论文

SpaCellAgent:面向轨迹分析的自进化LLM多智能体框架

SpaCellAgent: A Self-Evolving LLM-Based Multi-Agent Framework for Trajectory Analysis

应用与实践科学研究

摘要

空间与单细胞转录组学在破译细胞动力学上具有变革性。作为重建细胞发育路径的基本范式,轨迹推断(TI)至关重要。但既有方法需要大量人工干预与对异构工具的熟练掌握——对高效TI分析构成显著障碍。为弥合该差距,我们提出SpaCellAgent:自主LLM多智能体框架——自动化端到端时空分析与叙事生成。SpaCellAgent用多智能体架构做策略工作流规划、动态工具编排引擎做自适应算法选择、自进化模块经反馈迭代精炼表现。我们在六个异构数据集上评估——涵盖复杂时序发育轨迹、多样测序平台与空间分辨组织架构。SpaCellAgent持续展示超40%的分析效率提升,同时保持与专家对齐的表现。通过把自然语言规格转为优化的分析工作流并完全自动化管线,SpaCellAgent使高级时空建模平民化,确立可扩展的智能体驱动计算生物学范式。代码与材料见https://github.com/LittleXH-shw/SpaCellAgent。

SpaCellAgent:面向轨迹分析的自进化LLM多智能体框架:论文配图
图 1. SpaCellAgent 与传统工作流程的比较。我们的框架利用大语言模型驱动的多代理系统自动将自然语言查询和空间数据转化为生物学见解。通过编排代码生成和执行,它用简化的自动化管道取代了复杂的、非标准化的传统工作流程。