ChatCell: Facilitando a Análise de Células Únicas com Linguagem Natural

ChatCell: Facilitating Single-Cell Analysis with Natural Language

February 13, 2024

Autores: Yin Fang, Kangwei Liu, Ningyu Zhang, Xinle Deng, Penghui Yang, Zhuo Chen, Xiangru Tang, Mark Gerstein, Xiaohui Fan, Huajun Chen

cs.AI

Resumo

À medida que os Modelos de Linguagem de Grande Escala (LLMs) evoluem rapidamente, sua influência na ciência está se tornando cada vez mais proeminente. As capacidades emergentes dos LLMs em generalização de tarefas e diálogo de forma livre podem avançar significativamente áreas como química e biologia. No entanto, o campo da biologia de célula única, que forma os blocos fundamentais dos organismos vivos, ainda enfrenta vários desafios. Altas barreiras de conhecimento e escalabilidade limitada nos métodos atuais restringem a exploração plena dos LLMs no domínio de dados de célula única, dificultando a acessibilidade direta e a iteração rápida. Para isso, apresentamos o ChatCell, que representa uma mudança de paradigma ao facilitar a análise de célula única com linguagem natural. Aproveitando a adaptação de vocabulário e a geração unificada de sequências, o ChatCell adquiriu profunda expertise em biologia de célula única e a capacidade de acomodar uma ampla gama de tarefas de análise. Experimentos extensivos demonstram ainda o desempenho robusto do ChatCell e seu potencial para aprofundar os insights em célula única, abrindo caminho para uma exploração mais acessível e intuitiva nesse campo crucial. A página inicial do nosso projeto está disponível em https://zjunlp.github.io/project/ChatCell.

English

As Large Language Models (LLMs) rapidly evolve, their influence in science is becoming increasingly prominent. The emerging capabilities of LLMs in task generalization and free-form dialogue can significantly advance fields like chemistry and biology. However, the field of single-cell biology, which forms the foundational building blocks of living organisms, still faces several challenges. High knowledge barriers and limited scalability in current methods restrict the full exploitation of LLMs in mastering single-cell data, impeding direct accessibility and rapid iteration. To this end, we introduce ChatCell, which signifies a paradigm shift by facilitating single-cell analysis with natural language. Leveraging vocabulary adaptation and unified sequence generation, ChatCell has acquired profound expertise in single-cell biology and the capability to accommodate a diverse range of analysis tasks. Extensive experiments further demonstrate ChatCell's robust performance and potential to deepen single-cell insights, paving the way for more accessible and intuitive exploration in this pivotal field. Our project homepage is available at https://zjunlp.github.io/project/ChatCell.