = {Wenxuan Huang and Mingyu Tsoi and Yanhao Huang and Xinjie Mao and Xue Xia and Hao Wu and Jiaqi Wei and Yuejin Yang and Lang Yu and Cheng Tan and Xiang Zhang and Zhangyang Gao and Siqi Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.01396},
year = {2026}
}
备注
18 pages total (8 pages main text + appendix), 6 figures