本发明公开了基于分层自注意力机制的差异表达基因预测系统，包括：获取模块，获取待测细胞对对应基因的表观遗传学数据；根据表观遗传学数据，构建不同表观遗传因素的输入矩阵；编码模块，将每种表观遗传因素的输入矩阵，输入到第一自注意力机制层对应的自注意力机制模块中，得到每种表观遗传因素的编码向量；特征提取模块，将每种表观因素的编码向量，输入到第二自注意力机制层的自注意力机制模块中，得到最终的特征嵌入向量；预测模块，将最终的特征嵌入向量输入到训练后的分类器中，得到差异表达基因预测结果。利用表观遗传学数据自动构建特征，同时识别重要的特征位点和表观遗传因素来进行可解释的基因差异表达预测。