用途：Biopython 是免费的计算分子生物学 Python 工具集，用于处理 DNA、RNA、蛋白质序列，读写与转换 FASTA、GenBank、FASTQ、PDB、mmCIF 等生物文件格式，访问 NCBI 数据库，运行与解析 BLAST，进行序列比对、蛋白结构分析、系统发育树构建与可视化、基序分析、群体遗传学等任务。当前版本 1.85（2025 年 1 月发布），支持 Python 3，依赖 NumPy。
主要能力：按模块划分，Bio.Seq 与 Bio.SeqIO 负责序列操作与文件 I/O；Bio.Align 与 Bio.AlignIO 负责成对及多序列比对；Bio.Entrez 以编程方式访问 NCBI 数据库（PubMed、GenBank、Protein、Gene 等）；Bio.Blast 运行并解析 BLAST；Bio.PDB 处理三维蛋白结构；Bio.Phylo 操作与可视化系统发育树；另有基序、群体遗传、序列工具、限制性酶切分析、聚类与基因组图等高级功能。
使用方式：安装命令为 uv pip install biopython。使用 NCBI 数据库前必须设置邮箱：Entrez.email = "your.email@example.com"；可选设置 API key 以提高速率限制（由 3 次/秒提升至 10 次/秒）。常见用法包括用 SeqIO.parse 读取序列、SeqIO.convert 转换格式、Entrez.esearch/efetch 检索与下载记录、NCBIWWW.qblast 运行 BLAST、PDBParser 解析结构、Phylo.read 读取树文件。建议显式导入模块、用上下文管理器或及时关闭句柄、对大文件使用迭代器、缓存下载数据并遵守 NCBI 速率限制。
适用场景：序列统计（GC 含量、分子量、熔解温度）、ORF 查找与翻译、从 GenBank 获取序列、BLAST 后取回命中序列、从比对构建系统发育树等。
限制：需 Python 3 与 NumPy；访问 NCBI 必须提供邮箱并遵守速率限制；解析文件时格式字符串须与文件一致；比对前序列需等长；大规模 BLAST 建议使用本地版本或缓存结果。官方文档见 https://biopython.org/docs/latest/，源码见 https://github.com/biopython/biopython。