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cellxgene-census

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更新于 10-16 05:03

技能介绍

用途:该技能提供对 CZ CELLxGENE Discover 标准化单细胞数据的编程访问,适合按细胞类型、组织、疾病或供体查询表达数据,探索可用数据集与元数据,开展跨数据集的大规模分析,以及为机器学习模型准备单细胞数据。

主要能力:数据规模为 6100 万以上人类与小鼠细胞;包含标准化元数据(细胞类型、组织、疾病、供体)、原始基因表达矩阵、预计算嵌入与统计;可与 PyTorch、scanpy 等分析工具集成。支持通过 obs_value_filter、var_value_filter、obs_column_names 等参数进行细胞与基因筛选,支持 in、and、or 等条件组合;可分别获取细胞元数据(get_obs)与基因元数据(get_var)。中小规模查询使用 get_anndata();超出内存的大规模查询使用 axis_query() 与迭代分批处理。实验性 PyTorch 集成提供 experiment_dataloader 与 ExperimentDataset,支持训练、测试集切分。

使用方式:安装命令为 uv pip install cellxgene-census;机器学习工作流可安装 uv pip install cellxgene-census[experimental]。打开数据集时使用上下文管理器,例如 with cellxgene_census.open_soma() as census,并可通过 census_version 指定版本以保证可复现。查询前建议先用 get_obs 估算细胞数量,超过约 10 万时改用 out-of-core 处理。

适用场景:探索某组织中的细胞类型分布、查询标志基因表达、跨组织比较(如巨噬细胞在肺、肝、脑中的差异)、训练细胞类型分类器,以及将 Census 数据接入 scanpy 的标准降维与可视化流程。

限制与注意事项:查询时通常需包含 is_primary_data == True 以避免重复计数;生产分析应显式指定 census_version;基因名区分大小写,必要时使用 Ensembl ID(feature_id);部分基因可能在 Census 构建过程中被过滤。资料未提供具体收费、价格与授权信息。