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AI for Science数据

九层数据链:公共数据库、仪器产能、湿实验真值、仿真与合成、模型配方、验证闭环;基准、厂商政策、价格。以生物为主。

9 章 · 243 张实体卡片 · 更新 2026-10-15

为什么 AI for Science 的数据要单独拆一遍

机器人数据的问题是"没有现成来源,每一条都要有人去生产";科学数据的问题正好相反:公共数据库免费、海量、几十年积累,但它们记录的是"形状"(结构、序列、表达谱),不是模型真正要学的"结果"(这个分子结合不结合、这个扰动改变了什么、这个化合物在动物身上毒不毒)。于是 AI4S 的数据金字塔被两层核心撑开:湿实验真值(最贵、最慢、最接近真实,但被读出方式和实验室绑定)和模型仿真与合成数据(便宜、无限,但保真度随着离真实越远越差)。上游是数据库与采集设备,下游是模型怎么配比、以及验证结果怎么回流。这个专栏按这条链拆成九章,以生物为主,化学与材料顺带。

九层:从上游到下游

位置 层 数据 生产方式 典型规模 在模型里的角色
上游 1 公共数据库与文献 PDB、UniProt、ChEMBL、CELLxGENE、AlphaFold DB 全球提交 + 机构策展 + 政府经费 Protein Data Bank (wwPDB) 26.1 万条;UniProt TrEMBL 1.49 亿条;CZ CELLxGENE Discover / Census 约 2.18 亿细胞 所有基础模型的预训练底座;免费,不构成壁垒
上游 2 仪器、试剂与产能 测序仪、单细胞平台、基因合成、质谱、冷冻电镜 厂商卖设备与耗材 测序约 $1/Gb;单细胞测序端约 0.5 美分/细胞;基因合成片段起价 7 美分/bp 决定真值数据的单位成本曲线与瓶颈
核心 A 湿实验真值数据 binder 结合测定、扰动图谱、表型成像、ADME、类器官与动物 实验室 + 自动化 + 人 Adaptyv Bio $149/蛋白起;Tahoe-100M 1 亿细胞;JUMP-Cell Painting 16 亿细胞图像 条目占比极小,微调与评测权重最高
核心 B 模型仿真与合成数据 MD/DFT 轨迹、蒸馏结构、生成序列、虚拟细胞 GPU/CPU 算力 OMol25 1 亿+ DFT、约 60 亿 CPU 小时(二手);AlphaFold2 约 75% 样本来自自蒸馏 放大器;保真度沿"结构>姿态>亲和力>细胞>疗效"逐级衰减
下游 1 模型训练配方 AF3、Boltz-2、ESM3、Evo 2、scGPT 等 27 个模型与 1 个使用者案例 公共库打底 + 自蒸馏放大 + 极少真值收尾 Boltz-2 亲和力约 120 万结合物全来自公共库 查到的开源与学术模型无一公开购买商业数据
下游 2 验证闭环与自驱实验室 竞赛、前沿实验室慢回路、云实验室、自驱实验室 设计→合成→测定→回流 Anthropic 蛋白 binder 实验 1,320 设计 / 354 binder;一轮约 3 周 回流数据归属决定谁拥有飞轮:公开 / 客户私有 / 平台独占
横切 A 基准与格式 CASP、PoseBusters、ProteinGym、TDC、Virtual Cell Challenge 前瞻盲测 / 自产真值 / 回顾整理 / 专家出题 51 个基准配置审计出普遍泄漏 谁判有效,谁定义数据价值
横切 B 厂商全景与政策 数据产品商、CRO 转数据、开放运营方、云数据市场 订阅 / 按条 / 收益分成 / 数据换权益 Tempus AI 数据业务约 $3.16 亿;现金买训练数据的公开先例只有两条 政策正在收紧跨境、放开非动物数据
横切 C 价格、成本与配比 每数据点价格、真值 vs 算力、融资 — 从每细胞 1 美分到每只实验猴 2.8 万美元,口径跨度极大 整个专栏的数字底表

每数据点价格:从 1 美分到 2.8 万美元(对数轴,美元)

湿实验真值与算力成本放在同一根对数轴上;标“推算”的是按披露的 GPU/CPU 小时乘假设单价算出,“公司口径”为自报,非第三方价目表。人民币按 7.1 换算。

$0.01$0.1$1$10$100$1000$10000$100000Adaptyv binder 验证(每蛋白,含 2 次重复)≈$149Adaptyv binder 验证(每蛋白,含 2 次重复):≈$149(公司官网 [1])Ginkgo ADME-One(每五项套餐)≈$199Ginkgo ADME-One(每五项套餐):≈$199(公司口径 [2][3])西方 CRO ADME(Ginkgo 引述)$2,000–$5,000西方 CRO ADME(Ginkgo 引述):$2,000–$5,000(Ginkgo 管理层口述,非第三方价目表 [3])中国 CRO ADME(Ginkgo 引述)$1,000–$2,500中国 CRO ADME(Ginkgo 引述):$1,000–$2,500(Ginkgo 管理层口述,非第三方价目表 [3])单细胞转录组 · Parse(每细胞)≈$0.01单细胞转录组 · Parse(每细胞):≈$0.01(公司口径 [23])单细胞转录组 · 独立基准(每细胞)$0.05–$0.21单细胞转录组 · 独立基准(每细胞):$0.05–$0.21(Genentech 牵头基准 [23])OMol25 DFT(每次,算力)$1.2–$3OMol25 DFT(每次,算力):$1.2–$3(推算:60 核时 × $0.02–0.05 [4][5])Boltz-2 亲和力推理(每分子)≈$0.02Boltz-2 亲和力推理(每分子):≈$0.02(推算:18 秒 × $4/GPU 小时 [6])FEP(每化合物,约 4 GPU 小时)≈$16FEP(每化合物,约 4 GPU 小时):≈$16(推算:4 GPU 小时 × $4 [34])FEP(每分子,媒体口径)≈$100FEP(每分子,媒体口径):≈$100(二手 [6])冷冻电镜云算力(每结构)$50–$1,500冷冻电镜云算力(每结构):$50–$1,500(论文 [31])冷冻电镜 Krios 机时(每天)$1,000–$4,800冷冻电镜 Krios 机时(每天):$1,000–$4,800(各设施价目表 [31])食蟹猴 · 毛里求斯出口均价(每只)≈$6,425食蟹猴 · 毛里求斯出口均价(每只):≈$6,425(媒体转述 [30])食蟹猴 · 中国(每只)$10,600–$28,200食蟹猴 · 中国(每只):$10,600–$28,200(CNY 75,000–200,000+ 按 7.1;政府采购个案 + 媒体 [30])
数据表
数据点低($)高($)口径
Adaptyv binder 验证(每蛋白,含 2 次重复)149149公司官网 [1]
Ginkgo ADME-One(每五项套餐)199199公司口径 [2][3]
西方 CRO ADME(Ginkgo 引述)20005000Ginkgo 管理层口述,非第三方价目表 [3]
中国 CRO ADME(Ginkgo 引述)10002500Ginkgo 管理层口述,非第三方价目表 [3]
单细胞转录组 · Parse(每细胞)0.010.01公司口径 [23]
单细胞转录组 · 独立基准(每细胞)0.050.21Genentech 牵头基准 [23]
OMol25 DFT(每次,算力)1.23推算:60 核时 × $0.02–0.05 [4][5]
Boltz-2 亲和力推理(每分子)0.020.02推算:18 秒 × $4/GPU 小时 [6]
FEP(每化合物,约 4 GPU 小时)1616推算:4 GPU 小时 × $4 [34]
FEP(每分子,媒体口径)100100二手 [6]
冷冻电镜云算力(每结构)501500论文 [31]
冷冻电镜 Krios 机时(每天)10004800各设施价目表 [31]
食蟹猴 · 毛里求斯出口均价(每只)64256425媒体转述 [30]
食蟹猴 · 中国(每只)1060028200CNY 75,000–200,000+ 按 7.1;政府采购个案 + 媒体 [30]

来源见“价格、成本与配比”章各表。

各模型训练数据构成:公共库 · 蒸馏合成 · 私有真值(份额)

按各模型论文或模型卡披露的条目数或采样比例折成份额;单位各不相同(序列数、细胞数、采样权重),只用于看结构,不可跨模型比绝对量。Tahoe-x1 公共部分未核,未画。

AlphaFold 2AlphaFold 2 · 公共数据库:25%25%AlphaFold 2 · 蒸馏 / 合成:75%75%Boltz-2 亲和力Boltz-2 亲和力 · 公共数据库:50%50%Boltz-2 亲和力 · 蒸馏 / 合成:50%50%ESM3ESM3 · 公共数据库:88%88%ESM3 · 蒸馏 / 合成:12%12%scGPTscGPT · 公共数据库:100%100%GeneformerGeneformer · 公共数据库:100%100%
公共数据库蒸馏 / 合成私有真值
数据表
模型发布公共蒸馏/合成私有真值口径
AlphaFold 2202125%75%0%采样比例(%):聚类 PDB 25 / 自蒸馏 355,993 条序列 75;NVIDIA 模型卡转述(二手)[40]
Boltz-2 亲和力2025-0650%50%0%条目数:ChEMBL+BindingDB 优化集约 120 万结合物;另 120 万合成诱饵;全部公共来源 [9]
ESM3202488%12%0%序列条目数:自然 2.78B;合成增强后 3.15B,差额 3.7 亿为推算;模型卡口径 [10]
scGPT2023100%0%0%细胞数:CELLxGENE 来源 >3,300 万正常人细胞(二手)[43]
Geneformer2023100%0%0%细胞数:Genecorpus-30M 约 3,000 万(后续扩展版约 1.04 亿)[43]

来源见“模型训练数据配方”章总表。

先看结论

  1. 底座免费,壁垒不在"拥有数据"而在"拥有真值"。 AlphaFold2 的训练样本约 75% 来自自蒸馏、25% 来自 Protein Data Bank (wwPDB);Evo 2 的 OpenGenome2 8.84 万亿核苷酸 Apache 2.0 开源;CZ CELLxGENE Discover / Census 亿级细胞免费。公共库和蒸馏数据把"规模"这件事解决了,剩下稀缺的是带结果标签的配对真值。
  2. 真值数据已经有公开标价,但只在窄带成立。 Adaptyv Bio $149/蛋白、Ginkgo ADME-One $199/套餐是仅有的两个"按设计/按测定"的公开价目;扰动图谱、表型成像、结构解析仍是项目制或捐赠制。可比的是机器人专栏里真机遥操每小时 500–1,000 元的口径,生物还没有这样的"小时价"。
  3. 仿真与真值的成本关系不是"便宜 vs 贵",而是保真度阶梯。 一次 DFT 单点约 $1–3(推算)、Boltz-2 一次亲和力推理约 18 秒(消费级 GPU,媒体口径)、FEP 一次约 $16(推算),但 Boltz-2 在 FEP+ 基准上的 Pearson 0.62 是开发者自报,细胞扰动层的基础模型未跑赢简单基线。计算是富集过滤器,不是实验的替代(见 sim2real 保真度阶梯)。
  4. 配方公开度比机器人高,但真值部分最不透明。 27 个模型与 1 个使用者案例里公共库与蒸馏集的条目数大多可查;私有湿实验数据只有"用于评测"(Boltz-2 × Recursion)、"联邦微调"(OpenFold3 × 药企)、"竞赛数据开源"(Anthropic × Adaptyv/Twist)三种形态,没有一家公开说明买了商业训练数据。
  5. 验证闭环的瓶颈是时延与归属,不是设备。 一轮 binder 闭环约 3 周;云实验室"卖机器时间"多数未放量(Strateos 转本地部署、Emerald Cloud Lab 八成容量绑定一所大学);Lila Sciences、Periodic Labs 的"平台独占数据"叙事还没有同行评议的闭环成果。谁拥有回流数据,决定谁拥有飞轮。
  6. 基准普遍泄漏,"出题方 = 判卷方 = 服务商"是结构问题。 51 个基准配置的审计发现多数存在训练-测试泄漏;BenchBB、Proteinbase、Arc Virtual Cell Challenge 的真值都来自单一实验室。中立、多实验室、预注册的验证基准仍无人运营,这也是价格章之外最明确的空位。
  7. 资本和政策同向:钱给"模型 + 自有湿实验闭环",政策收紧跨境数据。 近 24 个月一级市场最大的几笔是 Chai Discovery C 轮 $4 亿(单一二手来源 ⚠️)与 Lila Sciences 累计约 $5.5 亿,Xaira Therapeutics 2024-04 的 $10 亿在窗口之外只作基线;NIH 自 2025-04 起禁止受关注国家访问受控数据库,BIOSECURE Act 已随 FY2026 NDAA 入法,中国人类遗传资源出境须审查。中国的位置更像"验证工厂"而非"数据出口方"。

与机器人数据专栏的对照

维度 机器人 / 具身 AI for Science(Bio)
最贵的一层 真机遥操(500–1,000 元/小时) 湿实验真值($149/蛋白起;动物实验每只上万美元)
最便宜的一层 人类视频(已免费开源 10 万小时级) 公共数据库(免费,亿级条目)
合成数据的失败模式 sim2real gap、世界模型幻觉 保真度阶梯:结构可用,亲和力与细胞层不可信
配方透明度 低(只有两个模型给出分源小时数与权重) 中(公共库与蒸馏可查,真值部分不透明)
现金采购先例 有(Motus2 致谢五家商业数据商) 几乎没有(只有临床 RWD 两笔)
回流数据 部署 rollout + 人工纠正,本体绑定 验证结果,读出方式与实验室绑定
政策 训练场补贴、数据集标准 跨境数据限制、非动物数据放开

两个领域共同指向同一件事:便宜层正在被开源压平,价值向"真值生产"与"验证判分"两端迁移。

章节

01

公共数据库与文献沉淀

免费、海量但有偏差的 AI4S 数据最上游,是结构、序列与单细胞模型的训练底座。

整理 2026-10-15
02

仪器、试剂与测序合成产能

测序、单细胞、基因合成、质谱与自动化:真值数据的采集设备与每数据点成本曲线

整理 2026-10-15
03

湿实验真值数据生产

最贵、最接近真值、最被读出方式绑定的一层:谁在造、谁付费、数据归谁。

整理 2026-10-15
04

模型仿真与合成数据

由计算而非实验产生的训练数据:物理仿真、蒸馏自标注、生成式合成,及其保真度与成本。

整理 2026-10-15
05

模型训练数据配方

30 余个生物与化学基础模型用了哪些公共库、蒸馏数据与私有真值,各自占多少

整理 2026-10-15
06

验证闭环与自驱实验室回流

预测、湿实验验证、结果回流成训练与奖励数据:谁在跑、多快、数据归谁。

整理 2026-10-15
07

基准、评测与数据格式

基准的真值从哪来、谁出题谁判卷、泄漏审计证据,以及数据格式标准

整理 2026-10-15
08

数据厂商全景与政策

谁在卖生物数据、近 24 个月资本动向,以及政策如何改写数据供给

整理 2026-10-15
09

价格、成本与配比

湿实验真值、仿真算力、设备与数据许可的单价,以及模型数据配方比例与融资代理

整理 2026-10-15

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