BGI RESEARCH · VISION

生命数据 Token 化 · 宏观设想

以 Genos 为起点构建 One Tokenizer,把基因组、表型、空间组、单细胞、影像、临床表型统一映射进同一 token 空间,成为可编程、可流通的基础数据
多模态生命数据基因组 · 单细胞 · 空间组 · 影像 · 临床表型
→
One TokenizerGenos 基础模型 · 统一 token 空间
→
Token 数字资产一人一模型 · 可计算 · 可流通 · 可交易
01

设想

Vision
生命数据的价值不在「存得下」,而在「用得起」。当前 50 万人队列的基因组、单细胞、空间组、影像、临床表型数据散落为互不相通的「冷文件」——存储贵、传输慢、共享难、下游用不动。设想是:以基因组基础模型(Genos)为起点,构建 One Tokenizer,把多维度、多模态信息统一映射进同一个 token 空间,形成可计算、可流通的基础数据资产。

数据层 · 新标准

.genos 容器——可检索、可切片、可跨模态互操作,免解压计算。

模型层 · 数据即模型

个体 Adapter(LoRA)+ 基础模型,一人一模型,静态文件变动态资产。

流通层 · 锁-钥匙解耦

极小码流 + 受信模型分离——可用不可见,数据不出域、价值通过模型输出。

终极形态 · 数字孪生

一个人的全部生命数据凝聚为一个 token 化数字孪生。

02

可行性证据

已验证 / 待验证
✓ 已验证
  • Token 化已实现:Genos 单碱基 token 化、1Mb 上下文,GigaScience 2025
  • 压缩量级:保守区 ~0.03 bit/碱基(相对 2-bit 压缩 ~98%),全基因组 ~0.14 bit
  • Token 上可计算:Genos 已实测「序列→表达」跨模态预测——即 One Tokenizer 雏形
  • 先例成熟:单细胞 / 空间组 / 影像基础模型均已独立跑通 token 化
◌ 待验证
  • 跨模态统一 token 空间的一致性(双跑对照)
  • 50 万人规模无损还原速度(自回归解码瓶颈)
  • Token 定价的市场验证(首个付费场景)

先例支撑

华大已握全部模态平台:基因组(Genos)· 空间组(Stereo)· 单细胞(10BC)· 病理影像(100KPM)· 临床随访(CKB)——三方合作(华大 + 北大 CKB + 之江)已就位。

03

如何实施

三阶段 · CKB 50万人 → 500 PB → 1 EB
阶段时间数据量目标
P1 CKB 多模态压缩2026CKB 50万人 · 多模态实现 CKB 多模态数据压缩入模——.genos 标准 + GenosPy 工具库 + 压缩/解压基准
P2 多项目拓展 + Token 服务2027500 PB逐步拓展单细胞、多物种、时空组、病理等项目数据,技术上实现 500PB 入模型;推动 Token 服务——早期临床测试 + 科研级服务
P3 全量 Token 化 + 临床级20281 EB1EB 数据入模完成 token 化;实现临床级别应用;解决 Token 临床资质问题
2026CKB 多模态压缩实现——50 万人数据压缩入模,.genos 标准与基准发布
2027500 PB 入模(单细胞·多物种·时空组·病理)+ Token 服务上线:早期临床测试 + 科研级服务
20281 EB token 化完成 + 临床级应用落地 + Token 临床资质解决
04

有什么好处

五大价值
📡

可推广

一次 Token 化、处处复用;存储/传输成本降 90%+。

💱

可交易

从「卖数据」转向「卖计算价值」——Token 可定价、可计费。

🌐

通用通行

.genos 统一标准,跨平台、跨机构、跨物种(Genos-m)。

🧬

一数多用

同一份 token 数据支撑疾病诊断、资质申报、健康管理、AI 训练、后续应用开发。

🔐

安全

锁-钥匙解耦 + 数据不出域,可用不可见,符合人遗条例与个保法。

05

组织层面的配合

生产 → 转化 → 消费 + 治理
生产域 · 多模态数据
  • 基因组:CKB / STOC / HGP2
  • 单细胞:10BC
  • 空间组:STOC 图谱
  • 影像:100KPM
  • 临床表型:CKB 随访
  • 转化域 · One Tokenizer
  • 清洗 QC:多模态标准化质控
  • 统一 token 化:Genos 团队 + DCS Cloud
  • 标准维护:.genos 标准 + 算子
  • 消费域 · 利用与流通
  • 研究应用:各方向科研
  • 商业服务:定价 / 计费 / API / 授权 / 资质申报
  • 数据保藏:CNGBdb(华大研究院)
    治理层(横切)· 数据治理与合规委员会

    知情同意(多模态授权)· 伦理审查 · 人遗合规 · 出境评估 · 数据目录。配套:一个 Token 化工厂、一个数据目录、一个开放 API(对内免费、对外计费)。

    设想逻辑

    多模态数据CKB · 五大计划 5 EB→ One TokenizerGenos→ Token 资产可计算 · 可流通 · 可交易
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