测序让我们读出 DNA。
Genos,帮助我们读懂它。
从 A、T、C、G 中学习生命规律,把序列转化为可复用的模型能力,支撑变异解读、表达预测和调控研究。
关于 Genos +
Genos 是由华大生命科学研究院与之江实验室联合研发的基因组基础模型。它像学习语言一样,从高质量、多样人群的基因组中学习 DNA 的排列规律,以单碱基精度理解长序列中的功能信息。研究者可以把这种通用能力接入具体任务:比较变异前后的表达变化,模拟不同染色质开放状态下的转录输出,或寻找疾病相关的候选基因与位点。Genos 为下游模型提供可复用的序列表征、预训练权重和分析能力。通过任务微调与多组学信息融合,它让研究者能围绕科学问题构建应用。从 Genos-Mutation、Genos-Reg 到 ATLAS,目标始终一致:先用计算缩小搜索范围,再让实验聚焦值得验证的发现。模型预测作为研究线索,需与实验及其他证据共同验证。
把候选缩小。
把验证做深。
从海量序列中找到值得关注的变化,
让下一步实验,更有方向。
一个底座,多条研究路径
你的问题,
从这里开始。
选择一个研究问题,
看 Genos 如何转化为具体能力。
一个变异,
可能如何改变表达?
比较参考序列与突变序列的 RNA 表达预测,帮助研究者理解变异的潜在功能影响。
参考 DNA + 个体变异
变异前后的表达轨迹
对比参考与突变状态,观察潜在表达差异
流程与曲线均为示意,非实时预测从四个字母,到可复用的能力
Genos 怎样
读懂一段 DNA?
先从序列中学习规律,
再用任务数据连接具体问题。
字母相同,
排列与位置不同。
DNA 由 A、T、C、G 构成。Genos 逐个碱基读取序列,同时保留它们所处的上下文。
- 输入
- 一段 DNA 序列
- 模型读取
- 碱基 + 在序列中的位置
一处 A → G 的变化,也能进入模型。
看过前文,
预测下一位。
预训练时,模型根据前面的序列预测下一个碱基,再对照真实答案更新参数。从大量 DNA 中,逐渐学到上下文规律。
- 训练输入
- 当前位置之前的碱基
- 训练目标
- 下一个碱基的概率
为 A / T / C / G 计算下一位概率
对照原始序列,就能检验预测。
学习方式示意,未运行模型联系上下文,
把序列变成特征。
注意力为不同位置的信息分配权重;MoE 路由按输入选择部分计算模块。多层处理后,得到可供任务复用的序列表征。
- 内部计算
- 注意力 + 混合专家
- 可复用输出
- 表征向量 / 序列概率
同一个底座,
接上不同研究任务。
表达预测需要任务头与数据微调;细胞状态研究再加入 ATAC 信号;候选区域发现则结合注意力分析与队列统计。
- 基础能力
- 预训练权重、表征、注意力信息
- 任务产出
- 表达预测 / 疾病相关候选线索
只改一个碱基,
如何研究它的影响?
用同一个 Mutation 任务模型,分别处理参考与变异序列,再比较表达轨迹。
经任务数据微调
先得到参考序列的表达预测。示意曲线,无真实预测数值。
专业展开:上下文、注意力与任务微调
长上下文 × 单碱基
上下文是一次可参考的序列范围。Genos 基座最长支持约 100 万碱基,并在单碱基分辨率下建模。Mutation 与 Reg 当前表达任务采用 32 kb 窗口;基座上限不等于每个应用的窗口。
Attention × MoE
注意力学习当前位置与前文的联系,权重不直接等于生物因果关系。论文中的 MoE 含 8 个专家子网络,每个 token 选 2 个;“专家”是计算模块,不是预设的基因功能分工。
预训练 × 任务微调
预训练用 DNA 自带的下一碱基作监督信号,得到权重、表征与序列概率。表达预测再接任务头,以表达数据微调;Reg 加入反映染色质开放程度的 ATAC 信号。ATLAS 结合注意力扰动和队列统计,筛选候选区域。
表征,是什么?
表征是描述序列上下文特征的一组数值,可供分类、聚类或任务模型使用。序列概率描述下一个碱基的可能性;RNA 表达轨迹则来自专门适配后的下游模型。
为基因组模型增加可检索的“生物字典”
领域扩展 / ONEGENOMERICE同一建模范式,拓展至水稻专用模型研究
从基础模型,
走向应用生态。
从联合攻关到多物种拓展,
用研究、应用与真实影像记录每一步。

华大 × 之江,联合攻关
华大生命科学研究院与之江实验室联合培养跨学科人才,围绕真实基因组问题共同研发。
之江实验室官方报道 · 团队起源 ↗
Genos 在 ICG-20 联合发布
在杭州 ICG-20 联合发布 Genos,开放 1.2B 与 10B 两个基础模型版本。
华大官网 · 2025.10.23发布 ↗
Genos-10B-v2 扩展学习范围
引入新增人群、非人灵长类与其他哺乳动物序列,扩展基础模型的学习范围。
Genos官方News · 2025.12.18 ↗
Gengram,为模型加入生物模式记忆
引入显式 motif 记忆与 k-mer 检索,为基因组模型补充可检索的生物模式。
Genos官方News · 2026.01.30 ↗
OneGenomeRice,走向水稻基因组研究
基于 422 份栽培稻与野生稻高质量基因组,构建水稻专用基础模型。
OneGenomeRice预印本 · 2026.04.23 ↗
Genos-m,面向人源相关微生物
面向人源相关微生物,采用 4.7B 稀疏 MoE 与 1M 上下文,学习跨尺度序列特征。
Genos-m预印本 · Posted May 24, 2026 ↗
Genos-Mutation,比较变异前后的表达
比较参考序列与个体变异后的表达预测,支持不同细胞背景下的变异功能研究。
Mutation/Reg公开介绍 · 2026.06.16 ↗
Genos-Reg,连接DNA与染色质状态
融合 DNA 与 ATAC 染色质开放信号,预测细胞状态相关的 RNA 表达。
Mutation/Reg公开介绍 · 2026.06.16 ↗
Genos-WGBS,探索甲基化与疾病机制
将变异、染色质可及性与 DNA 甲基化纳入多组学研究设计。
查看项目研究方案 ↗
ATLAS,用差异注意力寻找疾病相关位点
通过病例与对照的注意力差异,寻找疾病相关候选基因与区域。
华大官网 · ATLAS研究 · 2026.09.03 ↗
依据公开成果与项目材料整理 · 预印本、云端应用与研究方案分别标注 · 公开介绍日期与首次上线日期有所区别
育种与农业
以水稻为标杆,
让育种能力持续积累。
围绕真实育种问题,连接组学数据、模型分析与实验验证。
从水稻出发,与育种团队共同探索更多应用。
让下一个发现,有一个起点
把你的问题,
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