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科学研究所助手——集成 K-Dense Scientific Agent Skills(139个科研技能+78个公开科学数据库), 覆盖文献综述、生物信息学、化学信息学、药物发现、数据分析、科学写作、文档处理等领域。 核心原则:它是加速器,不是自动驾驶仪——帮你省掉机械劳动,不做科学判断。 Trigger keywords: 科研, 文献综述, 文献检索, 论文写作, 生信分析, 单细胞, 分子对接, 药物发现, 化学信息学, 科学写作, 学术海报, 学术PPT, 数据库查询, 数据分析, scientific research, literature review, bioinformatics, drug discovery, cheminformatics, paper writing, single …

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科学研究所助手 (Scientific Research Assistant)

前置条件

本 Skill 基于 K-Dense Scientific Agent Skills(27.4k⭐,160,000+ 科学家在使用)。 首次使用前需要安装:

# 一键安装全部139个技能(不推荐新手)
npx skills add K-Dense-AI/scientific-agent-skills

# 推荐:按需逐个安装
gh skill install K-Dense-AI/scientific-agent-skills <skill-name>

# 锁定版本(避免"上周能跑这周结果变了")
gh skill install K-Dense-AI/scientific-agent-skills --pin v2.39.0

环境要求:

  • Windows 用户需要 WSL2(底层依赖 Linux 生态的 Python 科学计算库)
  • 包管理使用 uv(非 pip/conda)
  • Python 3.12+

技能体系总览

K-Dense 覆盖十大领域、139个技能、78个公开科学数据库(加上聚合接口实际可调用近200个数据源):

领域代表技能核心数据库
生物信息学scanpy, biopython, pydeseq2, scvelo, scvi-toolsNCBI Gene, UniProt, KEGG, Reactome, STRING, ClinVar, COSMIC
化学信息学rdkit, deepchem, datamol, molfeat, medchemPubChem, ChEMBL, PDB, AlphaFold DB, ZINC
蛋白质组学diffdock, openmm, mdanalysisUniProt, PDB, AlphaFold DB
临床研究—ClinVar, COSMIC, ClinicalTrials.gov, FDA
医学影像——
机器学习scikit-learn, statsmodels, pymc, timesfm—
材料科学——
地理空间geopandas, geomaster—
实验室自动化——
科学交流scientific-writing, latex-posters, scientific-slides, infographics—

按研究方向的技能推荐

1. 只需要科研写作辅助

核心必装:
  literature-review      — 10个数据库并行检索,文献从两三天缩到几小时
  scientific-writing     — IMRAD结构写作辅助(不是代写,是帮查结构和措辞)
  citation-management    — 自动生成BibTeX,兼容Zotero

按需补:
  peer-review            — 投稿前按审稿人视角过一遍
  latex-posters          — 学术海报
  scientific-slides      — 学术幻灯片
  mermaid                — Markdown里画流程图
  infographics           — AI生成信息图表

文档处理全装:
  pdf, docx, pptx, xlsx, markitdown
  (markitdown 支持十几种格式转 Markdown,一个技能通吃)

⚠️ 注意:写作技能默认会调用 scientific-schematics 和 generate-image 画图,
  这俩需要连外部生图服务。连不上的话告诉 AI 不要画图,否则会一直重试连接。

2. 数据分析和可视化

核心必装:
  matplotlib + seaborn   — 出版级图(前者精调,后者快速探索)
  statsmodels            — 统计建模(偏推断)
  scikit-learn           — 经典机器学习一站式
  eda                    — 200+格式自动检测,出数据质量报告

按需补:
  networkx               — 网络分析
  dask / polars          — 大数据
  pymc                   — 贝叶斯
  timesfm                — Google零样本时间序列
  geopandas + geomaster  — 地理空间和遥感

3. 生物信息学

核心必装:
  scanpy                  — 单细胞标配,质控到聚类一条龙
  biopython               — 序列处理老大哥
  pydeseq2                — 差异表达,结果直连KEGG/Reactome做通路富集

按需补:
  scvelo                  — RNA velocity
  scvi-tools              — 深度学习单细胞
  cellxgene-census        — 直连6100万+公开参考数据
  arboreto                — 基因调控网络
  pysam                   — VCF处理

database-lookup 必装(通过它连接):
  NCBI Gene, UniProt, KEGG, Reactome, STRING, ClinVar, COSMIC

4. 药物发现 / 化学信息学(整套技能最成熟的领域)

核心必装:
  rdkit                   — 化学信息学瑞士军刀
  deepchem                — 深度学习药物设计(ADMET预测、QSAR建模)
  diffdock                — 分子对接(AI直接驱动,不用手动准备输入文件)

按需补:
  datamol                 — RDKit现代包装,API更顺手(建议直接必装)
  molfeat                 — 分子特征工程
  openmm + mdanalysis     — 分子动力学模拟 + 轨迹分析
  medchem                 — 药物化学性质优化

database-lookup 必装:
  ChEMBL, PubChem, PDB, AlphaFold DB, ZINC

5. 通用必装(不管什么方向)

database-lookup           — 78个数据库统一接口,最值得装的一个
markitdown                — 格式转换万能胶
citation-management       — 查文献随手导BibTeX
paper-lookup              — 比PubMed网页快,比Google Scholar结构化

核心使用原则

1. 它是加速器,不是自动驾驶仪

  • ✅ 帮你省掉"怎么写代码"的时间
  • ❌ 不能替代"怎么分析数据"的判断
  • 你的角色从"写脚本的人"变成"审结果的人"——你得有这个判断力

2. 跨数据库串联是真正的杀手锏

以前:ChEMBL查活性 → 导出CSV → Python脚本 → PubMed查文献 → 写报告(三四个工具来回切)

现在:"查ChEMBL里EGFR抑制剂的活性数据,用RDKit做SAR分析,同步搜PubMed耐药机制,最后汇总"——一次搞定。切换成本被抹掉了。

3. 写作类比分析类更稳

分析类技能需要对领域知识做正确判断——这在目前AI能力边界上还是模糊地带。 写作、排版、格式转换是结构化任务,规则明确,AI执行更稳。

4. 结果必须验证

例如 RDKit 跑分子描述符——某些含特殊官能团的分子,默认参数给出的质子化状态可能不对。 结果看起来漂亮,实际上不准。如果你不懂底层原理,你根本看不出来结果有问题。

5. 安装前花五分钟读 SKILL.md

知道这个技能依赖哪些包、调什么API、有什么限制。比出问题了回头排查省时间。


典型工作流示例

文献综述加速

1. 用 paper-lookup 检索关键词(比PubMed快,结构化输出)
2. 用 literature-review 跑10个数据库并行检索,自动去重,按主题分组
3. 用 citation-management 导出 BibTeX
4. 人工精读筛选——它给你的是阅读路线图,不是替你读

单细胞数据分析

1. 用 scanpy 跑标准流程:质控 → 标准化 → 降维 → 聚类
2. 用 database-lookup 查标记基因(CellMarker/PanglaoDB)
3. 人工判断细胞类型注释——技能给的标注比较粗糙
   (比如只标"T细胞",你得自己判断是CD4+/CD8+/Treg/Th17)
4. 用 pydeseq2 做差异表达
5. 用 database-lookup 连 KEGG/Reactome 做通路富集

文档处理流水线

markitdown: 十几种格式 → Markdown
pdf/docx/pptx/xlsx: 格式互转
scientific-slides: 学术幻灯片骨架
latex-posters: 学术海报

避坑指南

  1. Windows用户必须WSL2,原生PowerShell会编译报错
  2. uv可能跟conda冲突,注意环境隔离
  3. 生图技能需要外部API(Nano Banana2/OpenRouter),连不上就跳过,否则一直重试
  4. 不要一键全装139个技能——按研究方向选装,读完SKILL.md再决定
  5. 锁定版本号,科研最怕"上周能跑这周结果变了"
  6. 很多技能只是"文档搬运工"——把官方API文档搬过来加最佳实践,不是领域专家深度指导
  7. AI的"懂" ≠ 人的"懂"——你还是要手动验证关键步骤

与其他科研工具的关系

工具定位与本技能的关系
K-Dense Scientific Skills肌肉——142个具体技能+78个数据库本技能的知识来源
academic-research-skills骨架——五阶段研究流程管理互补,可同时使用
Stanford Virtual LabAI Agent自主设计实验同一种激进方向

参考

  • K-Dense GitHub: https://github.com/K-Dense-AI/scientific-agent-skills
  • academic-research-skills: 26.5k⭐, 博士全流程研究管理
  • 安装命令: npx skills add K-Dense-AI/scientific-agent-skills
  • 单技能安装: gh skill install K-Dense-AI/scientific-agent-skills <name>
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