scRNA-seq 技能完全指南:AI Agent 单细胞分析选哪个?

2026/03/21

45+ 个 scRNA-seq 技能——到底该装哪个?

单细胞 RNA-seq 分析是 OpenClaw 生态中技能最丰富的领域之一。我们在三大仓库中找到了 45+ 个处理 scRNA-seq 的技能。覆盖面很广,但选择困难。

本指南帮你一步到位。每个分析步骤,直接告诉你装哪个。


先说结论——装这三个就够了

技能做什么安装命令
scrna-orchestrator (ClawBio)端到端流水线:QC → 聚类 → 注释 → 报告clawhub install scrna-orchestrator
bio-single-cell-cell-annotation (FreedomIntelligence)自动细胞类型注释:CellTypist/SingleR/Azimuth 三引擎clawhub install bio-single-cell-cell-annotation
scvelo (K-Dense)RNA velocity、发育轨迹、驱动基因clawhub install scvelo

一个全能型 + 两个专项型,覆盖 80% 的 scRNA-seq 需求。


完整工作流:每一步的最佳选择

1. 数据加载

推荐:scanpy (K-Dense)

支持 10X MTX、h5ad、h5 和原始计数矩阵。大多数 scRNA-seq 技能的基础依赖。

clawhub install scanpy

如果用 R 和 Seurat RDS 文件:bio-single-cell-data-io (FreedomIntelligence)。


2. 质控与过滤

推荐:scrna-orchestrator (ClawBio) — QC 是流水线的一部分

如果只要独立的 QC:scrna-qc (FreedomIntelligence) — 基于 MAD 的过滤,有前后对比图和 qc_summary.json


3. Doublet 去除

推荐:bio-single-cell-doublet-detection (FreedomIntelligence)

三个引擎:Scrublet (Python)、DoubletFinder (R)、scDblFinder (R)。无需 API key。


4. 标准化、HVG、降维、聚类

推荐:scrna-orchestrator (ClawBio) — 一步搞定

标准化 → log1p → HVG → PCA(或 scVI latent)→ UMAP → Leiden 聚类。输出完整的 h5ad。

如果专门做 scVI 批次校正:配合 scrna-embedding (ClawBio)。


5. 细胞类型注释

推荐:bio-single-cell-cell-annotation (FreedomIntelligence)

三个注释引擎合一:

  • CellTypist — 深度学习,100+ 组织预训练模型
  • SingleR — 基于参考的相关性注释 (R)
  • Azimuth — Seurat 参考映射

也值得试:universal-single-cell-annotator — 在标记基因和 CellTypist 基础上加 LLM 推理注释。


6. 批次整合

推荐:bio-single-cell-batch-integration (FreedomIntelligence)

支持 Harmony、scVI、Seurat CCA/RPCA、fastMNN。Python 和 R 双覆盖。


7. 轨迹推断与拟时序

推荐:scvelo (K-Dense)

基于剪接/未剪接 mRNA 动力学的 RNA velocity。动态模式准确估计潜在时间和驱动基因。

多方法对比:single-trajectory (FreedomIntelligence) — 一个技能跑 PAGA、Palantir、VIA 和 scVelo。


8. 细胞通讯

推荐:bio-single-cell-cell-communication (FreedomIntelligence)

CellChat + NicheNet + LIANA — 三大配受体推断框架合一。


9. Marker 基因与差异表达

推荐:bio-single-cell-markers-annotation (FreedomIntelligence)

Wilcoxon、t-test、DESeq2 聚类标记物检测。基因集评分用于功能注释。

scrna-orchestrator (ClawBio) 中也内置了这一步。


10. 高级/专项分析

任务最佳技能所属仓库
scATAC-seqbio-single-cell-scatac-analysisFreedomIntelligence
CITE-seq / Multiomebio-single-cell-multimodal-integrationFreedomIntelligence
Perturb-seq / CRISPR 筛选bio-single-cell-perturb-seqFreedomIntelligence
剪接分析bio-single-cell-splicingFreedomIntelligence
谱系追踪bio-single-cell-lineage-tracingFreedomIntelligence
基因调控网络推断arboretoK-Dense
Atlas 级查询(6100万+细胞)cellxgene-censusK-Dense
空间+scRNA 整合single-to-spatial-mappingFreedomIntelligence
T 细胞耗竭分析tcell-exhaustion-analysis-agentFreedomIntelligence

技能分布在哪?

仓库scRNA 技能数优势
K-Dense (15.7K⭐)8核心工具:scanpy、scvelo、scvi-tools、cellxgene-census
FreedomIntelligence (1.5K⭐)30+最全面:模块化 bio-single-cell-* 套件 + 专项 Agent
ClawBio (471⭐)2最佳端到端:scrna-orchestrator + scrna-embedding,带可复现性 bundle

以上所有技能均不需要 API key,全部使用标准 Python/R 包本地运行。


我们的建议

从 ClawBio 的 scrna-orchestrator 开始。它一个命令搞定标准流水线,还生成可复现性 bundle(commands.sh、environment.yml、SHA-256 校验)。当你需要深入——细胞注释、RNA velocity 或细胞通讯——再加 K-Dense 和 FreedomIntelligence 的专项技能。

记住:ClawBio 管流水线,K-Dense 管核心工具,FreedomIntelligence 管专项分析。


最后更新:2026 年 3 月 21 日。所有技能均在积极维护中,MIT 许可证。