MicroVerse:迈向微观世界模拟的初步探索

视频生成的最新进展为复杂动态系统的宏观模拟开辟了新途径，但其在微观现象上的应用仍在很大程度上未被探索。微观尺度模拟在药物发现、器官芯片系统和疾病机制研究等生物医学应用中前景广阔，同时在教育与交互式可视化方面也展现出潜力。在这项工作中，我们提出MicroWorldBench，一个面向微观尺度模拟任务的多层级基于量规的基准。MicroWorldBench通过459条独特的专家标注标准，跨多个微观模拟任务（如器官级过程、细胞动力学和亚细胞分子相互作用）与评估维度（如科学保真度、视觉质量、指令遵循）实现系统的基于量规的评估。MicroWorldBench揭示当前SOTA视频生成模型在微观模拟上失败，表现为违反物理定律、时间不一致以及与专家标准不符。为解决这些局限，我们构建了MicroSim-10K，一个高质量、经专家核验的模拟数据集。利用该数据集，我们训练了MicroVerse，一个为微观尺度模拟定制的视频生成模型。MicroVerse能够准确重现复杂的微观机制。我们的工作首次引入微观世界模拟的概念并给出概念验证，为生物学、教育和科学可视化中的应用铺路。我们的工作展示了教育性生物机制微观模拟的潜力。我们的数据与代码已在 https://github.com/FreedomIntelligence/MicroVerse 公开。