用途:对已剪接(spliced)与未剪接(unspliced)RNA 计数做动力学分析,估计表达导数,支持方向性轨迹假设、基因层面相图和动力学潜在时间。RNA 速率是模型下的表达导数估计,平滑箭头并非观测到的细胞运动、谱系追踪或因果证据;动力学估计器不必然比稳态估计器更准确。
主要能力:支持确定性与动力学模型,计算 Ms/Mu 矩、速率图、速率伪时间、潜在时间(仅动力学)、速率一致性,并可按分组排序速率相关基因;输出 H5AD 与 PNG 图。随机模型在 scVelo 0.3.4 默认 GLS 下与 NumPy 2 不兼容,需另行验证的旧版环境。
使用方式:需先由支持速率的定量工具获得 spliced/unspliced 计数,放入 adata.layers['spliced'] 与 ['unspliced'],顺序一致、ID 唯一、计数有限非负,不可用对数化、缩放或批次校正值。读取 H5AD 用 anndata.read_h5ad;旧 loom 用 ad.io.read_loom。示例命令:MPLBACKEND=Agg .venv-velocity/bin/python scripts/rna_velocity_workflow.py velocity_counts.h5ad --mode dynamical --groupby clusters --n-top-genes 2000 --n-neighbors 30 --n-jobs 1 --output-dir velocity_results。安装示例:uv venv --python 3.13 .venv-velocity 与 uv pip install --python .venv-velocity/bin/python scvelo==0.3.4 scanpy==1.12.4 anndata==0.13.4 numpy==2.5.3 pandas==2.3.3 scipy==1.18.1 matplotlib==3.11.2 loompy==3.0.8。
适用场景:单细胞速率分析、基因相图、方向性轨迹假设与动力学潜在时间。限制:上游定量不在脚本内;需检查覆盖度、双细胞、环境 RNA 与注释兼容性;拟合结果需结合时间序列、扰动或谱系追踪等独立证据验证,不能仅凭 UMAP 判断;无通用最小细胞数或未剪接比例规则;负速率可能表示抑制或模型误设。