计算生物学是一门利用计算机技术研究生物学的交叉学科，计算生物学实验也称为干实验，传统的生物学实验则叫作湿实验。近年来，随着人工智能技术的兴起，这门学科实现了跨越式发展，从靶点筛选、分子设计到临床研究，人工智能技术已成为加速新药研发、降低开发成本的核心驱动力。
近日，上海市科学技术委员会发布《关于上海市2025年度关键技术研发计划“计算生物学”拟立项项目的公示》，现将上海市2025年度关键技术研发计划“计算生物学”拟立项项目予以公示。
上海市科学技术委员会特发布2025年度关键技术研发计划“计算生物学”项目申报指南中明确，中级范围包括：
专题一、生物大数据共性算法
方向1、基因组大数据智能分析算法
研究目标：建立基因组大数据分析的理论体系，发展独立自主的基因组大数据挖掘算法及软件，性能相比国际主流算法提升10%以上。
研究内容：面向人类基因组学大数据，建立个体基因组局部祖源推断的深度学习模型，发展人群和个体遗传本源推断的生成式人工智能算法，重构遗传本源的时空网络，揭示高度人口流动社会的遗传结构动态演化过程。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过1个项目，每项资助额度不超过150万元。
方向2、微生物组学智能分析算法
研究目标：发展独立自主的微生物组学分析算法，相比领域内主流算法，表型关联的核心菌群和驱动因子识别等算法的性能提升10%以上。
研究内容：开发微生物组学数据分析挖掘的人工智能算法，完善微生物基因目录和蛋白组成，建立健康人群微生物组学数据模拟器，开发微生物-微生物和宿主-微生物互作模型，动态预测微生物变化及其影响，揭示并验证微生物与宿主表型关联及其因果关系。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过1个项目，每项资助额度不超过150万元。
方向3、多模态空间组学数据整合算法
研究目标：开发多模态、跨样本空间组学数据整合算法，精准解析特定生理病理过程中的细胞时空演化规律，性能相比国际主流算法提升10%以上。
研究内容：发展空间多模态组学数据增强、跨模态对齐与生成、空间网络解析的智能算法，实现数据的有效降噪、整合，构建基因调控网络及细胞通讯网络，解析肿瘤等疾病的时空演化机制，揭示肿瘤耐药等过程关键的空间结构及多细胞互作靶点。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过1个项目，每项资助额度不超过150万元。
方向4、生命系统调控理论与算法
研究目标：发展细胞命运和生命节律等生命过程调控的动力学模型和定量理论，揭示复杂生命系统的调控策略，性能相比国际主流算法提升10%以上。
研究内容：面向生命节律和细胞命运等复杂生命过程，发展定性和定量的普适理论，建立生命过程调控的动力学模型，揭示生命过程的重要调控因素和机制，发现生命系统调控的重要靶点，并在睡眠障碍等疾病诊疗中进行应用。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过1个项目，每项资助额度不超过150万元。
专题二、蛋白质设计改造
方向1、蛋白质复合物动态结构模拟
研究目标：开发高精度的蛋白质动态构象预测方法，提升蛋白质互作识别的动态变化解析能力，提高蛋白质-蛋白质复合物结构预测的准确性。
研究内容：发展全原子尺度高精度分子力场，提高隐藏变构位点的发现精度，揭示变构位点的通信规律，构建包含500条以上蛋白质及复合物的长时间动力学轨迹的数据库，系统解析蛋白质互作中的大尺度构象变化和复合物变构组装机制；开发蛋白质及复合物动态构象精准生成AI算法，实现活性高能构象的精准高效生成，并指导动态蛋白质的精准设计。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过1个项目，每项资助额度不超过150万元。
专题三、AI药物发现
方向1、高药效药物设计方法开发与应用
研究目标：针对G蛋白偶联受体等靶点的动态调控机制，开发高药效活性分子设计方法，发现2个以上候选药物，获得动物水平有效性评价报告。
研究内容：聚焦G蛋白偶联受体等靶点的动态调控机制，利用人工智能技术建立配体-受体结合动力学优化的高药效活性分子设计方法，实现纳摩尔级亲和力、小时级靶点时间停留，开发出更具临床价值的新药候选物。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过1个项目，每项资助额度不超过250万元。
申报主体要求:本市企业，或本市高校、科研院所联合本市企业共同申报(须扫描上传正式合作协议)。
方向2、靶向蛋白药物设计方法开发与应用
研究目标：发展靶向蛋白互作的药物设计方法，发现2个以上候选药物，获得动物水平有效性评价报告。
研究内容：发展靶向蛋白之间相互作用的药物设计体系，构建专用的化合物实体库，开发人工智能算法实现小分子配体的从头设计、成药性质预测，获得在动物模型上表现出预期活性的新型小分子候选化合物。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过1个项目，每项资助额度不超过250万元。
申报主体要求:本市企业，或本市高校、科研院所联合本市企业共同申报(须扫描上传正式合作协议)。
方向3、高效活体药物筛选的定量算法开发和应用
研究目标：开发活体成像技术和活体药物筛选系统，提升药物与活体动物动态行为表型的实时追踪和关系解析能力，发现2个以上候选小分子药物，获得动物水平有效性评价报告。
研究内容：开发高时空分辨动物活体成像技术，建立表型药物快速筛选体系，构建涵盖不同药物作用下的多参数动物表型数据库，发展基于活体表型的药效AI预测模型，发现具有高成药性的候选小分子药物。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过1个项目，每项资助额度不超过250万元。
申报主体要求:本市企业，或本市高校、科研院所联合本市企业共同申报(须扫描上传正式合作协议)。
方向4、中药药物筛选方法开发与应用
研究目标：构建多模态中药知识图谱，研发中医辨证与网络药理学融合的可解释推理模型，阐明2种以上中药组方的多维效应机制，获得动物水平有效性评价报告。
研究内容：建立融合中医辨证论治和网络药理学的多模态中医药知识图谱，开发“症状-化学成分-网络靶标-通路-病证效应”的可解释推理模型，实现中药组方的多成分、多靶点、多通路的多维药效机理的阐释，并在动物水平开展验证评价。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过1个项目，每项资助额度不超过250万元。
申报主体要求:本市企业，或本市高校、科研院所联合本市企业共同申报(须扫描上传正式合作协议)。
专题四、临床应用技术
方向1、传染病大模型构建与应用
研究目标：建立多模态数据驱动的传染病大模型，提升重大传染病的防控能力，实现对新发突发和重大传染病防控的辅助决策，并通过预警准确、溯源一致等量化指标进行效能评价。
研究内容：挖掘传染病关联的基因组学、影像学、临床数据等多模态数据之间的潜在联系，抽取医学先验知识中的逻辑规则，构建高质量传染病数据集，开发具备强泛化性和可解释性的知识推理传染病大模型，实现传染病风险识别、流调甄别、基因溯源和人群风险管理等场景的深度应用。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过1个项目，每项资助额度不超过200万元。
方向2、眼科大模型构建与应用
研究目标：开发大模型知识推理算法，构建多模态眼科大模型，实现大模型辅助下的慢病精准筛查，在5家以上社区推广应用。
研究内容：建立多模态数据编码、融合与对齐框架，探索慢性肾病、心脑血管等疾病在眼底数据中的表征机制，构建应用于慢病精准推理大模型，为患者提供个性化、全方位的健康评估方案，推进社区慢病智能筛查的普及。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过1个项目，每项资助额度不超过200万元。
方向3、儿童白血病精准诊疗技术开发与应用
研究目标：通过开发个体化基因组变异分析方法，精准鉴别高危白血病患儿并进行精准干预，形成儿童白血病分子诊疗新范式，儿童白血病精准分型率提升25%以上。
研究内容：发展计算分析方法，提升临床基因组变异的个体化分析效能，通过对儿童白血病大规模临床研究队列组学数据的计算分析，发现新的具有明确临床应用价值的诊断与治疗新靶点，建立适用于临床多中心应用的标准化、智能化数据集成与分析系统，形成化疗、免疫治疗等相结合的儿童白血病分子诊疗新范式。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过1个项目，每项资助额度不超过200万元。
专题五、前瞻性技术
方向1、虚拟细胞技术开发
研究目标：针对脑、心脏、肝脏等人体重要器官，构建虚拟细胞参照系和人工智能模型，支撑虚拟临床细胞治疗以及体外模拟药物筛选。
研究内容：基于基因组学、单细胞组学等多尺度数据，构建人体重要器官的虚拟细胞参照系和多层次基础模型，解码不同类型分子的协同作用对细胞命运决定的影响；模拟器官发育与病理发生发展的时空动态过程，支撑生命过程的数字再现、虚拟临床细胞治疗以及体外模拟药物筛选。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过2个项目，每项资助额度不超过200万元。
方向2、AI赋能类器官技术开发
研究目标：面向人类疾病建模、药物筛选等应用场景，建立重大疾病的类器官构建技术，构建疾病特异性的类器官体系和体外药物筛选系统。
研究内容：通过整合类器官的多组学和空间转录组等数据，解析患者个体化类器官细胞发育谱系，实现药物新靶点的自动化发现；开发基于类器官的体外筛药系统，建立个体化治疗的药物筛选策略，提高类器官技术在药物筛选、疾病机理研究等领域的应用水平。
执行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
经费额度：非定额资助，拟支持不超过2个项目，每项资助额度不超过200万元。
