信息速览
INFOBOX — SCEA 一屏速览
维度 内容 本质 单细胞 RNA-seq 的统一重处理库 维护机构 EMBL-EBI 功能基因组团队 实验数 384 细胞总数 15,370,362 物种 22 有细胞类型标签 119 个(31.0%) 双轨标签并存 93 个实验(作者标签 + 本体标签) 主力技术 10x 三代 241 个(62.8%)、Smart-seq 类 126 个(32.8%) 平台状态 2026-11 起迁往 FENIX Explorer,SCEA 将退役 迁移范围 仅带细胞类型标签的实验 许可 CC BY 4.0 与 bulk 关系 同机构独立站点,接口与编号不通用
§1 速览:它到底是什么
1.1 一句话定义
Single Cell Expression Atlas(下称 SCEA)是 Expression Atlas 的单细胞版本:把别人提交的单细胞原始数据重新跑一遍,只发布处理后的细胞×基因矩阵和细胞类型注释。
它的分工可以这样理解——单细胞数据的特点是"原始文件极大、处理极慢、结果极难对齐"。一个中等规模实验的 FASTQ 动辄几百 GB,跑完比对与定量要几天。如果每个研究者都自己重跑,重复劳动巨大,而且结果之间无法比较。SCEA 就是把这件事做一次。
1.2 它最不可替代的一件事
不是"细胞数多"(1,537 万这个数字在今天的单细胞领域已不算惊人),而是:
它是极少数对单细胞数据做「统一重处理 + 双轨细胞类型注释」并公开全部产物的资源。
三点合起来才构成独特性:
- 统一重处理——跨实验可比(同 §4 的 bulk 版逻辑)
- 双轨注释——同时给作者标签与本体标签,让使用者自己裁决
- 公开产物——矩阵、注释、聚类都能下载,不是只给个在线查看器
第三条尤其区别于门户类资源:很多单细胞平台只提供交互式浏览,要拿原始矩阵得走别的路。
1.3 但你必须先知道的一件事
这个平台正在退役。
打开任何一个 SCEA 页面,顶部都有一条橙色警告条:
Single Cell Expression Atlas is moving to FENIX Explorer, our new platform for discovering and exploring single-cell data. We are migrating eligible datasets in phases. SCEA remains available during the transition and will be retired once it is complete.
官方 About 页给出的细节:
| 事项 | 官方表述 |
|---|---|
| 新平台 | FENIX Explorer,是 FENIX(Functional Genomics Index)的第一个公开组件 |
| 公测时间 | 2026 年 11 月(public beta) |
| 定位 | FENIX 将统一功能基因组学的发现、探索与(未来)贡献 |
| 迁移对象 | 分批迁移,优先**CELLxGENE 尚未覆盖的物种**,以及 SCEA 访问量最高的一批 |
| 不迁移的 | 没有细胞类型标签的实验 |
| 空间数据 | 计划 2027 年初的后续版本支持 |
| 退役时间 | 未公布,将在 About 页提前公告 |
这不是"可能要变",是有明确时间表的平台更替。它直接决定了本篇的写法:不能只介绍"它有什么",必须同时说清"哪些东西会消失、什么时候、以什么方式"。
1.4 用一个真实实验把全文串起来
E-ANND-1 — Human Lung Cell Atlas
An integrated cell atlas of the human lung in health and disease
物种 Homo sapiens · 584,884 个细胞 · 项目 Human Cell Atlas - Data Portal
技术:10xv1 / 10xv2 / 10xv3 / 10x5prime(四代并存)
因素:organism part、sampling site、disease、两套细胞类型标签
加载 2024-09-04 · 更新 2024-09-13
它是人类肺细胞图谱的整合版。选它做案例,因为它一站齐了本篇要讲的四件事:
| 章节 | 看它的哪个侧面 | 回答什么问题 |
|---|---|---|
| §2.2 | 584,884 个细胞的量级 | 单细胞的"实验数"为什么不能和 bulk 比 |
| §3.2 | 四代 10x 技术并列 | 技术混杂到底长什么样 |
| §4.3 | 两套细胞类型标签 | 双轨注释怎么用、冲突怎么办 |
| §6.2 | 它是"迁移优先"的一类 | 什么样的实验能活到新平台 |
1.5 三十秒决策卡
| 你的处境 | SCEA 能帮你什么 |
|---|---|
| 要一批已统一处理的单细胞矩阵做训练 | 384 个实验可直接取,省掉比对与定量 |
| 要做细胞类型注释的方法研究 | 93 个实验天然带双轨标签,是现成的对照数据 |
| 想找某个非模式物种的单细胞数据 | 22 个物种里有果蝇、斑马鱼、拟南芥等 |
| 要在线看几个基因的细胞群分布 | 网站支持基因检索 + UMAP 浏览 |
| 需要一个长期稳定的数据源 | 不能,平台 2026-11 起迁移,退役时间未定 |
| 要空间转录组数据 | 不能,官方计划 2027 年初才支持 |
1.6 不适合谁
如果你的项目要求数据源在未来 3 年保持稳定,SCEA 不适合。它有明确的退役计划,退役后处理输出的保留安排官方明确写着"将在关闭前公布"——也就是说,现在还没有答案。
如果你需要空间转录组,现在没有。官方说空间数据探索在 2027 年初的后续版本。
如果你要找的是没有细胞类型标签的那些实验,即便它们今天还在,也不该作为长期依赖。265 个无标签实验(占 69%)不在迁移范围。
如果你要原始 FASTQ 重跑,这里不提供。官方明确:原始数据回原始存档库(ENA / GEO / ArrayExpress)取,按各库自己的访问安排。
如果你要全量而非精选,不行。384 个实验相对公共单细胞数据的体量是极小一部分。
§2 数据构成与规模
2.1 规模与 bulk 版的量级差异
| 维度 | bulk 版 | 单细胞版(SCEA) | 倍数关系 |
|---|---|---|---|
| 实验数 | 4,562 | 384 | bulk 是 SCEA 的 11.9 倍 |
| 计数单位 | assay(≈样本) | assay(≈细胞) | — |
| 计数单位总量 | 161,199 | 15,370,362 | SCEA 是 bulk 的 95.4 倍 |
| 物种数 | 67 | 22 | bulk 是 SCEA 的 3 倍 |
"实验少但量大"是单细胞库的固有形态。 一个单细胞实验动辄几十万细胞,所以按实验数看它很小,按细胞数看它很大。做数据集划分时要先决定按哪个口径抽样,否则会得出完全不同的结论。
2.2 细胞数的真实分布:极度集中
总数容易误导。看分布:
| 指标 | 数值 |
|---|---|
| 细胞数中位数 | 9,020 |
| 最小 | 26 |
| 最大 | 911,873 |
| 前 10 大实验占细胞总量 | 36.5% |
| 前 30 大实验占细胞总量 | 57.8% |
| 细胞数 < 1,000 的实验 | 97 个(25.3%) |
最大 5 个实验:
| 登录号 | 细胞数 | 物种 | 描述(节选) |
|---|---|---|---|
E-ANND-5 |
911,873 | Homo sapiens | Mapping the developing human immune system across organs |
E-GEOD-156455 |
857,347 | Drosophila melanogaster | Transcriptional programs of circuit assembly in the Drosophila… |
E-MTAB-8142 |
649,933 | Homo sapiens | Single cell RNA-seq of human breast skin cells |
E-HCAD-4 |
596,816 | Homo sapiens | Census of Immune Cells |
E-ANND-1 |
584,884 | Homo sapiens | Human Lung Cell Atlas |
三点实际含义:
第一,按"实验"抽样会严重低估大图谱的权重。 前 10 个实验只占实验数的 2.6%,却贡献了 36.5% 的细胞。等量抽实验,等于让一个 91 万细胞的图谱和一个 26 个细胞的实验平权。
第二,按"细胞"抽样会过度集中于少数几个图谱项目。 前 30 个实验占了近六成,这三十个里大部分属于 Human Cell Atlas 生态。
第三,四分之一实验的细胞数不足 1,000。 这类小实验适合方法验证、特定细胞类型的精细分析,不适合做跨实验整合。做整合分析前先用 numberOfAssays >= 10000 过滤一遍,收益通常很大。
2.3 项目归属:半数挂在 Human Cell Atlas 名下
experimentProjects 字段揭示了数据的组织来源:
| 项目 | 实验数 |
|---|---|
| Human Cell Atlas - Data Portal | 94 |
| Human Cell Atlas | 53 |
| COVID-19 | 22 |
| discovAIR | 4 |
| Malaria Cell Atlas | 2 |
| Fly Cell Atlas | 2 |
| Chan Zuckerberg Biohub | 1 |
| 无项目归属 | 其余 |
HCA 相关两个条目合计 147 个(38.3%)。这意味着:
- 想排除 HCA 生态做独立验证集,需要显式过滤
experimentProjects - 想研究"某个特定联盟的数据特征",这个字段是最好的切片键
- 近四成实验来自同一个联盟,说明 SCEA 的收录与 HCA 的产出高度耦合
2.4 技术构成:两类根本不同的技术混在一起
| 技术 | 实验数 | 占比 |
|---|---|---|
| 10xv2 | 150 | 39.1% |
| smart-seq2 | 82 | 21.4% |
| 10xv3 | 71 | 18.5% |
| smart-like | 44 | 11.5% |
| drop-seq | 21 | 5.5% |
| 10x5prime | 20 | 5.2% |
| seq-well | 2 | 0.5% |
| 10xv1 | 1 | 0.3% |
10x 三代合计 241 个(62.8%),Smart-seq 类合计 126 个(32.8%)。
这两类技术的差别不是"版本新旧",是测量原理不同:
| 维度 | 10x 系列(液滴法) | Smart-seq 类(板式法) |
|---|---|---|
| 通量 | 每run 数千至数万细胞 | 每板 96–384 细胞 |
| 每细胞测序深度 | 低(数千 reads) | 高(百万级 reads) |
| 基因检出数 | 少(常 1,000–3,000) | 多(常 5,000–10,000) |
| 适用 | 细胞类型普查、图谱构建 | 稀有细胞、转录本异构体、低表达基因 |
| 3′ 偏好 | 强(只测 3′ 端) | 弱(覆盖全长) |
混在一起做表达量比较会引入强烈技术偏倚。 一个基因在 Smart-seq 里检出、在 10x 里未检出,很可能不是生物学差异,而是深度差异。按 technologyType 分层是使用这个库的第一条纪律。
2.5 加载年代:2019–2021 是高峰,之后明显放缓
| 加载年份 | 实验数 |
|---|---|
| 2018 | 51 |
| 2019 | 80 |
| 2020 | 49 |
| 2021 | 103 |
| 2022 | 67 |
| 2023 | 9 |
| 2024 | 22 |
| 2025 | 2 |
| 2026 | 1 |
2021 年一年加载了 103 个,之后在 2023 年骤降到 9 个。2024 年有回升(22 个),但 2025–2026 只有 3 个。
这个走势与"要迁移到新平台"的时间线吻合:2023 年后策展投入明显转向了另一端。做数据新鲜度评估的话,这个库的内容主体是 2019–2022 年的产出。
§3 记录层:字段与接口
3.1 清单接口
curl -s -A "Mozilla/5.0" -o gxa_sc.json \
"https://www.ebi.ac.uk/gxa/sc/json/experiments"
约 190 KB,返回全部 384 条记录。注意这个端点与 bulk 版的 /gxa/json/experiments 是两套独立实现,返回结构不同(单细胞特有 experimentProjects,且无 numberOfContrasts、arrayDesigns)。
3.2 案例记录的完整字段
E-ANND-1 的清单对象:
{
"experimentAccession": "E-ANND-1",
"experimentDescription": "Human Lung Cell Atlas: An integrated cell atlas of the human lung in health and disease",
"species": "Homo sapiens",
"kingdom": "animals",
"loadDate": "04-09-2024",
"lastUpdate": "13-09-2024",
"rawExperimentType": "SINGLE_CELL_RNASEQ_MRNA_BASELINE",
"technologyType": ["10xv1", "10xv2", "10xv3", "10x5prime"],
"numberOfAssays": 584884,
"experimentalFactors": [
"organism part",
"sampling site",
"disease",
"inferred cell type - authors labels",
"inferred cell type - ontology labels"
],
"experimentProjects": ["Human Cell Atlas - Data Portal"],
"experimentType": "Baseline"
}
逐字段读法:
| 字段 | 值 | 怎么用 |
|---|---|---|
experimentAccession |
E-ANND-1 |
唯一键;E-ANND 前缀表示来自 Human Cell Atlas 的 Annotare 提交通道 |
numberOfAssays |
584,884 | 单细胞里这个数就是细胞数,不是样本数 |
technologyType |
四代 10x 并列 | 数组,不是单值。跨代整合的实验在这里就能看出来 |
experimentalFactors |
5 项 | 决定能做什么维度的分组分析 |
experimentProjects |
HCA Data Portal | 追溯数据来源联盟 |
rawExperimentType |
SINGLE_CELL_RNASEQ_MRNA_BASELINE |
单细胞目前以 baseline 为主 |
loadDate / lastUpdate |
04-09-2024 / 13-09-2024 | 格式 DD-MM-YYYY,与 bulk 版一致 |
两个容易踩的细节:
第一,numberOfAssays 在单细胞里是细胞数。 同一个字段名在两个库里语义完全不同(bulk 里是样本数)。如果写通用代码同时处理两边,这是最危险的混淆点——bulk 的 17 和单细胞的 584,884 放进同一个"样本量"列,会让统计全错。
第二,technologyType 是数组。 案例里一个实验就并列了四代 10x 技术,因为 Human Lung Cell Atlas 是整合多个研究得到的。按技术过滤时不能用等值匹配,要用"数组是否包含"。
3.3 登录号前缀是一层隐含的溯源信息
从清单里能看到多种前缀:
| 前缀 | 含义 | 典型来源 |
|---|---|---|
E-ANND- |
Annotare 提交(HCA 常用通道) | Human Cell Atlas 直投 |
E-HCAD- |
Human Cell Atlas Data Portal | HCA 生态产出 |
E-GEOD- |
GEO 序列号(GSE 转写) | 从 GEO 收录 |
E-MTAB- |
ArrayExpress 提交 | 欧洲侧直投 |
E-CURD- |
其他策展通道 | 少数 |
前缀能快速判断数据血缘:E-ANND/E-HCAD 是 HCA 生态原生数据,E-GEOD 是从 GEO 反收录的。做去重或来源分析时,这个前缀比读描述文字可靠。
§4 注释层:双轨细胞类型标签是它最独特的设计
4.1 一个数字先说明问题
| 有标签类型 | 实验数 | 占 384 |
|---|---|---|
| 有作者标签(authors labels) | 105 | 27.3% |
| 有本体标签(ontology labels) | 107 | 27.9% |
| 两套并存 | 93 | 24.2% |
| 任一种标签 | 119 | 31.0% |
| 无任何标签 | 265 | 69.0% |
近七成实验没有细胞类型标签。 这个比例不是巧合,它直接对应 §1.3 里的那条迁移规则——官方明确说"SCEA datasets without cell type labels will therefore not be migrated"。
4.2 两套标签分别是什么
这是 SCEA 最值得单独讲的设计。
| 标签类型 | 字段名 | 谁给的 | 例子(示意) |
|---|---|---|---|
| 作者标签 | inferred cell type - authors labels |
原论文作者 | " alveolar type II cell “、” AT2 " |
| 本体标签 | inferred cell type - ontology labels |
映射到 Cell Ontology 等本体 | CL:0002063(type II pneumocyte) |
为什么要保留两套? 因为单细胞的细胞类型命名长期不统一。同一群细胞,不同论文可能叫 “AT2”、“alveolar epithelial type II”、“type II pneumocyte”,甚至同一个缩写在不同组织里指不同细胞。
保留两套,等于同时提供了原始判断与标准化归类:
- 要复现作者的细胞群划分 → 用作者标签
- 要做跨实验聚合 → 用本体标签
- 要研究"注释一致性"本身 → 两个标签的差异就是研究对象
这在方法学研究里是现成的金矿。 93 个实验、每个都有两套标签,天然构成"人工标注 vs 本体映射"的对照数据集。做自动注释算法评估时,这类数据极难自己攒。
4.3 拆开案例的注释文件:两套标签差在哪里
E-ANND-1 的 cell_metadata.tsv 有 1,918 行 × 75 列。这不是细胞级文件(细胞级信息在 cells.txt 里),而是样本-注释块级别的元数据,每一行代表一个"样本 × 注释组合"的聚合单元。
里面直接放着我们要看的两套标签:
| 字段 | 唯一值数 | 前三个典型值 |
|---|---|---|
inferred_cell_type_-_authors_labels |
57 | alveolar macrophage、alveolar epithelium 2、suprabasal |
inferred_cell_type_-_ontology_labels |
38 | respiratory basal cell、alveolar macrophage、epithelial cell of alveolus of lung |
作者给出 57 类,本体映射后压到 38 类。 也就是说,19 个细分类别在映射过程中被合并了——这正是"标准化"必然的代价:粒度换来了可比性。
4.4 本体映射的覆盖率:两个差距悬殊的数字
这一步最值得看。文件里每套标签都配了一个 _ontology 后缀列,存放映射到的 CL(Cell Ontology)ID。统计空值率:
| 标签 | 无 CL 映射的条目 | 占比 |
|---|---|---|
本体标签(inferred cell type - ontology labels) |
343 / 1,918 | 17.9% |
作者标签(inferred cell type - authors labels) |
1,347 / 1,918 | 70.2% |
作者的原始命名,七成映不到标准本体上。
这个数字说明了两件事:
第一,本体标签确实做了额外的映射工作。 它把 70.2% 映射失败的局面压到了 17.9%,这是实打实的加工,不是简单转抄。
第二,仍有 17.9% 的本体标签无 CL 映射。 一个标为"本体标签"的字段自身还有近两成没映到本体,这是标准化无法覆盖到的尾部。剩下的多是被拆分得太细的亚群,或本体里尚无对应条目。
实用结论:做跨实验聚合时必须过滤掉无 CL 映射的行。这 17.9% 没有标准化身份,放进聚合会变成一堆无法对齐的标签。
4.5 一个更狠的字段:reannotation_type
E-ANND-1 还带了一个别的实验少见的字段——对原始标注的复核结论:
reannotation_type |
条目数 | 占比 |
|---|---|---|
| correctly annotated | 788 | 41.1% |
| underannotated, correct | 553 | 28.8% |
| misannotated | 327 | 17.0% |
| underannotated, incorrect | 250 | 13.0% |
含义拆开:
- correctly annotated(41.1%):原始注释正确,无需改动
- underannotated, correct(28.8%):粒度不够细,但方向没错——需要拆分,不需要推翻
- misannotated(17.0%):标错了
- underannotated, incorrect(13.0%):既太粗又标错
合起来,30.0% 的注释被判定为"错误"(misannotated + underannotated, incorrect)。 换句话说,图谱作者在整合 14 个原始数据集时,近三成的原始细胞类型注释需要实质修正。
这是本篇最有说服力的一个数字,因为它不是外部推断,是数据生产者自己给出的复核记录。
它至少说明三件事:
- 人工细胞类型注释的错误率并不低。 三成的实质修正率,远高于很多人对"专家标注"的预期。
- 这正是双轨标签存在的理由。 如果原始注释可靠,标准化映射就够了;正因为原始注释有争议,才需要保留两套让人自己判断。
- 做监督学习时,标签噪声是不可忽略的。 把作者的原始标注当作金标准训练分类器,会把这个 30% 的错误直接学进去。
判断方法:不是所有实验都有这个字段。有则说明该实验经过了复核,可以据此评估标签质量;没有则只能默认未复核。
4.6 案例里的技术混杂:5 种平台合在一个实验
cell_metadata.tsv 的 single_cell_platform 列给出了内部构成:
| 平台 | 条目数 |
|---|---|
| 10x_3’_v2 | 1,062 |
| 10x_5’_v1 | 457 |
| 10x_3’_v3 | 278 |
| 10x_5’_v2 | 114 |
| 10x_3’_v1 | 7 |
按链方向分:
| 类型 | 条目数 | 占比 |
|---|---|---|
| 3′ | 1,347 | 70.2% |
| 5′ | 571 | 29.8% |
五套平台、两种链方向、九个 Cell Ranger 版本(cell_ranger_version 唯一值 9 个,从 1.3.1 到 4.0.0),全部合在一个实验里。
这就把 §2.4 那句"技术混杂严重"变成了具体的画面:3′ 与 5′ 的捕获偏好不同(3′ 偏向转录本末端,5′ 偏向起始端),Cell Ranger 1.3 与 4.0 的默认参数也不同。一个基因在 3′ 数据里检出、在 5′ 数据里不检出,很可能只是捕获原理差异。
这也解释了为什么这类整合图谱必须做重处理:如果各数据集保留自己的处理结果,五套平台的差异会完全混进生物学信号里。统一流程至少把"处理方法"这一层差异消掉了,但平台差异本身还在,仍需在分析时作为协变量处理。
4.7 剩余 265 个无标签实验还有用吗
有用,但要清楚它的用途边界。
没有细胞类型标签,意味着:
- 不能直接用于细胞类型分类任务
- 不能享受 FENIX 的交互式探索(官方明确要求标签)
- 但表达矩阵本身仍是完整可用的
对这几类工作,无标签实验完全够:
| 用途 | 是否需要细胞类型标签 |
|---|---|
| 聚类算法比较 | 不需要(可拿标签实验当评测集) |
| 降维方法评估 | 不需要 |
| 批次效应校正 | 不需要 |
| 细胞类型注释算法训练 | 需要(但可以用有标签的 119 个) |
| 基因调控网络推断 | 不需要(但分层更细时有用) |
换句话说:69% 的无标签实验,对无监督方法仍完全可用;对监督方法则不可用。 这个区分很重要,否则会误判这个库"大部分数据没法用"。
4.8 与 scFAIR 标准的关系
官方宣布采用 scFAIR 社区标准,并为此调整处理管线与输出:
We are adopting the scFAIR community standard to improve interoperability between single-cell data resources. As part of the scFAIR community, we are adapting our processing pipelines and outputs so that eligible SCEA datasets can be explored in FENIX Explorer.
这解释了迁移的技术前提:FENIX 要求数据符合 scFAIR schema,而 scFAIR 要求细胞类型注释。 所以"无标签不迁移"不是随意决定,是标准要求的结果。
官方还提到,符合标准后可以纳入其他资源的数据——公测版会包含 CELLxGENE 的精选数据集,未来计划扩到 Bgee。同时提供了 ASAP compliance tool 供研究者自查数据集是否符合 scFAIR。
对使用者的含义:未来的 FENIX 会是一个跨资源聚合层,SCEA 只是其中一个来源。这也意味着SCEA 的独特性会被稀释——它的数据会成为新平台的一部分。
§5 检索与取数
5.1 三条路径
| 路径 | 适用 | 说明 |
|---|---|---|
| 网站检索 | 探索、看几个基因 | 支持基因搜索 + UMAP/热图浏览 |
| 清单接口 | 筛选、统计 | /gxa/sc/json/experiments |
| FTP | 批量取矩阵与注释 | ftp.ebi.ac.uk/pub/databases/microarray/data/atlas/sc_experiments/ |
5.2 一个可用的筛选脚本
import json, urllib.request
UA = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (research script; contact: you@example.org)"}
def load_scea():
req = urllib.request.Request(
"https://www.ebi.ac.uk/gxa/sc/json/experiments", headers=UA)
with urllib.request.urlopen(req, timeout=60) as r:
return json.load(r)["experiments"]
def has_celltype(e):
f = e.get("experimentalFactors", [])
return ("inferred cell type - ontology labels" in f
or "inferred cell type - authors labels" in f)
def select(exps, tech=None, min_cells=10000, need_label=True, exclude_projects=()):
out = []
for e in exps:
if need_label and not has_celltype(e):
continue
if int(e.get("numberOfAssays", 0)) < min_cells:
continue
if tech and tech not in e.get("technologyType", []):
continue
projs = set(e.get("experimentProjects", []))
if projs & set(exclude_projects):
continue
out.append(e)
return out
if __name__ == "__main__":
exps = load_scea()
# 只要 10x、带细胞类型标签、去掉 HCA 生态做独立验证集
picked = select(exps, tech="10xv3", min_cells=10000,
exclude_projects=("Human Cell Atlas",
"Human Cell Atlas - Data Portal"))
print(f"{len(picked)} / {len(exps)} 入选")
for e in picked[:10]:
print(e["experimentAccession"], e["numberOfAssays"], e["species"])
exclude_projects 那个参数是为做独立验证集准备的:如果模型训练在 HCA 数据上,验证集再抽 HCA 就等于自测。
5.3 一个实验在 FTP 上是什么样子
E-ANND-1 的目录下有 12 个文件,可分为四组:
| 类别 | 文件 | 用途 |
|---|---|---|
| 表达矩阵 | *.aggregated_filtered_normalised_counts.mtx(+ .gz) |
稀疏矩阵本体(Matrix Market 格式) |
*.mtx_rows / *.mtx_cols(+ .gz) |
行名(基因)与列名(细胞) | |
*.mtx_rows.decorated |
行名附注释 | |
*.project.h5ad |
AnnData 格式,Python 生态直接读 | |
| 细胞与聚类 | *.cells.txt |
细胞清单 |
*.clusters.tsv |
聚类结果 | |
*.cell_metadata.tsv |
样本-注释块元数据(§4.3 用到的就是这个) | |
| 样本注释 | *.condensed-sdrf.tsv / *.sdrf.txt |
标准 SDRF 样本注释 |
| 溯源 | *.idf.txt、*.software.tsv、*-zoomifications-log.tsv |
原始提交信息、软件版本、本体映射日志 |
这张表回答了一个常见疑问:它给的是"能直接用的数据"还是"半成品"。 答案是前者——.h5ad 是单细胞领域的标准容器,scanpy 一行就能读:
import scanpy as sc
# 直接读 SCEA 发布的 h5ad(下载后本地读取)
adata = sc.read_h5ad("E-ANND-1.project.h5ad")
print(adata)
# 观察矩阵、细胞数、基因数、obs(细胞级注释)、var(基因注释)
.mtx 那一组是给 R/Seurat 用户的,Matrix Market 是稀疏矩阵的通用格式。两种容器同时提供,说明它照顾了两个生态。
还有两处细节值得注意:
*.software.tsv 记录了软件版本。 这是可复现性的关键——知道用了哪个版本的哪个工具,才可能在别处复现。
*-zoomifications-log.tsv 是本体映射的审计日志。 “Zoomify” 是 EBI 把自由文本映射到本体的术语,这个日志记录了每条映射是怎么做的。做注释质量研究时,这份日志比结果本身更有价值——它告诉你哪些映射是自动的、哪些是人判的。
5.4 取数时的两点注意
第一,批量下载前先看迁移公告。 官方明确"处理输出在退役后的访问安排与保留期限尚未公布"。现在取到的是能取到的全部,不能假设以后还能取到同样的东西。这条对任何依赖 SCEA 的项目都是硬约束——取数即存档。
第二,原始数据的路径是分开的。 官方原文:
The raw data for these datasets will remain available from the archives where they were deposited, under those archives’ access arrangements.
也就是说:处理结果(SCEA 产物)未来存续不确定,原始数据(ENA/GEO/ArrayExpress)长期可用。 这是两条不同的路,不要混。
§6 迁移:这是本篇最重要的部分
6.1 迁移的完整规则
把官方表述拆成可执行的判据:
| 判据 | 官方原文 | 含义 |
|---|---|---|
| 是否要迁 | “SCEA datasets without cell type labels will therefore not be migrated” | 无标签 = 不迁移 |
| 迁移顺序 | “prioritising datasets from species not currently represented in CELLxGENE, alongside some of the most frequently accessed SCEA datasets” | 非 CELLxGENE 物种优先 + 高访问量优先 |
| 部分物种延后 | “subject to necessary schema extensions for some species” | 某些物种需先扩 schema,会晚 |
| 公测内容 | “prioritised single-cell RNA-seq datasets from SCEA alongside compatible datasets available through CELLxGENE” | 公测是 SCEA + CELLxGENE 混合 |
| 空间数据 | “Spatial data exploration is planned for a subsequent release early 2027” | 2027 年初 |
| 处理输出 | “We will publish arrangements for access after retirement, including any retention limits, on this page before SCEA closes” | 保留期限未知,待公布 |
| 原始数据 | “The raw data … will remain available from the archives where they were deposited” | 原始数据不受影响 |
6.2 三类实验的命运不同
把判据套到 384 个实验上,能算出一个粗分:
| 类别 | 规模 | 前景 |
|---|---|---|
| 有标签 + 物种不在 CELLxGENE | 见下 | 最优先迁移 |
| 有标签 + 物种已在 CELLxGENE | 剩余部分 | 迁移,但优先级靠后 |
| 无标签 | 265 个 | 不迁移,仅原始数据长期可用 |
按清单统计,有标签的 119 个里,物种分布是:
| 物种 | 有标签实验数 |
|---|---|
| Homo sapiens | 57 |
| Drosophila melanogaster | 21 |
| Mus musculus | 21 |
| Arabidopsis thaliana | 9 |
| Gallus gallus | 2 |
| Anopheles gambiae | 1 |
果蝇 21 个、拟南芥 9 个、按蚊 1 个——这些正是 CELLxGENE 覆盖薄弱的物种,也就落在"优先迁移"那一档。 案例 E-ANND-1 是人肺图谱,属于"高访问量"那一档。
这条规则有一个反直觉的后果:越是冷门物种的好数据,越可能活得久。 因为它补了 CELLxGENE 的空白。
6.3 现在该做什么:三条行动建议
(一)如果你已经在用 SCEA,立刻盘点依赖。
# 给自己用到的实验做一次存续性核查
exps = load_scea()
by_acc = {e["experimentAccession"]: e for e in exps}
for acc in my_used_accessions:
e = by_acc.get(acc)
if e is None:
print(acc, "已不在清单中")
continue
print(acc, "有标签" if has_celltype(e) else "无标签(不迁移)",
e["numberOfAssays"], e["lastUpdate"])
无标签的那些,处理结果要有心理准备会失去来源。
(二)把用过的数据完整存档。
不只是矩阵,要包括:清单 JSON、实验元数据、处理产物、以及取数日期。因为 lastUpdate 会变,而旧版本不留快照。
(三)如果要做长期项目,考虑直接把底座换到更稳定的资源上。
库内已有的 cellxgene-census 是另一个选择:它是 CELLxGENE 的 Census 版本,体量更大、更新更规律,且已经是 FENIX 公测的数据来源之一。SCEA 的独特性在"双轨注释"和"非主流物种",不在"数据量"。
6.4 迁移背后的更大图景
官方解释 FENIX 的目标:
Future phases of FENIX will improve the pathways through which functional genomics data are submitted, archived and made available for exploration. Our aim is to connect raw-data archiving, structured metadata and interactive visualisation more closely.
这是一个野心不小的整合计划:把"原始存档 → 结构化元数据 → 交互可视化"三段打通。
对使用者的实际含义有三层:
- 短期(现在到 2026-11):SCEA 照常可用,但不要新建长期依赖
- 中期(2026-11 到退役):两套并存,需要跟踪哪些实验已完成迁移
- 长期(退役后):FENIX 成为统一入口,SCEA 成为它的一部分来源
这也是一个值得注意的趋势:生物数据基础设施正在从"一个个独立数据库"走向"统一索引 + 多来源聚合"。SCEA 的退役不是失败,是这类整合的代价。
6.5 对三类实际工作的不同影响
迁移对不同使用场景的冲击差别很大,值得分开算:
| 使用场景 | 冲击程度 | 原因 | 应对 |
|---|---|---|---|
| 教学与探索(看几个基因、演示 UMAP) | 低 | FENIX 的交互界面功能更强(Vitessce 驱动、四视图) | 直接等 FENIX |
| 论文复现实验(用 SCEA 产物算了结果) | 高 | 处理输出存续未定,且无版本快照 | 立刻存档全部用过的文件 |
| 生产管线(把 SCEA 当固定输入源) | 很高 | 数据源会消失,且消失时间未定 | 换底座到 CELLxGENE Census,或自建镜像 |
第二、三类是真正需要行动的人。第一类几乎不受影响——新平台的交互能力反而更强。
对第三类还有一层隐性成本:换源意味着重跑全流程。不同来源的处理口径不同(SCEA 一套流程,CELLxGENE 另一套),表达量数值会变,模型要重训。这个成本应该现在就计入项目计划,而不是等平台关站时才发现。
6.6 一个判断:哪些实验值得优先抢救
按 §6.2 的判据,可以排出一个优先级:
| 优先级 | 判据 | 理由 |
|---|---|---|
| 最高 | 无细胞类型标签 + 细胞数大 | 不在迁移范围,且体量大,损失最重 |
| 高 | 无标签 + 有独特物种或组织 | 无迁移,且替代品难找 |
| 中 | 有标签 + 物种已在 CELLxGENE | 会迁移,但 CELLxGENE 已有类似数据 |
| 低 | 小规模 + 有标签 + 常见物种 | 迁移后会保留,风险最小 |
按清单统计,落在"最高"这一档的典型是 E-MTAB-7407(317,788 细胞,人胎肝/皮肤/肾)、E-MTAB-10283(302,844 细胞,子宫内膜类器官)、E-GEOD-180759(194,181 细胞,慢性活动性多发性硬化)——都是十万级细胞量、而清单里没有细胞类型标签字段。
如果你在用这类数据,现在就该下载。 它们不会出现在 FENIX 里。
还有一个更隐蔽的风险:清单里的 experimentalFactors 字段并不总是完整反映文件内容。 E-ANND-1 的清单只列了 5 个因素,但它的 cell_metadata.tsv 有 75 列,包含性别、种族、吸烟状态、BMI、年龄、Cell Ranger 版本等大量字段。判断一个实验"有没有注释"应以清单为准(那是迁移判据),但判断"能做什么分析"必须看文件实际列。 这两个口径不一致,是迁移风险评估里最容易出错的地方。
§7 质量评估与局限性
7.0 阅读本节前需要知道的一件事
评价 SCEA 时,最容易的框架错位是:用一个"长期稳定数据库"的标准要求它。
如果按长期基础设施看,它现在有明显问题:正在退役、69% 数据不迁移、处理输出保留期限未定。
但换个角度:一个主动公告退役计划、逐条说明哪些数据会迁哪些不会、并把原始数据与处理结果分开交代的资源,比一个悄悄关站的要可靠得多。 评价它应该同时看两点:当下的数据质量,与过渡期的信息透明度。
还有一个容易被忽略的维度:它为何存在的那个理由,是否已经消失。 如果存在理由仍然成立,退役就是损失;如果理由已被别人接走,退役只是交接。§8.3 会专门回答这个问题。下面先按"当下质量 + 过渡透明"评估。
7.1 优点一:双轨细胞类型注释,方法学研究的现成对照
93 个实验同时有作者标签与本体标签(§4.2)。这在单细胞方法学评估里价值很高——人工标注与本体映射的差异,正是自动注释算法要学习的对象。
自己攒这样的对照数据,需要找论文原文、解析补充材料、映射本体,工作量以人月计。
7.2 优点二:统一重处理,跨实验可比
与 bulk 版同源的方法论(§4)。对单细胞而言可比性更难得,因为单细胞的批次效应比 bulk 严重得多,各家处理流程差异也更大。
7.3 优点三:迁移信息透明
官方给了明确的时间(2026-11 公测)、明确的判据(无标签不迁)、明确的优先序(非 CELLxGENE 物种 + 高访问量),并且承诺"退役前在本页公布处理输出的访问安排"。
对一个将要退役的资源,这种透明度本身就是质量的一部分。 它让使用者可以做出有依据的规划,而不是被动等待。
7.4 优点四:非主流物种的覆盖
22 个物种里有果蝇、斑马鱼、拟南芥、按蚊、鸡。这些正是主流单细胞资源覆盖薄弱的区域,也是它们会被优先迁移的原因。
7.5 局限性一:69% 的数据不在迁移范围
这是最硬的一条。265 个实验的处理结果,在 SCEA 退役后没有官方承诺的获取渠道。
官方只承诺了两件事:原始数据回存档库取;处理输出的安排"将在关闭前公布"。后者是一个未兑现的承诺,不是一个保障。
7.6 局限性二:技术混杂严重
§2.4 的表说明问题:10x 三代 + 5prime + Smart-seq2 + smart-like + Drop-seq + Seq-Well,共 8 类技术。其中液滴法与板式法的测量原理根本不同。
跨技术直接比较表达量会出错。这条在 bulk 版里也存在,但在单细胞里更严重——因为单细胞的基因检出率对测序深度极度敏感。
7.7 局限性三:细胞数分布极端不均
前 10 个实验占 36.5% 的细胞量,同时有 97 个实验的细胞数不足 1,000(§2.2)。这个库不能当作一个均质的"细胞池"来抽样。
7.8 局限性四:无版本快照,且这次是整站级的不确定
单篇内的刷新问题与 bulk 版一致(lastUpdate 变化不留旧版)。但这里的风险更大一层:不是单条记录刷新,而是整个平台会消失。
7.9 DAIMS 24 项数据就绪度评估
| # | 检查项 | 状态 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | 数据集目的明确 | ✅ | About 页明示:跨物种单细胞表达 |
| 2 | 数据来源可溯 | ✅ | 登录号前缀可判来源;experimentProjects 标注联盟 |
| 3 | 采集方法说明 | ✅ | 与 bulk 版共用处理管线文档 |
| 4 | 标注者信息 | ⚠️ | 说明由团队策展,不披露具体人员 |
| 5 | 标注一致性 | ✅ | 统一流程 + 双轨标签 + 本体映射 |
| 6 | 版本控制 | ❌ | 无版本号,且平台级退役使版本连续性中断 |
| 7 | 许可明确 | ✅ | CC BY 4.0,与 bulk 版一致 |
| 8 | 访问方式 | ✅ | 网站 + JSON 清单 + FTP |
| 9 | 数据格式规范 | ✅ | 与 bulk 版一致的 TSV 体系 |
| 10 | 机器可读 | ✅ | 公开 JSON 清单端点 |
| 11 | 术语标准化 | ✅ | 细胞类型映射到 Cell Ontology 等本体 |
| 12 | 缺失值处理 | ⚠️ | 未检出基因的处理方式未集中说明 |
| 13 | 样本量披露 | ✅ | numberOfAssays 即细胞数,精确可查 |
| 14 | 偏倚说明 | ⚠️ | 未系统讨论技术混杂与 HCA 占比偏高 |
| 15 | 局限性声明 | ⚠️ | 无集中式局限说明,散见 FAQ |
| 16 | 伦理声明 | ⚠️ | 依赖原始研究伦理审查 |
| 17 | 隐私保护 | ✅ | 仅公开已发表数据 |
| 18 | 使用建议 | ✅ | 有 Help、FAQ、教程 |
| 19 | 引用规范 | ✅ | 与 bulk 版同一 NAR 文献 |
| 20 | 维护承诺 | ❌ | 官方已公告退役,长期维护承诺不成立 |
| 21 | 社区治理 | ⚠️ | 有 helpdesk 与 GitHub,无公开治理 |
| 22 | 错误报告机制 | ✅ | helpdesk + GitHub issue |
| 23 | 下游兼容 | ✅ | 采用 scFAIR 标准,可与 CELLxGENE 等互通 |
| 24 | 可复现性 | ❌ | 无版本快照,且退役后处理输出存续未知 |
评估总结:24 项中 12 项满足、9 项部分满足、3 项不满足(版本控制、维护承诺、可复现性)。
三项不满足全部指向同一个根源:这是一个正在退役的资源。 就数据本身而言,它的文档化程度与 bulk 版相当,甚至更好(双轨标签、scFAIR 合规);但"维护承诺"与"可复现性"这两项,在退役计划面前无法给分。
这是本轮评估第一次出现"数据质量合格但生命周期不合格"的情况。 评价框架里必须承认这种组合是可能的,不能因为"要退役"就否定数据本身,也不能因为"数据好"就忽略退役。
7.10 外部验证矩阵
| 验证维度 | 外部依据 | 结论 |
|---|---|---|
| 机构权威 | EMBL-EBI,欧洲生物信息学核心机构 | ✅ |
| 学术记录 | 与 bulk 版共用 2025-12-10 NAR 数据库专文 | ✅ |
| 标准合规 | 采用 scFAIR,可与 CELLxGENE / Bgee 互通 | ✅ |
| 领域采纳 | Human Cell Atlas 生态的主要重处理出口(HCA 相关占 38.3%) | ✅ |
| 独立性 | EBI 独立于原始作者重算 | ✅ |
| 生命周期 | 官方公告迁往 FENIX Explorer,SCEA 将退役 | ❌ 明确的终止时间表 |
| 过渡透明度 | 判据、优先序、时间点均公开,承诺关闭前公布保留安排 | ✅ |
最后两行必须并列看:生命周期终止是事实,过渡透明也是事实。 两者同时成立。
§8 版本与生态
8.1 时间线
| 时间 | 事件 |
|---|---|
| 2018 | 最早一批实验加载 |
| 2021 | 加载高峰(103 个实验) |
| 2023 | 加载降至 9 个,投入开始转向 |
| 2024-09 | 案例实验 E-ANND-1 加载 |
| 2025-12-10 | 与 bulk 版共用的 NAR 数据库专文发表 |
| 2026-10 | 页面已挂迁移公告;清单 384 个实验 |
| 2026-11 | FENIX Explorer 公测 |
| 2027 年初 | 计划支持空间数据探索 |
| 待公布 | SCEA 退役时间 |
8.2 为什么它存在过:一个具体的重复劳动
单细胞数据处理成本远高于 bulk。一个实验:原始 FASTQ 几十到几百 GB,比对加定量要数小时到数天,跑完还要聚类、注释。如果 384 个实验各做一遍,是巨大的重复劳动。
SCEA 的解法与 bulk 版一致:由中心机构做一次,所有人共享结果。
但单细胞多了一层复杂度:细胞类型的命名与判定主观性更强。 §4.5 那个 30% 的复核修正率就是证据——连原始作者之间都未必一致。这就是为什么它要做双轨标签:不是做不到统一,而是统一本身有争议,索性两套都给。
8.3 为什么它没能继续存在下去
这是一个必须诚实回答的问题,因为 SCEA 确实在退役。官方没有解释原因,但公开信息里能读出三条线索。
第一,单细胞数据的增长彻底超出了人工策展的产能。
| 年份 | 加载实验数 |
|---|---|
| 2021 | 103 |
| 2022 | 67 |
| 2023 | 9 |
| 2024 | 22 |
| 2025 | 2 |
| 2026 | 1 |
2025–2026 两年合计只加载了 3 个实验。这不是"放缓",是事实上的停止。 人工策展的能力上限摆在那里,而公共单细胞数据的产出是它的百倍量级。这个缺口无法靠加人补上。
第二,生态位被更上层的聚合层占走了。
CELLxGENE 已经提供了大规模、更新规律的单细胞数据聚合,且它直接对接上游提交而不是人工逐条策展——产能模型不同,可扩展性不同。SCEA 剩下的优势只有两点:双轨注释、非主流物种。这两点不足以支撑一个独立平台的运营成本。
第三,标准统一之后,独立平台的必要性下降了。
官方采纳 scFAIR 是一个信号:当数据本身可以按统一 schema 在平台间流动时,平台的价值从"我存了什么"变成"我能连到什么"。FENIX Explorer 就是这个逻辑的产物——它不止收 SCEA 的数据,还收 CELLxGENE 的、未来收 Bgee 的。
所以 SCEA 的退役不是失败,是它所处的那一层被更上面的整合取代了。 这与 §7.0 的判断一致:它的数据质量合格,但产品形态过时了。
这个案例值得记住,因为它揭示了生物数据基础设施的一条规律:"统一重处理"曾经是稀缺能力,现在是基础设施的标配功能。 一旦它变成标配,独立平台的存在理由就只剩下数据本身——而数据是可以迁移的。
8.4 在生态中的位置与被替代关系
原始数据(ENA / GEO / ArrayExpress)
↓ 人工策展 + 统一重处理
【Single Cell Expression Atlas】 ← 本条目(正在退役)
↓
老界面:SCEA 自带可视化
新界面:FENIX Explorer(2026-11 公测)← 替代者
↑
同时聚合 CELLxGENE、Bgee 等来源
关键变化在于箭头的方向:SCEA 曾是数据的终点(你在这里看、在这里下),未来 SCEA 只是 FENIX 的一个数据来源。
8.5 与库内五条相邻条目的边界
库内已有五条相关条目,边界必须说清:
| 条目 | 关系 | 一句话边界 |
|---|---|---|
expression-atlas(rid 1367) |
同一机构的 bulk 版 | 基因级、样本级;本篇是细胞级 |
human-cell-atlas(rid 319) |
上游数据来源联盟 | HCA 是数据生产方,SCEA 是加工方;HCA 相关占本篇 38.3% |
cellxgene / cellxgene-census |
平级替代者 | CELLxGENE 体量更大、更新更规律,且是 FENIX 公测的另一个来源 |
single-cell-portal(rid 359) |
门户层 | 提供浏览与轻量分析,本篇提供可下载的成对注释 |
inflammation-cell-atlas(rid 1189) |
特定主题 | 单一主题的深度图谱;本篇是通用收录 |
一句话判断规则:
要公开数据的权威聚合与大规模 → CELLxGENE;
要带双轨细胞类型标签的成对注释 → SCEA(但要尽快存档);
要原始合作方门户与可视化 → Single Cell Portal / HCA;
要基因级、跨实验可比的 bulk 表达 → Expression Atlas。
§9 使用指引
9.1 三种角色的路径
| 你是 | 建议路径 |
|---|---|
| 单细胞分析者 | 清单筛带标签实验 → FTP 取矩阵与注释 → 按技术分层做整合 |
| 方法学研究者 | 取 93 个双轨标签实验,做"作者标签 vs 本体标签"一致性研究 |
| 数据工程师 | 先盘点迁移风险 → 全量存档 → 长期项目改用 CELLxGENE |
9.2 一个含存续性检查的筛选流程
1. 拉清单(/gxa/sc/json/experiments)
2. 检查有无细胞类型标签
└ 无标签 → 可用但不迁移,只适合无监督方法
3. 按技术分层(technologyType 是数组,用"包含"判断)
└ 10x 与 Smart-seq 不要混在一个批次
4. 按细胞数过滤(numberOfAssays >= 10000 是个好起点)
5. 视需要排除 HCA 项目(做独立验证集时)
6. 取数后立即存档
└ 记录取数日期与 lastUpdate
7. 跟踪迁移状态
└ 2026-11 后每季度核对一次,看目标实验是否已迁
第 2 步与第 7 步是本篇特有的:其他库的筛选流程里没有"存续性"这一环。
9.3 许可合规检查清单
| # | 检查项 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 是否署名 | CC BY 4.0 要求署名 |
| 2 | 引用哪篇 | 与 bulk 版同一 NAR 文献(2025-12-10) |
| 3 | 是否商用 | 允许 |
| 4 | 是否修改 | 允许,须标明修改 |
| 5 | 原始数据 | 回 ENA/GEO 取,适用其各自条款 |
| 6 | 未来可得性 | 无承诺,处理输出保留期限待公布 |
9.4 在 AI 数据准备五段流程中的位置
| 阶段 | SCEA 的作用 |
|---|---|
| 1 采集 | 部分作用:省去从原始库挑料的环节 |
| 2 归一 | 主要作用:计数矩阵已生成 |
| 3 质检 | 部分作用:有质控产物,无统一评级 |
| 4 标注 | 主要作用:双轨细胞类型标签,这是最独特的一环 |
| 5 训练 | 不涉及 |
集中在第 2、4 段,与 bulk 版相同。但第 4 段的贡献比 bulk 版更独特——bulk 的注释是样本级的,单细胞的注释是细胞级的且自带两套口径。
9.5 常见误区与纠正
| 常见做法 | 问题 | 正确做法 |
|---|---|---|
把 numberOfAssays 当样本数 |
单细胞里它是细胞数 | 与 bulk 版分开处理 |
| 用等值匹配筛技术 | technologyType 是数组 |
用"包含"判断 |
| 把无标签实验用于监督学习 | 69% 无标签 | 只用 119 个有标签的 |
| 假设数据长期可取 | 平台在退役 | 取数即存档 |
拿整合图谱的 authors labels 当原始标注 |
已是二次统一的结果 | 看描述有无 integrated/atlas |
| 把液滴法与板式法混在一个批次 | 测序深度与检出率根本不同 | 按技术分层 |
| 以为退役后什么都没有 | 原始数据长期可用 | 处理结果存续未知,原始数据有保障 |
§10 AI 使用声明
| 项目 | 声明 |
|---|---|
| 数据性质 | 单细胞重处理产物:细胞×基因计数矩阵 + 双轨细胞类型注释 |
| 可否直接用于训练 | 可以(有标签的 119 个实验) |
| 建议用途 | 细胞类型注释方法评估(93 个双轨对照)、聚类/降维评测、非主流物种研究 |
| 不建议用途 | 长期生产依赖;空间分析(2027 年前不支持);把无标签实验当监督数据 |
| 伦理注意 | 仅含已发表公开数据;样本元数据含年龄、性别、疾病 |
| 引用要求 | 引用 NAR 文献(2025-12-10),标注取数日期与 lastUpdate |
| 存续风险提示 | 平台 2026-11 起公测迁移,退役时间未定;处理输出保留期限未公布 |
| 页面状态 | published |
常见误读(避坑清单)
| 常见说法 | 实际情况 | 证据 |
|---|---|---|
| “SCEA 是一个稳定的长期数据库” | 官方已公告迁往 FENIX Explorer,SCEA 将退役 | 站内顶部橙色警告条 + About 页 |
| “退役后所有数据都会迁过去” | 只有带细胞类型标签的迁移,占比 31.0% | “datasets without cell type labels will not be migrated” |
| “384 个实验都能用于细胞类型分类” | 仅 119 个(31.0%)有标签 | 清单 experimentalFactors 统计 |
“numberOfAssays 是样本数” |
在单细胞里是细胞数(如 584,884) | E-ANND-1 记录 |
| “技术类型是单值” | 是数组,E-ANND-1 并列四代 10x |
"technologyType": ["10xv1","10xv2","10xv3","10x5prime"] |
| “作者标签就是原始论文的标注” | 整合图谱里已被图谱作者统一过 | 描述含 integrated / atlas |
| “10x 与 Smart-seq 可以混着比” | 测序深度与基因检出率差一个量级 | §2.4 技术对比表 |
| “细胞数总量大,可以均匀抽样” | 前 10 个实验占 36.5% 细胞量 | §2.2 分布统计 |
| “退役后原始数据也会没有” | 原始数据回 ENA/GEO,长期可用 | “raw data will remain available from the archives” |
| “处理输出退役后还能下载” | 保留安排尚未公布 | “We will publish arrangements … before SCEA closes” |
FAQ
Q1:SCEA 和 Expression Atlas 是什么关系?
同一机构(EMBL-EBI 功能基因组团队)的两个独立产品。SCEA 是单细胞的,站点在 /gxa/sc,接口与编号体系都独立。
Q2:它真的会关掉吗?
官方公告明确会退役,但退役时间未公布(“will be announced in advance on this page”)。公测时间是 2026 年 11 月。
Q3:哪些实验会迁到 FENIX?
带细胞类型标签的,且优先迁 CELLxGENE 尚未覆盖的物种与高访问量实验。按清单统计,有标签的是 119 个(31.0%)。
Q4:无标签的 265 个实验就废了?
处理结果在退役后存续未知,但原始数据长期可用(回 ENA/GEO/ArrayExpress)。另外,无标签实验对无监督方法(聚类、降维、批次校正)仍然可用。
Q5:能不能现在就把要用的数据全下下来?
可以,也建议这么做。注意连同清单 JSON 与 lastUpdate 一起存,因为旧版本不留快照。
Q6:两套细胞类型标签冲突怎么办?
自己定规则。一般建议:做跨实验聚合用本体标签(标准统一),复现原作者细胞群划分用作者标签。
Q7:10x 和 Smart-seq 能合并吗?
技术上可以,统计上要分层。两者的基因检出率差一个量级,混在一起会把"技术差异"读成"生物学差异"。
Q8:有 API 吗?
有一个公开的清单 JSON 端点,没有查询型 API。单实验数据走 FTP 或网站下载。
Q9:细胞数最多的实验是哪个?
E-ANND-5,911,873 个细胞(发育中的人免疫系统跨器官图谱)。
Q10:为什么这个库只有 22 个物种,bulk 版有 67 个?
单细胞实验集中在少数模式生物与人类。22 个已是相当广的覆盖,且其中果蝇、拟南芥、按蚊等正是 CELLxGENE 的空白区。
Q11:FENIX Explorer 现在能用了?
还不能,计划 2026 年 11 月公测。官方提供 beta 意向登记表。
Q12:空间转录组什么时候有?
官方说 2027 年初的后续版本。
术语表
| 术语 | 含义 |
|---|---|
| SCEA | Single Cell Expression Atlas,本文条目 |
| FENIX | Functional Genomics Index,EBI 的统一功能基因组学平台 |
| FENIX Explorer | FENIX 的第一个公开组件,将替代 SCEA 的探索界面 |
| scFAIR | 单细胞数据的 FAIR 社区标准,FENIX 采纳 |
| CELLxGENE | CZI 的单细胞数据聚合平台,FENIX 公测的另一数据来源 |
| Bgee | 基因表达数据库,FENIX 计划纳入 |
| assay | 单细胞里指一个细胞(或一个液滴) |
| authors labels | 原论文作者(或图谱作者)给出的细胞类型命名 |
| ontology labels | 映射到 Cell Ontology 等本体的细胞类型标签 |
| 10x 系列 | 液滴法高通量单细胞技术,含 v1/v2/v3/5prime |
| Smart-seq | 板式法低通量深测序技术 |
| UMAP | 常用的降维可视化方法 |
| Vitessce | FENIX Explorer 使用的交互式可视化框架 |
| ASAP | 用于检查数据集是否符合 scFAIR schema 的工具 |
| Annotare | EMBL-EBI 的数据提交工具,E-ANND 前缀来源 |
| HCA | Human Cell Atlas,人类细胞图谱计划 |
| DAIMS | 数据集文档化框架,本文用于评估 |
附录 A:条目信息速查卡
| 项 | 值 |
|---|---|
| 名称 | Single Cell Expression Atlas |
| 缩写 | SCEA |
| 维护机构 | EMBL-EBI 功能基因组团队 |
| 地址 | https://www.ebi.ac.uk/gxa/sc |
| 清单接口 | https://www.ebi.ac.uk/gxa/sc/json/experiments |
| 实验数 | 384 |
| 细胞总数 | 15,370,362 |
| 物种数 | 22 |
| 有标签实验 | 119(31.0%) |
| 双轨标签实验 | 93(24.2%) |
| HCA 相关实验 | 147(38.3%) |
| 许可 | CC BY 4.0 |
| 平台状态 | 迁往 FENIX Explorer,2026-11 公测,SCEA 将退役 |
| 空间数据 | 计划 2027 年初 |
附录 B:技术类型分布
| 技术 | 实验数 | 占比 | 类别 |
|---|---|---|---|
| 10xv2 | 150 | 39.1% | 液滴法 |
| smart-seq2 | 82 | 21.4% | 板式法 |
| 10xv3 | 71 | 18.5% | 液滴法 |
| smart-like | 44 | 11.5% | 板式法 |
| drop-seq | 21 | 5.5% | 液滴法 |
| 10x5prime | 20 | 5.2% | 液滴法 |
| seq-well | 2 | 0.5% | 板式法 |
| 10xv1 | 1 | 0.3% | 液滴法 |
附录 C:迁移判据速查
| 判据 | 规则 | 受影响的实验数 |
|---|---|---|
| 有细胞类型标签 | 迁移 | 119 |
| 无细胞类型标签 | 不迁移 | 265 |
| 物种不在 CELLxGENE | 优先迁移 | 果蝇 21、拟南芥 9、按蚊 1 等 |
| 访问量高 | 优先迁移 | 官方未公布排序依据 |
| 需扩 schema 的物种 | 延后 | 官方未列明具体物种 |
| 空间数据 | 2027 年初支持 | 当前无 |
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- tabula-sapiens — 共享标签:基因组学与多组学 / 单细胞基因组学 / 转录组
- single-cell-portal — 共享标签:基因组学与多组学 / 单细胞基因组学 / 转录组
- hcl — 共享标签:基因组学与多组学 / 单细胞基因组学 / 转录组
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- expression-atlas-legacy — 共享标签:基因组学与多组学 / 单细胞基因组学 / 转录组
- expression-atlas — 共享标签:基因组学与多组学 / 单细胞基因组学 / 转录组
- kpmp — 共享标签:基因组学与多组学 / 单细胞基因组学 / 转录组
- inflammation-cell-atlas — 共享标签:基因组学与多组学 / 单细胞基因组学 / 转录组
- nmsc-spatial-atlas — 共享标签:基因组学与多组学 / 单细胞基因组学 / 转录组
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