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趁暑假学会Python,解锁单细胞数据的无限可能

单细胞天地 • 1 月前 • 70 次点击  

单细胞数据分析炙手可热,python在单细胞分析里占据的地位也越来越高。因为很多工具是基于python原生态开发的,而且在Python编程环境下运行速度会是R编程语言的10倍以上。比如转录因子分析,它作为单细胞的3大高级分析,大家应该是不再陌生,我们也多次介绍过:

因为在R里面跑这个,超级耗时,所以我们也介绍了Python版本:  使用pyscenic做转录因子分析 和 没想到自己会放弃conda(docker镜像的pyscenic做单细胞转录因子分析),大家可以按需取用。

也就是说,仅仅是会R编程语言有时候会对部分高级分析望洋兴叹,而且大量的高分文献在公布他们的代码在github的时候我们也可以很明显的看到必须是R和Python两手抓了,比如2024的NC文章:《Single-cell and spatial transcriptomics analysis of non-small cell lung cancer》的代码就是:

所以该上手python单细胞系统学习的课程啦!

暑期课程和前两期课程的区别

去年年底和今年年初,我们已经开办了两期python单细胞课程。经过之前的积累,我们已经:

1. 更新了课表,优化细节。新增的内容有:

(1)系统的linux基础。

(2)单细胞10x数据上游分析。
(3)RNA velocity 上游分析。

(4)python基础部分增加了练习题和作业。

(5)单细胞实战数据案例(面向学员征集)。

(6)python和R语言的对接和数据转换。

(7)更多实用的学习方法、解决问题的思维、AI工具玩法等。

2. 准备好了详实、友好的学习资料、示例数据和代码、练习和文档等
3. 配置好的、可以自由复制到自己电脑上的python环境、包库版本+完整代码的jupyter notebook资料,是满满的诚意,真心要教会你!
4. 收集了常见问题文档,学习不可能不遇到问题,我们要学会面对问题并解决问题呀。
5. 团队成员们以文字、图片、语音、拉小群沟通和远程控制等多种方法为大家解决疑难问题,参与往期课程的同学们也积极沟通和讨论,互帮互助。团队积累了更多解决问题的经验,可以更好地为大家保驾护航!

随便截了几张图,只是我们幕后工作的冰山一角:

(注:截图中有提到服务器,并不是必须的)

📅课程时间

7月5日开始,钉钉线上互动直播课,共12次课。

7月5日(周六)和7月6日(周日),前2节课程的上课时间是上午9:30~12:00

后面的10节课上课时间是晚上8:00-10:30

🎯 课程目标

  • 熟练使用Python。
  • 掌握单细胞数据分析的全套流程,可以独立分析自己的数据。
  • 具备进阶分析和自定义需求的探索自学能力,和解决问题的能力。

💪基于Python分析单细胞数据的优势

  • 多平台兼容在win、mac和linux系统上均可使用
  • 计算效率高比起R语言更省计算资源,自己的电脑可以处理更大的数据,计算速度快,效率高。
  • 可以和R语言结合使用jupyter notebook里面可以嵌入R语言的脚本,如果你熟练使用R语言,分析结果可以转换为R语言可读取的格式,用R语言的ggplot2画图;也支持读取R语言的Seurat的结果进行后续分析。
  • gpt很会pythongpt降低了我们的学习成本,写Python的代码正确率高。
  • 可扩展性更强很多单细胞数据分析的新工具是基于python开发的,还可以衔接Python强大的机器学习和深度学习工具,进阶分析有无限可能!

📚 课程大纲

第1课:linux基础与Python环境搭建

  • 软件安装(Windows、Linux、Mac)
  • 文件目录管理
  • Conda环境管理
  • 镜像设置
  • 软件、python包/库的安装方式
  • Jupyter Lab安装和使用

第2课:基于linux 的单细胞上游分析

  • 环境准备
  • 原始数据获取与整理
  • 质量控制(QC)
  • 数据预处理
  • 比对与定量
  • 计数矩阵生成
  • RNA velocity 上游

第3课:Python编程基础

  • python语法规则
  • 函数、方法、属性
  • 包、库、模块
  • 变量赋值与数据类型
  • 列表的生成和取子集
  • 字典的生成和取子集

第4课:Python数据处理

  • 列表排序、统计和去重
  • 矩阵的新建和取子集
  • 数据框的新建、取子集和属性探索
  • 推导式
  • 条件语句和循环语句

第5课:数据可视化

  • seaborn和Matplotlib绘图
  • plotnine绘图
  • 自定义颜色+配色包
  • 图片设置
  • 拼图和图片保存

第6课:Python进阶

  • 缺失值处理
  • Apply隐式循环
  • Groupby完成分组计算
  • Python综合应用

第7课:单细胞数据分析基础

  • 单细胞综述文章
  • 环境搭建和包库安装
  • 背景知识介绍
  • Anndata对象构建和认知
  • 质量控制和基因、细胞过滤
  • 降维(PCA、t-SNE和UMAP)
  • 聚类、分群

第8课:单细胞数据注释与可视化

  • Marker基因的多种可视化方法
  • 基于marker基因的手动注释
  • 任意分组的差异分析及其可视化
  • 提取细胞亚群进行二次分群

第9课:多样本整合和注释

  • 多样本数据读取
  • 用Harmony完成多样本整合
  • 自动注释工具singler
  • 自动注释工具Celltypist
  • 不同格式的原始数据读取与格式转换

第10课:富集分析和拟时序

  • 基因集合的获取
  • 基于基因集给细胞打分
  • 富集分析:ORA和GSEA
  • 拟时序分析工具PAGA和dpt
  • 拟时序分析工具palantir

第11课:单细胞实战数据案例

  • 征集数据
  • 数据读取
  • 样本整合和注释
  • 二次分群
  • 富集分析和拟时序
  • 其他可视化

第12课:高级分析和文章复现

  • RNA velocity
  • pySCENIC转录因子分析
  • 数据分析复现
  • 文章图表复现
  • 与R语言的衔接
  • 课程总结

📢 后续学习和答疑

  • 课程提供录播回放,有效期一年,错过直播也不怕
  • 提供示例数据和代码、课件、练习题,方便复习和实践
  • 生信技能树教学团队自营,可开发票
  • 课程结束后半年内微信群会继续提供课程答疑(答疑结束后学员群也不会解散,继续给大家分享学习资料),还有每月一次的讲师直播答疑哦,不限参与次数和时间,我们偶尔有2020年的学生都还可以参与直播答疑呢,大多数人出师了已经不需要答疑啦!
  • 我们的幕后团队正在持续输出详尽的文字版资料,介绍前沿进展和高级分析,届时大家已经具备了自学能力,打开知识的大门,一切尽收眼底!

📷部分图表


具体的图表数量再多也是有限的,我们更注重的是帮助你搞定基础、方法和规律,授人以渔~

🎓适合人群

  • 生物学、医学、生物信息学背景的学生、医生和科研人员
  • 有单细胞分析需求的公司职员
  • 新手适用,不要求有编程基础,但要求有积极性哈哈

👨‍🏫 教学团队

生信技能树直播课原班人马:小洁老师、大萌老师、小苏老师及多位经验丰富的助教,拥有丰富的教学经验和海量的资料库、智囊团!

小洁老师:

生信技能树核心成员、6年教学经验的资深全职讲师,生信星球公众号创办人之一(另一位创办人是她的丈夫),简书、语雀、公众号原创作者、今日头条认证优质作者,解码生命》第二版书籍编者之一,R包tinyarray的作者,共一发表一篇1区8分文章(International Journal of Biological Macromolecules)。自 2018 年 5 月起,在各写作平台分享了上千篇生物信息学笔记、教程,全网关注人数7w+
2018 年 8 月至今,开办了180+期新手保护学习小组,指导了千余名生信小白零基础入门,十分了解初学者入门生信的障碍、心理和常见问题;2019 年1月至今担任生信技能树团队线下和线上课程讲师,主讲R语言、数据挖掘和python单细胞课程,累计 100+ 场,学员7000+ 名。课堂轻松有趣,重点明确,通俗易懂,讲练结合,给学员充分的练习和试错机会,掌握必备的数据处理、挖掘、可视化等技能、最实用的分析技巧和学习方法,广受好评。

大萌老师:

一个因为做不出实验愤而转生物信息学方向的留美博士生。机缘巧合之下在生信的道路上有了些许收获和心得。曾参与过nature文章的发表,现已参与发表论文18篇,总引用超过900次。相对于院士和大佬,他更懂新手和小白面对的困难和可能遇到的问题,像一个温柔细心的师兄带领大家进入生信的世界。

小苏老师:

一个什么都会一点的科研工作者,坐标香港,干湿结合,全面发展。有5年生信数据分析经验,擅长R、python、bulk转录组和单细胞转录组,表观组学,上下游全流程分析。“生信菜鸟团” 公众号从入门角度分享自己的学习笔记,新手友好型领路人。

助教队伍主要成员

我们的线上课程配备生信技能树强大的助教队伍,他们基础扎实、数据分析经验丰富,并多次参与线上和线下课程助教工作,全方位保障你的入门!

小郭老师:

从2019年开始承担线下课和线上课的助教工作,对于初学者遇到的各种疑难杂症拥有极其丰富的经验,上得厅堂下得厨房,跑的了linux,玩的了单细胞2022年主讲 肿瘤外显子 课程。

小谢老师:

擅长转录组、基因组及重测序数据。正式工作后主攻 单细胞  分析方向,在“单细胞天地”平台上分享文献阅读笔记、常见图表解析及复现技巧,“生信技能树视频号”分享单细胞文献和数据集分析流程,积累多次线上线下助教经验后,成为新晋单细胞讲师,有 20+ 次单细胞授课经验。

📱学费和报名方式

学费1999元,已包含12节课程的直播和回放、课后答疑、学习资料等所有费用。

加微信咨询,付款完成后,即可加入微信群和钉钉群,开始做准备工作,开启你的python和单细胞数据分析之旅!

python班老学员专属补课通知

已报名前两期课程的老同志们,课程会更新,但组织不会把你留在过去,你可以申请继续参加本次课程直播,我们提供两个方案:

1.将本文转发至朋友圈,并附带一两句推荐语,集赞18个,发给“技能树”微信。

2.如果有碍偶像包袱,不想集赞,那么可以补学费400元。

课程常学常新,欢迎和期待各位毕业生再次回到我们的课堂。

🚀 选择生信技能树不仅仅是学到分析方法,参加培训相当于进入生信技能树小圈子,解锁更多学习资料以及学习方法!

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