甲基化 + RNA 双组学云平台 Jupyter 分析使用说明
本说明适用于已完成甲基化标准流程分析,并希望在寻因生物云平台 Jupyter 环境中开展下游个性化分析的用户。
文档以示例项目 {project_name}(项目编号 {project_id},样本 {sample_name})为例展示操作路径。
实际使用时,请替换为您的真实项目信息。
1. 启动 Jupyter 个性化分析
1.1 进入项目详情页
登录寻因生物云平台后,进入:
资源总览 → 我的项目
在项目列表中找到目标项目,例如:
- 项目编号:
{project_id} - 项目名称:
{project_name}
点击项目右侧【查看】,进入项目详情页。

1.2 启动 JupyterLab
在项目详情页右上角点击【个性化分析】。
点击【快速运行】,会弹出资源配置弹窗,选择合适计算资源,启动完成后再次点击【快速运行】,平台会自动跳转 JupyterLab。

常用资源说明:
| 资源配置 | 适用场景 |
|---|---|
| 4 核 32G | 查看结果、小规模绘图、轻量级表格处理 |
| 8 核 64G | 常规单细胞对象处理、基础整合分析 |
| 16 核 128G | 样本量较大、多模态整合、差异分析 |
| 32 核 256G | 大对象分析、复杂 CNV 分析或大规模多组学分析 |
如需更换资源,可在 JupyterLab 右下角【操作】中选择【重置资源】。
注意:【重置资源】会注销当前 Jupyter 实例,并重新启动一个新的 Jupyter 实例。操作前请先保存 Notebook、脚本和已生成结果,未保存内容会丢失。
1.3 JupyterLab 常用区域
进入 JupyterLab 后,常用区域包括:
| 区域 | 作用 |
|---|---|
| 左侧文件浏览器 | 查看目录、打开 Notebook、上传或下载文件 |
| Launcher | 新建 Notebook、Terminal 或其他交互界面 |
| 右下角【操作】 | 挂载流程数据、汇总数据、模板库、上传模板、延长时间、重置资源、关闭页面 |

1.4 右下角【操作】功能说明
JupyterLab 右下角【操作】菜单包含平台提供的常用功能。
| 功能 | 说明 |
|---|---|
| 挂载流程数据 | 默认不挂载流程数据。需要使用流程结果时,通过【挂载流程数据】勾选相关流程进行挂载;如需卸载,取消勾选对应流程即可 |
| 汇总数据 | 可将 /home/{username}/workspace/project/{username}/ 及其子文件夹下的数据汇总到对应流程的【结果总览】页面 |
| 模板库 | 用于下载平台提供的 Notebook 模板。通过模板库下载的模板会保存到 /home/{username}/workspace/project/{username}/ |
| 上传模板 | 可上传 /home/{username}/workspace/project/{username}/ 及其子文件夹下的 .ipynb 文件 |
| 重置资源 | 注销当前 Jupyter 实例,并重新启动一个新的 Jupyter 实例。操作前必须保存 Notebook、脚本和分析结果,未保存内容会丢失 |
| 关闭页面 | 注销当前 Jupyter 实例。关闭前必须保存 Notebook、脚本和分析结果,未保存内容会丢失 |
| 延长时间 | 延长 Jupyter 使用时间。该操作可多次执行,延长时长会在当前剩余时间基础上叠加 |
2. 工作目录与流程数据挂载
2.1 工作目录说明
Jupyter 中主要使用两个目录:project 盘和 data 盘。
| 目录类型 | 路径 | 说明 | 推荐用途 |
|---|---|---|---|
| project 盘 | /home/{username}/workspace/project/{username}/ | 用户个人可写目录 | 保存 Notebook、脚本、图片、表格、h5ad、rds 等个性化分析结果 |
| data 盘 | /home/{username}/workspace/data/{挂载编号}/ | 挂载后的流程结果目录 | 读取标准流程输出数据 |
建议所有用户自行生成的结果均保存到:
/home/{username}/workspace/project/{username}/不建议将个性化分析结果直接写入 data 盘。data 盘主要作为标准流程结果的读取目录使用。
2.2 存储与协作说明
- 所有项目个人工作目录
/home/{username}/workspace/project/{username}/的存储总和上限为 500GB。 - 同一个项目下的成员可以查看其他成员的分析结果,例如:
/home/{username}/workspace/project/{OtherUsers}/因此,不建议在 project 目录中保存敏感信息或与项目无关的大体积临时文件。
2.3 挂载流程数据
SeekMethyl 标准流程结果不会默认出现在 Jupyter 文件系统中,需要通过【挂载流程数据】映射到当前 Jupyter 环境。
操作步骤:
- 点击右下角【操作】;
- 选择【挂载流程数据】;
- 勾选需要使用的流程任务;
- 确认挂载。

如需卸载已挂载的数据,可再次进入【挂载流程数据】,取消勾选对应流程任务。
挂载完成后,可在 Terminal 中查看:
ls -lh /home/{username}/workspace/data/挂载后的 SeekMethyl 结果通常位于:
/home/{username}/workspace/data/{挂载编号}/methylation/{任务目录}/单个样本的结果目录通常为:
/home/{username}/workspace/data/{挂载编号}/methylation/{任务目录}/{sample_name}/示例:
cd /home/{username}/workspace/data/{挂载编号}/methylation/{任务目录}/{sample_name}/
ls -lh3. 挂载数据内容说明
3.1 样本级挂载目录结构
挂载后,SeekMethyl 当前提供给 Jupyter 下游分析使用的样本级标准数据按以下五类目录组织:
allcools_generate_datasets
cnvPreflight
filtered_feature_bc_matrix
methscan
split_bams示例结构:
{sample_name}/
├── allcools_generate_datasets
│ └── {sample_name}.mcds
│ ├── chrom10k
│ ├── chrom20k
│ ├── chrom50k
│ ├── chrom100k
│ ├── chrom500k
│ ├── chrom1M
│ ├── chrom_sizes.txt
│ └── geneslop2k
├── cnvPreflight
│ ├── copykit_{sample_name}_1Mb.rds
│ ├── copykit_{sample_name}_1Mb.rds.md5
│ ├── copykit_{sample_name}_500kb.rds
│ ├── copykit_{sample_name}_500kb.rds.md5
│ ├── copykit_{sample_name}_220kb.rds
│ └── copykit_{sample_name}_220kb.rds.md5
├── filtered_feature_bc_matrix
│ ├── barcodes.tsv.gz
│ ├── features.tsv.gz
│ └── matrix.mtx.gz
├── methscan
│ └── compact_data
│ ├── *.npz
│ ├── cell_stats.csv
│ ├── column_header.txt
│ └── run_info.txt
└── split_bams
├── {sample_name}_cells.csv
└── filtered_barcode_reads_counts.csv上述五类目录是平台当前提供给 Jupyter 的标准挂载结果,可作为后续 SeekMethyl 模板教程的数据基础。不同教程会根据分析目的选择其中一类或多类数据;部分教程也会使用前序教程基于这些数据生成的中间结果,例如 adata_rna.h5ad、adata_met.h5ad 或 DMR 结果文件。
3.2 五类标准挂载数据说明
| 目录 | 数据含义 | 主要用途 |
|---|---|---|
filtered_feature_bc_matrix/ | RNA 表达矩阵 | RNA 质控、降维、聚类、注释、差异表达分析 |
allcools_generate_datasets/{sample_name}.mcds/ | ALLCools 生成的单细胞甲基化 MCDS 数据集 | 甲基化基础分析、区域甲基化聚合、DMG/DMB 分析、多模态整合 |
methscan/compact_data/ | MethSCAn 所需的压缩甲基化矩阵 | VMR 检测、DMR 分析 |
cnvPreflight/ | CNV 预分析对象 | CNV 可视化、肿瘤细胞判定、克隆分群 |
split_bams/ | 单细胞 barcode 与 reads 统计 | 细胞级质控、reads 分布检查、双细胞辅助判断 |
4. 甲基化下游分析模板使用说明
平台已提供常用甲基化下游分析的 Notebook 模板,并统一收录在模板库中。用户可根据分析目的选择并下载相应模板,即可在 Jupyter 环境中完成对应分析。
4.1 下载模板
在 JupyterLab 右下角点击【操作】→【模板库】。
进入模板库后,将类型选择为 Public,产品选择为 SeekMethyl。找到需要使用的教程后,点击右下角的下载箭头。
模板下载后默认保存到 /home/{username}/workspace/project/{username}/。用户可在左侧文件浏览器中进入该目录,打开对应 .ipynb 文件。
模板分为 Public 和 Private 两种类型:
| 模板类型 | 说明 |
|---|---|
| Public | 公有模板,具有使用权限的用户可查看和下载 |
| Private | 私有模板,仅创建者可查看和使用 |

4.2 选择 Kernel
不同教程依赖不同运行环境。打开 Notebook 后,请先根据 4.3 教程总览表选择推荐 Kernel。
操作方式:
Kernel → Change Kernel → 选择推荐 Kernel
4.3 教程总览表
| 分析类别 | 教程文件 | 推荐 Kernel | 标准输入来源 | 主要输出 |
|---|---|---|---|---|
| 双细胞识别 | 甲基化+RNA双组学-双细胞判断.ipynb | SeekMethy_py | filtered_feature_bc_matrix/、allcools_generate_datasets/{sample}.mcds/、split_bams/ | sample_doublet.txt、UMI 分布图、甲基化 reads 分布图、双细胞判定图 |
| 基础整合分析 | 甲基化+RNA双组学-基础分析.ipynb | SeekMethy_py | filtered_feature_bc_matrix/、allcools_generate_datasets/{sample}.mcds/ | adata_rna.h5ad、adata_met.h5ad、QC 图、UMAP 图 |
| MOFA+ 多模态整合 | 甲基化+RNA双组学-MOFA+多模态整合分析.ipynb | muon_env(py) | 基础分析输出的 adata_rna.h5ad、adata_met.h5ad | MOFA+ latent factors、组学贡献度结果 |
| WNN 多模态整合 | 甲基化+RNA双组学-WNN多模态整合分析.ipynb | muon_env(py) | 基础分析输出的 adata_rna.h5ad、adata_met.h5ad | WNN UMAP、整合聚类结果 |
| 差异分析与功能富集 | 甲基化+RNA双组学-差异分析和功能富集分析.ipynb | SeekMethy_py | adata_rna.h5ad、adata_met.h5ad、allcools_generate_datasets/{sample}.mcds/ | DEG、DMG、DMB、Venn 图、Circos 图、GO/KEGG 富集图 |
| 组间细胞类型差异富集 | 甲基化+RNA双组学-组间细胞类型差异富集分析.ipynb | SeekMethy_py | adata_rna.h5ad、adata_met.h5ad、allcools_generate_datasets/{sample}.mcds/、分组信息 | 组间 DEG、组间 DMG、火山图、Venn 图、Circos 图、GO/KEGG 富集图 |
| MethSCAn 差异甲基化分析 | 甲基化+RNA双组学-MethSCAn差异甲基化分析.ipynb | common_r | methscan/compact_data/、细胞分组信息 | VMR、DMR、差异甲基化区域表 |
| DMR 功能富集 | 甲基化+RNA双组学-差异甲基化区域功能富集分析.ipynb | common_r | 上游分析得到的 DMR BED 文件 | rGREAT 注释结果、GO/KEGG 富集结果 |
| DMR Motif 富集 | 甲基化+RNA双组学-差异甲基化区域Motif富集分析.ipynb | common_r | 上游分析得到的 DMR/VMR BED 文件 | HOMER motif 富集结果、候选 TF |
| CNV 拷贝数变异分析 | 甲基化+RNA双组学-CNV拷贝数变异分析.ipynb | SingleCell R | cnvPreflight/copykit_{sample}_1Mb.rds、500kb.rds 或 220kb.rds | CNV 热图、肿瘤细胞判定结果、克隆分群结果 |
5. 自定义环境创建与管理
平台已提供 SeekMethyl 模板所需的常用 Kernel:
| Kernel | 主要用途 |
|---|---|
SeekMethy_py | 甲基化 + RNA 双组学基础分析、差异分析、组间分析 |
common_r | MethSCAn、DMR 功能富集、DMR motif 分析 |
singlecell_r | CopyKit CNV 分析 |
muon_env(py) | MOFA+、WNN 多模态整合 |
一般情况下,使用模板教程时不需要自行创建环境。只有在需要安装额外软件包、固定特殊版本或运行自定义脚本时,才建议创建自定义环境。
5.1 创建自定义 R 环境
示例:创建名为 DemoR 的 R 环境。
# 1. 创建 R 环境
micromamba create --prefix /jp_envs/envs_user/{UserId}/DemoR -y
# 2. 激活环境
micromamba activate /jp_envs/envs_user/{UserId}/DemoR
# 3. 安装 R 内核和常用 R 包
micromamba install -c conda-forge -c bioconda -c defaults r-base r-irkernel r-seurat -y
# 4. 启动 R
R在 R 交互界面中执行:
Sys.setenv(PATH = paste("/home/mambauser/bin:/home/mambauser/env/jupyter/bin", Sys.getenv("PATH"), sep = ":"))
IRkernel::installspec(
name = "DemoR",
displayname = "DemoR",
prefix = "/jp_envs/kernels_user/{UserId}/"
)
q()返回 Terminal 后执行:
jupyter kernelspec install /jp_envs/kernels_user/{UserId}/share/jupyter/kernels/demor --user
micromamba deactivate刷新 Jupyter 页面后,可在 Kernel 列表中看到 DemoR。
5.2 删除自定义 R 环境
jupyter-kernelspec remove demor
micromamba env remove --prefix /jp_envs/envs_user/{UserId}/DemoR5.3 创建自定义 Python 环境
示例:创建名为 DemoPython 的 Python 环境。
# 1. 创建 Python 环境
micromamba create --prefix /jp_envs/envs_user/{UserId}/DemoPython python=3.10 -y
# 2. 激活环境
micromamba activate /jp_envs/envs_user/{UserId}/DemoPython
# 3. 安装 Jupyter 内核和常用 Python 包
micromamba install -c conda-forge -c bioconda -c defaults ipykernel scanpy pandas numpy matplotlib -y
# 4. 安装 Python Kernel
python -m ipykernel install \
--name DemoPython \
--display-name "DemoPython" \
--prefix /jp_envs/kernels_user/{UserId}/
# 5. 注册到当前用户 Jupyter
jupyter kernelspec install /jp_envs/kernels_user/{UserId}/share/jupyter/kernels/demopython --user
# 6. 退出环境
micromamba deactivate刷新 Jupyter 页面后,可在 Kernel 列表中看到 DemoPython。
5.4 删除自定义 Python 环境
jupyter-kernelspec remove demopython
micromamba env remove --prefix /jp_envs/envs_user/{UserId}/DemoPython5.5 自定义环境注意事项
- 优先使用平台预置 Kernel。
- 不建议修改公共环境中的包版本。
- 自建环境建议使用独立名称,避免覆盖已有环境。
- 安装额外软件包时建议记录安装命令,便于复现。
- 如果依赖冲突严重,建议新建环境,不建议在原环境中反复覆盖安装。
6. 常见问题
Q1:找不到 /home/{username}/workspace/data/ 目录怎么办?
先确认是否已挂载流程数据:
右下角【操作】→【挂载流程数据】
然后在 Terminal 中检查:
ls -lh /home/{username}/workspace/data/如果仍未看到对应挂载编号,请重新挂载流程数据,或确认当前项目是否已有可挂载的 SeekMethyl 流程结果。
Q2:模板下载后在哪里?
模板下载后默认保存到:
/home/{username}/workspace/project/{username}/可在左侧文件浏览器中进入该目录打开 Notebook。
Q3:Notebook 无法保存怎么办?
请确认 Notebook 是否位于个人 project 目录:
/home/{username}/workspace/project/{username}/如果在只读目录或挂载数据目录中创建 Notebook,可能出现 Permission denied。
Q4:资源不够怎么办?
如果出现内存不足、运行过慢或任务中断,可点击右下角【操作】→【重置资源】,选择更高配置后重新启动 Jupyter。
注意:重置资源会注销当前 Jupyter 实例,并重新启动新的实例。操作前请保存 Notebook、脚本和重要结果,未保存内容会丢失。
Q5:会话即将结束怎么办?
可点击右下角【操作】→【延长时间】延长 Jupyter 使用时间。该操作可多次执行,延长时长会在当前剩余时间基础上叠加。
同时建议及时保存 Notebook 和输出结果到 project 目录,避免浏览器关闭、会话中断或实例重启导致未保存内容丢失。
7. 技术支持与问题反馈
如遇问题,请提供以下信息,便于快速定位:
- 项目编号:
{project_id} - 项目名称:
{project_name} - 样本名称:
{sample_name} - 使用的 Notebook 名称
- 使用的 Kernel
- 当前输入路径
- 报错截图或完整报错文本
- 是否已完成流程数据挂载
- 使用的资源配置:CPU / 内存
分析结束后,建议通过右下角【操作】→【关闭页面】释放计算资源。
