拉曼數據 一鍵云化 智能解析，星賽生物發布一站式AI云專家系統，解鎖拉曼組數據藍海
成千上萬條拉曼光譜數據，到底蘊含了哪些生物學意義？代碼不熟、理論知識不足、終端算力不夠，也想輕松徜徉拉曼數據瀚海？人工智能時代，一切皆有可能！
在剛剛落幕的2024中國生命科學大會上，青島星賽生物科技有限公司（以下簡稱“星賽生物”）正式發布了一站式拉曼組智能云專家系統——拉曼智云（RamanAI）。這一國際首創的云平臺，將為研究人員提供簡單、零基礎、可視化的拉曼組數據分析體驗，同時搭載先進的人工智能專家系統，在聊天中設計實驗、搭建模型、完成數據分析。此外云端建立的模型，可實時導入星賽生物的單細胞分析/分選儀器系列，指導基于拉曼光譜的細胞分選。
RamanAI拉曼智云發布會現場
此次發布會在科學界引起了廣泛的關注和熱議，科研工作者們對這一新工具表現出了濃厚的興趣。星賽生物董事長馬波（中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員）強調，“拉曼智云是公司響應科研需求、推動科技進步的重要產品，通過高科技解決方案簡化復雜數據分析，釋放科研人員的創造潛力，這將極大地加速科學研究和實驗精度，推動整個行業向前發展。”
拉曼組數據：免標、無創的單細胞代謝表型組
拉曼光譜技術能夠識別和量化細胞內的各種生物分子，如蛋白質、核酸、脂質和碳水化合物等，而拉曼組是一個細胞群體在特定條件下的單細胞拉曼光譜的集合，是一種廣譜適用、非侵入性、高時空分辨率、快速、低成本的單細胞代謝表型組。
中國科學院青島生物能源與過程研究所單細胞中心主任徐健研究員介紹，拉曼組能將胞內代謝物的分子光譜定量地翻譯為細胞實時狀態下的底物代謝、產物合成、抗逆性、環境應激、化合物相互轉化網絡、細胞間代謝互作以及細胞種類等信息。單細胞中心和星賽生物合作，研制和產業化了業界首臺高通量流式拉曼分選儀FlowRACS。這一產品作為目前國內外市場上唯一的拉曼流式細胞儀，首次使拉曼組數據的高通量、大規模的采集成為可能。
拉曼組的深刻內涵
隨著拉曼組邁入“大數據時代”的門檻，“拉曼智云”應運而生。拉曼智云聚焦于拉曼組這一全新的數據類型，旨在為非標記、非侵入性的單細胞代謝表型組分析提供一站式的云分析手段，推動拉曼光譜的應用拓展以及大數據系統構建。
數據易得，個中奧妙難解析
隨著高通量拉曼流式裝備FlowRACS的推出，大規模獲取拉曼組數據變得越來越容易。然而，如何從這些復雜的數據中提取出有價值的信息，卻是一個巨大的挑戰。
星賽生物的王永順工程師介紹，“拉曼智云內置‘智云分析’和‘智云建模’功能模塊，融合了高場景匹配的機器學習算法、前沿的深度學習算法、多種自研算法，以及當前備受矚目的大模型技術，支持高度自動化的光譜分析建模、圖像及多模態分析流程。根據用戶的定制需求，拉曼智云可呈現豐富多彩、期刊發表質量的可視化圖表。”
拉曼智云的四大功能模塊
拉曼智云，AI加持的云專家
缺少物理化學知識，沒有數據分析經驗，也可借助拉曼光譜技術輕松開展實驗？
“當然可以”，星賽生物的首席科學家尹沂峰博士興奮地說，“拉曼智云內置‘智云專家’功能模塊，不僅全天候對整個數據分析流程提供智能引導，而且配備智能問答窗口，設計實驗問題、數據分析問題，所有疑問，‘智云專家’統統回答您！”
在發布會現場，尹博士還展示了利用拉曼智云開展的部分應用案例，如哺乳動物細胞免標無參聚類、益生菌種類鑒定、番茄紅素高產菌株篩選和高耐受細胞識別等。他強調，這些應用展示了拉曼智云在實際科研中的廣泛適用性和高效性。
析選同步，讓云為儀器性能加速
如今，拉曼智云已經與星賽生物的高通量流式拉曼分選儀FlowRACS、單細胞拉曼光鑷分選儀RACS-Seq實現了無縫對接。一方面，用戶可以直接從儀器端上傳數據，無需進行復雜的數據轉換和格式調整；另一方面，用戶從拉曼智云下載的數據模型，也可輕松導入FlowRACS或者RACS-Seq中，輔助后續的單細胞分選工作。
這種“析選同步”的方式，不僅提高了數據處理的效率，也為儀器的性能提供了強有力的支持。
打破拉曼組數據孤島，釋放終端算力
拉曼智云不僅僅是一個數據分析平臺，它還內置了云端超高算力支持，使用戶可以擺脫硬件限制，隨時隨地進行數據分析。平臺的集中數據管理系統支持每組用戶高達20G的存儲空間，極大地簡化了數據管理流程，方便數據的訪問和共享。
拉曼智云的核心優勢
星賽生物的生物技術總監朱鵬飛介紹到，“從單細胞拉曼光譜定性和定量地測量單細胞的代謝表型組，取決于關聯光譜特征和特定代謝表型的一系列‘模型’。拉曼智云是這些‘拉曼代謝模型’的一站式數據庫。同時，拉曼智云內置了‘智云商城’，允許用戶共享、交易和應用模型。我們希望建立一個科研社區，讓用戶不僅可以交易和應用模型，還可以共享數據，促進科研協作和技術進步”。
未來，星賽生物將不斷優化擴展拉曼智云的功能，增加更多的自研算法，為科研人員提供更強大、高效的拉曼數據分析工具。同時，星賽生物還計劃將拉曼智云與更多類型的科研設備進行集成，以支持更廣泛的科研應用和商業合作。
拉曼智云通過“一鍵云化”的功能，實現了數據的即時上傳、云端處理和分析、模型共享，極大地節約了科研人員的時間和精力。星賽生物的總經理洪鉉哲表示，“我們的目標是讓科研工作者能夠更專注于科學探索的本質，而不是被繁瑣的數據處理工作所困擾。”
隨著大數據與人工智能的發展，大眾正在進入一個由數據和算法重構認知的深度智能化時代。包括拉曼智云在內的數據分析云平臺正日益成為科學研究中不可或缺的重要組成部分。
隨著拉曼智云技術的不斷進步和功能的日臻完善，可以預見到“拉曼組平臺”的一個全新發展階段。從FlowRACS實現拉曼組大數據的采集，再到RamanAI服務拉曼組大數據的分析和分選，并支撐基于“拉曼組大模型”的應用，這一完整的創新鏈條將為單細胞多組學研究與產業注入源源不斷的創新能量，加速精準醫學、合成生物學、生物資源探測與利用等“新質生產力”邁向新的發展高度。
