一、慶功宴后的野心火苗
論文見刊那天,302實驗室罕見地提前下了班。林卷卷抱著剛打印出來的論文單行本,非要拉著江硯去學校門口的麻辣燙店“慶功”。
“江博士,你看這紅湯多像我們飆升的影響因子!”林卷卷舉著筷子,把一串魚丸浸在滾燙的紅油里,“二區(qū)頂刊只是開胃菜,下次我們直接上CNS豪華套餐!”
江硯看著她被辣得通紅的鼻尖,默默遞過一杯冰可樂:“先吃你的魚丸?!彼焐喜懖惑@,指尖卻在桌下摩挲著手機——屏幕上是Nature最新一期的目錄,其中一篇關于單細胞空間轉(zhuǎn)錄組的論文,被他標了三個醒目的紅圈。
“說真的,”林卷卷吸溜著面條,突然正經(jīng)起來,“Dragon-Seq 2.0雖然牛,但總覺得還差口氣。就像打游戲通關了普通難度,不試試地獄模式怎么甘心?”
江硯抬眼,眼底閃過一絲笑意:“如果我說,有個方向可能打敗現(xiàn)有單細胞分析的范式,難度系數(shù)堪比同時解十道NP難題,你敢不敢接?”
“接!”林卷卷想都沒想就拍了桌子,麻辣燙的湯汁濺到白大褂上也毫不在意,“只要能發(fā)Nature,別說NP難題,讓我給測序儀唱《征服》都行!”
那天晚上,兩人踩著月光走回實驗室。林卷卷拿著根樹枝當劍,邊比劃邊喊:“Nature副本,我林卷卷來啦!小怪們接招!”江硯跟在她身后,聽著她把頂級期刊比作游戲副本,突然覺得那座遙不可及的學術(shù)高峰,似乎也沒那么陡峭了。
二、實驗室黑板上的狂想曲
第二天一早,林卷卷剛沖進實驗室,就被黑板上的內(nèi)容驚得差點咬掉舌頭。
原本干凈的黑板上,被江硯用白色粉筆寫滿了公式和示意圖:從單細胞測序數(shù)據(jù)的時間序列建模,到空間位置信息的整合算法,再到與蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡的動態(tài)關聯(lián)……最后用紅色粉筆圈出三個大字:時空圖譜。
“這、這是……”林卷卷指著黑板,結(jié)結(jié)巴巴地說不出話。
“單細胞時空動態(tài)圖譜?!苯幉亮瞬潦稚系姆酃P灰,語氣平靜得像在說今天的天氣,“現(xiàn)有技術(shù)能測單細胞的基因表達,能看空間位置,卻沒法把時間維度加進去——細胞是怎么從胚胎干細胞分化成神經(jīng)細胞的?腫瘤細胞在體內(nèi)遷移時基因表達如何變化?這些動態(tài)過程,我們現(xiàn)在只能靠推測?!?/p>
他拿起粉筆,在“時空圖譜”旁邊畫了個簡單的坐標軸:“橫軸是空間位置,縱軸是基因表達,第三軸是時間。我們要做的,就是用算法給細胞‘拍電影’,讓它的每一個變化都無所遁形。”
林卷卷的眼睛越睜越大,手里的早餐面包“啪嗒”掉在地上:“這、這要是做出來,豈不是能直接看到細胞的‘前世今生’?”
“不止。”江硯的指尖點在黑板上的一個節(jié)點,“如果能實現(xiàn),癌癥轉(zhuǎn)移機制、胚胎發(fā)育奧秘、甚至神經(jīng)退行性疾病的病程進展,都可能被重新定義。”
林卷卷突然撲到黑板前,拿起紅色粉筆在“時空圖譜”下方畫了個大大的游戲手柄,旁邊寫著:SCI大富翁之Nature副本開荒計劃——主線任務:解鎖細胞時空密碼。
“江博士,”她轉(zhuǎn)過身,眼睛亮得像藏了整片星空,“這副本,我跟你刷了!”
江硯看著黑板上嚴肅的科學構(gòu)想和幼稚的游戲涂鴉奇妙共存,嘴角的弧度再也藏不住。他拿起黑板擦,卻沒有擦掉那個游戲手柄,只是輕聲說:“先說好,這個副本的BOSS比你想象的難打?!?/p>
三、第一關:數(shù)據(jù)海嘯與代碼防線
開荒計劃啟動的第一周,林卷卷就體會到了“Nature副本”的下馬威——數(shù)據(jù)量。
為了構(gòu)建時空圖譜,他們需要整合三種數(shù)據(jù):單細胞測序的基因表達矩陣(動輒幾十GB)、空間轉(zhuǎn)錄組的位置信息(三維坐標點云數(shù)據(jù))、以及顯微鏡拍攝的時間序列影像(每小時產(chǎn)生200GB原始數(shù)據(jù))。
“這哪是數(shù)據(jù)啊,這是海嘯!”林卷卷盯著服務器的存儲容量報警界面,哀嚎著癱在椅子上,“我們現(xiàn)有的算力,處理這些數(shù)據(jù)就像用算盤解微積分!”
江硯正在調(diào)試新到的超算節(jié)點,聞言回頭:“我申請了學校的GPU集群資源,但調(diào)度優(yōu)先級不夠。需要優(yōu)化算法,把數(shù)據(jù)壓縮到現(xiàn)有算力能啃得動的程度?!?/p>
“壓縮?”林卷卷突然坐直,眼睛一轉(zhuǎn),“有了!我可以用Transformer模型做特征提取,就像給數(shù)據(jù)‘脫水’!保留精華,丟掉雜質(zhì)!”
她撲到電腦前,手指在鍵盤上翻飛,屏幕上跳出一行行代碼:“你看,把基因表達矩陣當成‘文本’,空間位置當‘上下文’,時間序列當‘語序’……說不定能訓練出個‘細胞語言翻譯器’!”
江硯湊過去看,發(fā)現(xiàn)她竟把自然語言處理的思路嫁接到了生物數(shù)據(jù)上。那些原本雜亂無章的數(shù)據(jù),在她的算法里被賦予了“語義”,冗余信息被精準剔除,數(shù)據(jù)量瞬間壓縮到原來的1/5。
“邏輯……居然能自洽?!苯庪y得沒吐槽,指尖輕輕點在屏幕上的一個函數(shù),“這里加個注意力掩碼,讓模型更關注時間維度的變化?!?/p>
林卷卷立刻照做,代碼運行的進度條飛速推進。當最終的壓縮率顯示為19.7%時,兩人對視一眼,都從對方眼里看到了興奮。
“第一關,通關!”林卷卷比了個勝利手勢,突然想起什么,“對了,這模型叫什么名字好?‘細胞壓縮餅干’?還是‘時空脫水機’?”
江硯:“……叫‘Temporal-Seq’?!?/p>
四、閻王爺?shù)睦涑芭c內(nèi)部的熱望
他們要沖擊Nature的消息,不知怎么傳到了閻正明耳朵里。某天組會結(jié)束,閻正明特意路過302實驗室,陰陽怪氣地敲了敲門框。
“小江啊,有志向是好的,但也別好高騖遠?!彼沉搜酆诎迳系摹皶r空圖譜”,嘴角撇出一絲嘲諷,“Nature可不是二區(qū)期刊,不是靠點小聰明就能混進去的?!?/p>
趙宇跟在后面,假惺惺地附和:“就是啊江師弟,聽說你們連超算資源都申請不到?要不我跟閻老師說說,把我們組淘汰的舊服務器借給你們?”
林卷卷正調(diào)試著算法,聞言直接懟回去:“舊服務器就留給趙師兄當游戲機吧,我們的代碼怕它跑起來自燃。”
江硯按住想沖上去理論的林卷卷,對閻正明說:“多謝導師關心,我們會按計劃推進?!?/p>
閻正明見沒討到便宜,悻悻地走了。林卷卷氣得直跺腳:“他分明就是怕我們超過他!”
“所以才要更努力?!苯幋蜷_數(shù)據(jù)文件夾,“你看,張院士把他珍藏的小鼠胚胎發(fā)育數(shù)據(jù)集借給我們了?!?/p>
林卷卷湊過去,看到文件夾里的實驗記錄密密麻麻,標注著“2010-2023”:“張院士也太給力了吧!”
“他說,”江硯頓了頓,語氣里帶著不易察覺的鄭重,“龍騰大學該有篇能讓世界記住的Nature了。”
那天下午,計算機系的教授聽說了他們的計劃,主動派來兩個博士生幫忙優(yōu)化代碼;生科院的技術(shù)員偷偷塞給林卷卷一把細胞房的備用鑰匙:“凌晨三點的顯微鏡沒人搶,你們盡管用?!?/p>
實驗室的黑板上,除了“時空圖譜”,漸漸多了些歪歪扭扭的留言:
“加油!等你們上Nature封面!”(來自隔壁實驗室的師妹)
“代碼有bug可以找我,免費!”(計算機系學霸)
“這是我珍藏的咖啡因片,熬夜必備!”(某不知名的熱心同學)
林卷卷看著那些暖心的字跡,突然覺得,這場Nature副本的開荒,他們不是孤軍奮戰(zhàn)。
五、深夜的泡面與星空
為了趕在國際單細胞大會前拿出初步成果,兩人幾乎住在了實驗室。凌晨三點的302,永遠亮著兩盞燈:江硯那邊是顯微鏡的冷光,林卷卷這邊是電腦屏幕的藍光。
某個深夜,林卷卷的代碼突然跑出一組奇怪的結(jié)果——小鼠胚胎干細胞在分化過程中,某個基因的表達模式呈現(xiàn)出周期性波動,像一串神秘的密碼。
“江博士!你快看這個!”她舉著電腦沖到細胞房,江硯正在給樣本染色,聞言立刻放下移液槍。
屏幕上的折線圖像跳動的心臟,在時間軸上畫出優(yōu)美的正弦曲線。江硯的呼吸瞬間屏住:“這是……生物鐘基因?在單細胞水平上居然能觀測到這么規(guī)律的波動?”
“不止呢!”林卷卷調(diào)出空間分布圖,“你看它的表達位置,隨著時間推移在細胞內(nèi)移動,像在跳某種舞蹈!”
兩人對著那組數(shù)據(jù)研究了整整三個小時,直到窗外泛起魚肚白才意識到餓。林卷卷從抽屜里翻出最后兩桶泡面,用燒杯煮了開水。
“江博士,你說我們能成功嗎?”她吸著泡面,突然有點忐忑,“Nature那么難,萬一……”
“沒有萬一?!苯幋驍嗨炎约和肜锏碾u蛋夾給她,“你的代碼能跑,我的實驗數(shù)據(jù)可靠,剩下的交給科學本身。”
林卷卷看著他認真的側(cè)臉,突然笑了:“對!代碼能跑就是勝利!就算這次不行,我們再改再試,總有一天能把‘時空圖譜’敲進Nature的接收列表!”
那天清晨,他們并肩站在實驗室的窗邊,看著第一縷陽光照在“時空圖譜”的黑板上。林卷卷掏出手機,拍下這一幕,設成了屏保。
“Nature副本開荒日志,Day 15?!彼谂笥讶懴逻@句話,配了張泡面和黑板的合影,“BOSS很兇,但我們的裝備也在升級。沖!”
江硯刷到這條朋友圈時,正在調(diào)試顯微鏡。他猶豫了幾秒,點了個贊,然后把自己的手機屏保,換成了那張林卷卷趴在桌上睡顏的照片。
Nature之路注定布滿荊棘,但此刻的302實驗室里,野心與信任正在悄悄發(fā)酵,像培養(yǎng)基里悄然生長的細胞,終將綻放出驚人的力量。