Perspective
生化学：仮想酵母の構築に向けて
Nature 655, 8121 doi: 10.1038/s41586-026-10574-9
細胞生物の計算シミュレーションを前進させるため、このPerspectiveで我々は、仮想酵母を提案する。仮想酵母は、遺伝学的に扱いやすくデータが豊富なモデル系である出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）を用いて、マルチモーダルな生物学的データ、機構的推論、能動的実験を統合することで、真核細胞の挙動をモデル化する人工知能（AI）駆動型エージェントである。細胞の複雑性は、遺伝、代謝、構造の系にまたがる、機能を中心とした8つのモジュールに分解され、それぞれが、大規模言語モデルベースのオーケストレーション層を介して調整されるドメイン特化型AIツールとして実装される。このシステムは、機構的知識、細胞内構造、動的状態という3本の柱となるデータに基づいて構築され、実験を自律的に設計・実行する閉ループ学習パイプライン内に、表現学習と生成モデル化を統合する。この仮想酵母は、生合成経路を最適化したり、さまざまな細胞過程にまたがる仮説の生成と優先順位付けを支援したり、標的発見を加速したりするための、概念的プラットフォームとして、また運用可能なプラットフォームとして機能する。仮想酵母は、生物学的な現実性と自律的なAI推論を結び付けることで、仮想真核細胞の構築と合成生物学の進展に向けた汎化可能な青写真を確立する。
