李波 Bo Li — AI for Biology:从多模态虚拟细胞到实验决策
我研究如何用 AI 方法把多模态扰动数据转化为更好的实验决策。我的工作把可靠测量、细胞响应建模和干预设计连接起来,回答两个问题:哪些生物学效应可以预测,哪些干预值得去做实验。
近期动态
更早动态(2024)
研究方向
哪些生物学差异和预测能力能够被可靠地评估?
弄清实验能够可重复地分辨哪些生物学差异,以及预测模型真正恢复了哪些响应结构。在解读基准结果之前,先把测量局限、整体性能和情境特异的恢复能力区分开。
哪些生物学信息能够跨模态、跨情境迁移?
在转录组、形态学、空间和扰动测量之间学习并评估细胞表征,重点关注哪些信息在生物学和实验条件发生变化时依然有用。
下一步最值得做哪些实验?
把干预设计表述为有限预算下的决策问题:针对生物学目标对可行的干预排序,并用独立测得的结果评估所选的实验。
自适应干预设计:把虚拟细胞模型、科研智能体和独立的实验反馈连接起来,让每一轮实验都为下一轮提供信息。
代表性论文
† 共同第一作者 · * 通讯作者
已发表
PhenoProfiler: Advancing Phenotypic Learning for Image-based Drug Discovery
Bo Li, Bob Zhang*, Chengyang Zhang, Minghao Zhou, Weiliang Huang, Shihang Wang, Qing Wang, Mengran Li, Yong Zhang, Qianqian Song*
Nature Communications 17, 793 (2026) · Paper · Webserver · Code · arXiv ·
简介:直接从高内涵显微图像学习细胞表征,用于表型分析和药物发现,把图像特征与不同细胞扰动之间的生物学差异联系起来。
SpaIM: Single-cell Spatial Transcriptomics Imputation via Style Transfer
Bo Li†, Ziyang Tang†, Aishwarya Budhkar, Xiang Liu, Tonglin Zhang, Baijian Yang*, Jing Su*, Qianqian Song*
Nature Communications 16, 7861 (2025) · Paper · Code · Data ·
简介:通过风格迁移整合单细胞与空间转录组数据,预测空间基因表达,把刻画细胞身份和组织结构的两类互补测量联系起来。
在研工作 · 预印本与稿件
VCDesign: Finite-Budget Intervention Design for Virtual Cells
Bo Li†, Lin Wang†, Bob Zhang*, Mengran Li, Zhenchao Tang, Chengyang Zhang, Minghao Sun, Chengliang Liu, Zhiyuan Liu, Yang Zhang*
Manuscript 2026 · Project · Manuscript · Code · Data ·
简介:在有限的实验预算下对可行干预进行排序,利用历史扰动数据和生物学知识,为尚未测得响应的候选干预确定优先级,并用独立测得的实验结果评估所选干预。
Measurement resolution constrains fine-grained perturbation prediction
Bo Li†, Chengyang Zhang†, Mengran Li†, Bob Zhang*, Lin Wang, Zhenchao Tang, Jun Liu, Chengliang Liu, Chen Wei, Yuhao Yi*, Jiancheng Lv, Yang Zhang*
Manuscript 2026 · Project · Manuscript · Code · Data ·
简介:把测量本身的局限和模型的局限分开:先检验实验能否可重复地区分细粒度的扰动效应,再检验预测模型能否恢复这些差异,而不只是学到共有的响应模式。
DrugDis: Disentangling general and context-specific effects in drug-response prediction
Bo Li†, Chengliang Liu†, Yuzhong Peng†, Bob Zhang*, Qing Wang, Pinxian Zeng, Mengran Li, Shenghui Huang, Chuxia Deng*, Yang Zhang*
Manuscript 2026 · Project · Manuscript · Supplement · Code · Data ·
简介:把药物和样本的通用效应与情境特异的交互效应分开,揭示整体预测精度由什么驱动,以及模型改进是否真正恢复了生物学解释所需的响应成分。
MVCBench: A Multimodal Benchmark for Drug-induced Virtual Cell Phenotypes
Bo Li†, Qing Wang†, Shihang Wang†, Bob Zhang*, Yuzhong Peng, Pinxian Zeng, Chengliang Liu, Mengran Li, Ziyang Tang, Xiaojun Yao, Chuxia Deng, Qianqian Song*
bioRxiv 2026 · Project · Preprint · Code · Data ·
简介:对药物诱导的转录组与形态学响应,系统评测分子与细胞表征,检验哪些预测增益能跨化合物、细胞系、实验批次和数据集保持。
软件与资源
代表性研究软件与社区资源。
| 项目 | 简介 | Stars |
|---|---|---|
| VCDesign | 面向虚拟细胞的有限预算干预排序与决策对齐评估 | 4 |
| PertResolve | 用于解释扰动预测性能、考虑测量分辨率的评估框架 | 3 |
| DrugDis | 按成分拆分通用效应与情境特异效应的药物响应预测评估 | 1 |
| MVCBench | 虚拟细胞表征与泛化能力的多模态基准 | 10 |
| PhenoProfiler | 面向高内涵细胞成像的端到端表型表征学习 | 11 |
| Awesome-Virtual-Cell | 虚拟细胞研究的文献、数据集、基准与资源汇总 | 323 |
| Nature-Paper-Skills | 用于科研论文撰写、修改、审查与重投的 Agent 技能 | 578 |
| SpaIM | 用于空间转录组插补的跨模态建模 | 24 |
Star 数截至 2026-10-13 · 点击查看 GitHub 实时数据。
教育经历
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2026.06 – 2027.06:新加坡国立大学
- 访问学生,合作导师:Prof. Yang Zhang
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2024.08 – 至今:澳门大学
- 计算机科学博士(人工智能系),全额奖学金。导师:Prof. Bob Zhang;联合导师:Prof. Qianqian Song(普渡大学)
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2021.09 – 2024.07:北京工业大学
- 电子信息硕士。导师:Prof. Yong Zhang、Prof. Baocai Yin
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2017.09 – 2021.07:北京信息科技大学
- 机器人工程学士。导师:Prof. Hongbo Huang
荣誉奖励
- 2024:澳门大学博士奖学金
- 2024.07:北京工业大学 Top 100 毕业生(前 100 / 6331)
- 2024.07 & 2021.07:北京市优秀毕业生
- 2023.10:小米奖学金
- 2022.10:国家奖学金
- 2021:北京信息科技大学科技创新奖学金一等奖
专利
三项中国发明专利的共同发明人,内容涉及细胞图像密度图生成与细胞定位:CN115457546A、CN115810046A、CN115457547A。
学术服务
期刊审稿人:Science Advances、IEEE TPAMI、IEEE TIP、IEEE TNNLS、Medical Image Analysis、Bioinformatics、Briefings in Bioinformatics、Pattern Recognition、BMC Biology、Engineering Applications of Artificial Intelligence、Expert Systems with Applications。
合作单位:普渡大学、康奈尔大学、佛罗里达大学、新加坡国立大学、中山大学、四川大学、北京工业大学、澳门理工大学。





