你是否曾想象过，我们可以像编写程序一样，编辑细胞之间的对话？人工智能（AI）与细胞外囊泡（EVs）的跨界融合，正在将这个想象变为现实。近日，上海交通大学医学院苏佳灿教授团队在生物材料领域国际顶尖期刊《生物活性材料》发表了一篇题为 “Artificial intelligence virtual extracellular vesicles (AIVEVs)” 的综述论文，首次提出了“人工智能虚拟细胞外囊泡”这一前沿概念，旨在通过计算机来预演生命过程、加速科学发现，最终推动个性化医疗与精准治疗的发展，打造精准医疗"数字先知"！

“人工智能虚拟细胞外囊泡”登上《生物活性成分》杂志。

传统EV研究面临诸多瓶颈，例如异质性强， 实验周期长，机制不透明等。人工智能虚拟细胞外囊泡（AIVEVs）是一种基于AI技术的数字模型，能在计算机中模拟真实细胞外囊泡的生成、组成和功能。简单来说，AIVEVs是EVs的“数字孪生”，可以在计算机中预测、模拟甚至设计EVs的行为与功能，可以完美克服上述传统EV研究面临的瓶颈。

AIVEVs可以通过 “知识驱动的白盒模型” 与 “数据驱动的黑盒模型” 双轨并行，构建可解释、可预测的数字模型，大幅提升研究效率与精准度，两者融合，形成“知识+数据”双驱动的混合智能模型。

“人工智能虚拟细胞外囊泡”研究的完整闭环

AIVEVs作为前沿交叉技术的代表，正在从多个维度重塑细胞外囊泡的研究与应用范式。它能够基于虚拟细胞的状态，智能预测EVs可能携带的蛋白质、RNA、脂质等分子组成，从而加速疾病标志物的发现；通过构建“供体细胞–EVs–受体细胞”全链路数字模型，它可在计算机中模拟生理与病理状态下细胞间的通信对话，揭示异常信号传递机制；在疾病诊断方面，AIVEVs通过病理特异性建模，能够高效筛选出高特异性、高灵敏度的液体活检标志物，推动早期诊断与精准分型；此外，在治疗领域，它还可预测工程化修饰后EVs的靶向能力和载药效率，引导研究人员理性设计下一代智能囊泡药物，显著缩短药物研发周期、降低试错成本。总之，AIVEVs正以其“预测、模拟、诊断、设计”四位一体的能力，成为连接数字生物学与临床转化的重要桥梁。

AIVEVs的未来发展已绘制出清晰的战略蓝图。未来三年，它将聚焦于基础引擎的构建，核心任务是建立标准化的数据与模型框架，开发融合AI与生物物理原理的混合模型原型，并构建公开基准测试集，为技术可靠性与可解释性奠定基石。随后三年进入转化验证阶段，重点开发针对肿瘤、神经退行性疾病等特定场景的AIVEVs模块，并打通“干实验预测—湿实验验证”的闭环迭代流程，在验证治疗效能的同时探索全新疾病机制。最后四年将实现临床深度整合，目标是将AIVEVs转化为可直接辅助诊疗的临床决策支持系统、开放共享的治疗设计云平台，并推动基于虚拟模型的数字化生物标志物最终获批，真正实现从“数字孪生”到“临床武器”的跨越。这一由“技术可靠”到“生物相关”再到“临床可用”的演进路径，标志着人工智能正系统性地迈向生命科学的研发核心与临床一线。

据悉，这项研究得到了国家自然科学基金等资助。研究团队目前致力于推进“人工智能虚拟细胞外囊泡”平台建设。未来，人工智能驱动的虚拟细胞外囊泡有望加速细胞外囊泡研究，实现精准设计、预测疗效及个性化应用，为疾病诊断和治疗带来革命性变革。