训练大模型教会我的事,后来都用在了生物医药上
我的简历里有一行字:训练过语言模型。一行字背后是几百天的时间。从搭数据管线、训到一半 loss 炸了重来、把整套东西搬到华为昇腾 910B 上再踩一遍坑,到后来发现这套”训练语言模型”的思维居然能一路迁移到蛋白质预测、再迁移到 AI 药物对接——这篇文章就是把这三次迁移完整讲一遍。 先交代清楚开源状态:医药侧(蛋白质、药物)的代码和模型,我暂时没有开源;语言模型侧的代码和仓库,在简历 V1 里提到的启智社区(OpenI)个人主页可以看到:openi.pcl.ac.cn/bhys。所以下面讲方法论和踩坑为主,代码点到为止。 第一部分:从零训练大语言模型,我踩过的坑架构别发明,抄已经收敛的模板训练 LLM 最反直觉的一件事是:架构设计在这个年代几乎不构成竞争力。Stanford CS336 课程的 Tatsu 讲过一句话我印象很深——2024 年大家都在 cosplay Llama2,2025 年的主题是”怎么训得不崩”,2026 年变成”怎么扛住长上下文”。我自己的经验印证了这一点:把主流开源模型的架构参数并排放在一起,90% 的维度几乎一模一样: pre-norm:LayerNorm 挪出残差流,梯度反传更稳 RMSNorm 替代 LayerNorm:减均值加 bias 那部分没帮上忙。RMSNorm 只做缩放不做平移: RMSNorm(x)=x1d∑i=1...
两条路进入生物信息学,然后在 AI 时代交汇
生物信息学有一个少被明说但每个人都心知肚明的现实:这个领域的人来自两个截然不同的起点。 有人是从计算机科学、软件工程、数学物理”跨”过来的——会写代码、懂算法,但在第一次拿到 RNA-seq 数据时,连”什么是文库、什么是接头、为什么要去重”都要从头学起。 有人是从生物学、医学、农学”转”过来的——做过 PCR、跑过胶、养过细胞,但在第一次面对终端窗口时,连 ls 和 cd 的区别都要查半天。 这两类人最终都在做同一件事——从生物数据里找答案。但他们走的路径、用的工具、面对的困难,完全不一样。 而 2026 年,AI 的介入让这两条路开始交汇了。但交汇的方式可能和大多数人想的不一样。 第一条路:从代码出发程序员转入生信的典型路径是:因为某个课题或项目需要分析生物数据,发现自己能写脚本、能调包、能搭环境,于是自然而然地接手了组里的计算任务。 这条路的人对以下场景不会陌生: 写 Python 脚本处理 FASTQ,用 Biopython 解析序列 搭 Snakemake 或 Nextflow 管线,把比对→定量→差异表达串起来 用 Docker/Singularity 管理环境,确保结果可复现 写 R 脚本画热图、火山图、GO 富集条形图 这是典型的 gII(脚本管线)和 gIII(工作流管理器)的工作方式。它高效、灵活、可扩展。一个写 Nextflow 管线的...
生信图表大全(第六篇):真实公开数据的 22 张图
本系列已出六篇:第一篇(41 张,统计与转录组临床) · 第二篇(33 张,群体遗传与基因组) · 第三篇(29 张,测序、表观与空间组学) · 第四篇(30 张,蛋白、生态与 AI 多组学) · 第五篇(40 张,蛋白结构、变异与表达验证) · 第六篇(22 张,真实公开数据实战)即本篇。 前五篇合计 173 张图,全部是模拟数据——固定种子、可控形状,适合把图型本身讲清楚。但有读者一针见血:模拟图学会的是”怎么画”,不是”画出来的东西可不可信”。所以本篇把 22 张图(编号 174-195)换成真实公开数据:拟南芥 1001 Genomes 基因型矩阵(1135 份、1070 万 SNP)、AraPheno 表型数据库、27genomes 项目的 RNA-seq bigWig 与共识注释、PDB 晶体结构 4LSX——唯一例外是第七章的对照图,它们右半边/虚线一侧是模拟数据,为了把”真实”和”模拟”放到同一张画布上。计划中的甲基化图被第八章的验真门整章拦截(官方 release 的 bigWig 是空壳),第五章如实记录了这次改道。每张图右下角的水印从 “Simulated data” 换成了数据来源标注,图注里的每一个数字都与生成它的数据严格一致——这次连”数据本身长什么样”、”凭什么说这些数据真实有效”(第八章的完整验真证据链)一起讲。 一、先说数据:从哪来...
拆 Bio SDK(三):schema 门禁、只读的环境计划,和会让发版失败的许可证
第一篇立论,第二篇看数据怎么流,这篇回答最后那个问题:**一条”入口汇成一条道、输出只有一个信封”的路,凭什么跑两年不烂尾?**答案不在某个算法里,而在一堆”拦着事情发生”的机制里——schema 门禁、只读的环境计划、会让构建直接失败的许可证检查。拆的时候我对照 v1.0.1 的 README 与文档树;文中对环境计划各档的解释是基于档名的维度解读,精确边界以仓库 RUNTIME_MANAGEMENT.md 为准。 本系列共三篇:第一篇(概览与观点) · 第二篇(执行链路) · 第三篇(约束机制,即本篇)。 一、能力合约怎么运转:schema 是门禁,不是注释第二篇说过每个能力带版本号(sequence.stats.v1 这类)、输出统一 JSON。撑住这件事的是一整条 CI 链: schemas/ 里所有能力与结果的 JSON Schema 钉死在 Draft 2020-12——不追新版本,校验器行为就不会漂; scripts/validate-repository.py 校验整个仓库的合约一致性; scripts/generate_third_party_notices.py --check-config 校验第三方许可配置; 校验器自己也被锁在 requirements-ci.txt 的固定版本上。 最后一条最容易被忽略但最狠:校验工具本身不升级。校验器的解析...
拆 Bio SDK(二):一条命令从 JSON 任务到结果图表,中间经过了什么
上一篇拆 Linxira Bio SDK 时立了个论点:它赌的是”用测试过的实现,不生成新脚本”。但那篇停在仓库结构和态度上,有个最直接的问题没回答:**我敲下 linxira-bio sequence stats tiny.fa --json 到屏幕上出现结果,中间到底发生了什么?**这篇就钻进去看数据怎么流。写这篇时我对照的是仓库 v1.0.1 的 README 与文档树,能力边界以正式分支 release 为准。 本系列共三篇:第一篇(概览与观点) · 第二篇(执行链路,即本篇)· 第三篇(约束机制)。 一、三条入口:CLI、worker,和还没发布的 SDK拆 CLI 的时候我漏了一层。仓库里除了 linxira-bio 这个 CLI,还有一个 linxira-bio-worker:给它一个 JSON 任务文件,它照着跑。README 里的示例长这样—— 1cargo run -p linxira-bio-worker -- tests/fixtures/jobs/sequence-stats.json 这意味着调用同一个能力有三条路:人在终端敲命令;agent 按 skills/ 里的指令拼命令;程序直接投递任务文件。前两条是交互式的,第三条才是”不生成脚本”的完全体——任务文件是声明,不是代码,谁投的都一样跑,结果一样过同一套 schema 校验。很多工具链...
生信图表大全(第五篇):蛋白结构、变异与表达验证的 40 张图
第四篇收在 AI 多组学,但「结构 → 变异 → 表达」这条主线还欠一整篇:拿到一个点突变,怎么把它标到三维结构上?口袋是松了还是紧了?预测完之后,qPCR 和半定量 RT-PCR 怎么把结论落成柱状图和凝胶?这篇 40 张图(编号 134-173)专门铺满三件事:蛋白结构的各种画法(含 4 张浏览器里点按加载、直接拖拽的交互 3D)、从预测质量到口袋功能的结构分析图、qPCR / 半定量 / 基因型差异的表达验证图。 从这篇起,系列第一次大规模使用真实实验数据。16 张真实图基于四套公开坐标:PDB 6A15(拟南芥油菜素甾醇合成酶 CYP90B1/DWF4 与胆固醇、血红素共晶,链 A 共 439 个解析残基)、PDB 1BI5 / 1I89(苜蓿查尔酮合酶野生型与 G256L 突变体)、AlphaFold DB 的 DWF4 预测模型(O64989,全局 pLDDT 89.75)、PDB 5ZD4(BIL1/BZR1 转录因子 DNA 结合域-DNA 复合物)。每张图配图下面第一行就是「数据」标签:真实图写明入口号、原始文件下载链接与本站镜像路径,图右下水印为「Real structure data: PDB …」;模拟图水印为「Simulated data, for teaching only」。全篇 16 张真实 +...
生信图表大全(第四篇):从蛋白互作到 AI 多组学的 30 张图
系列的最后一块拼图。前三篇走完了统计、转录组、群体遗传、基因组、表观和空间组学,这一篇收剩下的三大块:分子的层面(蛋白结构域、分子互作、湿实验验证,104-114)、群落的层面(微生物生态、代谢组与宏基因组,115-123),以及方法的层面(深度学习归因、蛋白语言模型、泛基因组图这些近几年的新图型,124-128),最后用五张统计杂图收尾(129-133)。编号 104-133,共 30 张。 规则不变:四段式讲解,图下折叠块里是原样 CSV 或代码即数据源,全部为 WSL 里 Python 3.14 + matplotlib 渲染的模拟数据,脚本在仓库 tools/bio-plots/ch10c_more.py 与 ch10d_more.py。 本系列已出六篇:第一篇(41 张,统计与转录组临床) · 第二篇(33 张,群体遗传与基因组) · 第三篇(29 张,测序、表观与空间组学) · 第四篇(30 张,蛋白、生态与 AI 多组学) · 第五篇(40 张,蛋白结构、变异与表达验证,含真实 PDB 结构与交互 3D) · 第六篇(22 张,真实公开数据实战)。 自推一句:蛋白理化性质、结构域解析、结构置信度这些在 Linxira Bio SDK(我主导开发的本地优先生信工具链)里是版本化能力:正式分支 v1.0.1 已提供 structure pdb --alphafol...
生信图表大全(第三篇):从测序 QC 到空间组学的 29 张图
第一篇收统计与转录组临床的 41 张,第二篇收群体遗传与基因组的 33 张。这一篇把镜头对准数据的入口和出口:测序数据拿到手先做什么质检(75-79),变异与群体层面有哪些图(80-86),GWAS 显著位点怎么往下讲(87-88),育种和功能基因组怎么收尾(89-97),最后一章进到单细胞与空间组学(98-103)。编号接着第二篇,从 75 排到 103,共 29 张。 规则不变:每张图四段式(回答什么问题、怎么读、用什么画、图注示例),图下默认折叠的「展开查看」块里是原样 CSV 加完整绘图代码;点云类大图(Sanger 波形、Hi-C 矩阵、空间 spot 等)的数据由代码现场生成、种子固定,折叠块里就是生成代码本身。全部图仍是 WSL 里 Python 3.14 + matplotlib 渲染的模拟数据,带 Simulated data 水印,脚本在仓库 tools/bio-plots/ch10a_more.py 与 ch10b_more.py。 本系列已出六篇:第一篇(41 张,统计与转录组临床) · 第二篇(33 张,群体遗传与基因组) · 第三篇(29 张,测序、表观与空间组学) · 第四篇(30 张,蛋白、生态与 AI 多组学) · 第五篇(40 张,蛋白结构、变异与表达验证,含真实 PDB 结构与交互 3D) · 第六篇(22 张,真实公开数据实战)。 自...
生信图表大全(第二篇):群体遗传、比较基因组与单细胞的 33 张图
第一篇收了 41 张图,评论区(其实就是我自己复盘)发现问题:不是每张图都带了绘图代码。这一篇补上,并且把版图扩到上一篇没碰的领域——群体遗传与 GWAS、比较基因组、基因家族、微生物组、单细胞轨迹、WGCNA、生化曲线、机器学习、品种试验和蛋白结构模拟,共 33 张新图,编号接着第一篇从 42 排到 74。测序 QC、GWAS 精细定位、Hi-C 与空间组学放在第三篇,蛋白、生态与 AI 多组学放在第四篇。 规则与第一篇一致:每张图四段式(回答什么问题、怎么读、用什么画、图注示例),图下默认折叠的「展开查看」块里是数据加完整绘图代码。区别在于:点云类大图(曼哈顿、共线性点阵、拟时序等)的数据由代码现场生成,折叠块里就是生成代码本身——代码即数据源;表格类图照旧给原样 CSV。全部图仍是 WSL 里 Python 3.14 + matplotlib 渲染的模拟数据,带水印,脚本在仓库 tools/bio-plots/ch9*_more.py。 本系列已出六篇:第一篇(41 张,统计与转录组临床) · 第二篇(33 张,群体遗传与基因组) · 第三篇(29 张,测序、表观与空间组学) · 第四篇(30 张,蛋白、生态与 AI 多组学) · 第五篇(40 张,蛋白结构、变异与表达验证,含真实 PDB 结构与交互 3D) · 第六篇(22 张,真实公开数据实战)。 自推一句:本篇...
生信图表大全(第一篇):41 张图的坐标轴、参数与绘制语言
读文献时最怕的不是方法看不懂,而是图看不懂。火山图为什么长两个翅膀,GSEA 那座小山包是什么,KM 曲线上的小加号又是谁——每张图都在用坐标轴和颜色讲一个统计故事,讲不通就会被审稿人抓住。 这篇把我做转录组、蛋白结构和湿实验验证时反复打交道的 41 种图 一次收齐:每种图固定四段——它回答什么问题、怎么读(横轴纵轴阈值参数)、用什么语言什么包画、图注怎么写。所有配图都是我用 WSL 里的 Python 3.14 + matplotlib 3.11 现场渲染的模拟数据,完整脚本放在仓库 tools/bio-plots/ 目录,每张图右下角都盖了 “Simulated data” 水印,别拿去冒充真实结果。 每张图下面有一个默认折叠的「展开查看」块:里面放的是画这张图的 那一组模拟数据的原样 CSV 和 可直接运行的完整绘图代码(Python,逐图独立,不依赖仓库环境),点开复制就能复现。管线思路见之前的群体重测序学习地图,那篇讲流程,这篇讲流程里每一步产出的图。 本系列已出六篇:第一篇(41 张,统计与转录组临床) · 第二篇(33 张,群体遗传与基因组) · 第三篇(29 张,测序、表观与空间组学) · 第四篇(30 张,蛋白、生态与 AI 多组学) · 第五篇(40 张,蛋白结构、变异与表达验证,含真实 PDB 结构与交互 3D) · 第六篇(22 张,真实公开数据实战)...