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本课程属于：024-单细胞转录组批次质控 生物信息学与 AI 制药工程 · 共 20 门相关课程，组合学习更完整。
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Scanpy与Harmony单细胞批次效应校正

共计 30 章节
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01
课程介绍与目标
了解单细胞转录组分析 · 批次效应概念 · 以及Scanpy和Harmony的整…
课程介绍目标
02
单细胞RNA-seq数据基础
读入原始数据格式（10X · h5ad） · 理解cell×gene矩阵
RNA-seq单细胞
03
Python与生物信息环境搭建
Anaconda · conda环境 · Jupyter Notebook的配…
Python生物信息环境搭建
04
Scanpy安装与核心对象
AnnData结构 · 安装Scanpy及其依赖库（nump… · pandas等）
Scanpy安装
05
数据预处理第一步
读取数据与质量控制（QC）指标 · 过滤低质量细胞和基因
数据预处理第一步QC
06
数据预处理第二步
双细胞检测与过滤（scrublet · DoubletFinder的原理与调…
数据预处理第二步scrublet
07
标准化与对数转换
CPM标准化 · log1p转换的原理与Scanpy实…
标准化对数转换
08
高变基因选择
识别高变基因（highly vari…
高变基因选择highly
09
数据缩放与PCA
缩放（scaling） · 主成分分析（PCA）降维 · Elbow plot确定主成分数
PCA数据缩放
10
邻域图构建与UMAP可视化
构建kNN图 · 计算UMAP embedding · 初步查看数据分布
UMAP邻域图构建
11
聚类分析
Leiden算法原理 · 分辨率参数的影响 · 聚类结果的可视化
聚类分析Leiden
12
批次效应是什么
技术批次 · 生物批次区分 · 常见批次效应的可视化表现
批次效应是什么技术批次
13
批次校正方法概览
ComBat · scVI · Harmony等对比
批次校正方法概览ComBat
14
Harmony算法原理解析
迭代聚类与混合协调 · 理解其核心公式与收敛机制
Harmony算法原理解析
15
安装Harmony与Scanpy集成
通过pip安装harmony-pyt… · 在Scanpy pipeline中调…
HarmonyScanpy
16
第一次运行Harmony
基础代码实现 · 将Harmony嵌入Seurat/S…
Harmony第一次运行
17
校正前后对比
利用UMAP · PCA · 混合熵（iLISI/cLISI）等定…
校正前后对比UMAP
18
Harmony参数调优
theta · sigma · lambda等参数的实际意义与调节策…
Harmony参数调优
19
多批次数据整合案例
基于不同实验室或不同测序平台的真实数…
多批次数据整合案…基于不同实验室或…
20
细胞类型标注
利用已知marker基因对校正后的聚…
细胞类型标注marker
21
差异表达分析（校正后）
基于Wilcoxon/ t检验识别各…
差异表达分析校正后
22
可视化进阶
点图 · 小提琴图 · 热图呈现marker基因表达
可视化进阶点图
23
处理大规模数据
内存优化 · Scanpy批量处理 · 与Harmony的兼容性
处理大规模数据内存优化
24
Harmony与其他工具结合
与scVI · BBKNN · Cytotrace等协同使用的场景
Harmony其他工具结合
25
实战案例一
PBMC数据整合（多个捐献者） · 完整流程从读取到校正再到注释
实战案例一PBMC
26
实战案例二
小鼠脑组织数据 · 跨越多个年龄批次 · 展示校正前后基因表达变化
实战案例二小鼠脑组织数据
27
实战案例三
肿瘤免疫微环境数据 · 混合技术平台（10X vs Smar…
实战案例三肿瘤免疫微环境数…
28
常见错误与调试
运行时错误（内存不足 · 维度不匹配） · 校正效果差时的排查思路
常见错误调试
29
结果报告与出版级可视化
导出高质量图片 · 统计表格 · 撰写方法部分
结果报告出版级可视化
30
课程总结与拓展
未来方向（多模态整合 · 空间转录组批次校正） · 推荐学习资源
课程总结拓展