教学进度 | Schedule

教学进度 | Schedule#

十讲课程构成一条从序列资源到群落生态的连续方法链。本页帮助你在每次课前定位问题、课后整理证据，并把阶段性理解逐步汇入课程汇报。

使用方式

课前浏览“核心问题”和课件中的流程图；课中记录关键假设与质量控制；课后用一句话回答“本讲新增了哪一类证据，以及它不能说明什么”。

模块

主题

核心问题

方法与概念

讲义

L1

生物学基础与环境生物信息学问题

如何从环境系统中识别尚未培养或尚未充分理解的微生物及其功能？

microbial dark matter; sequencing as observation; environmental biotechnology; problem framing

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L2

生物信息学资源

公共数据库如何支撑从基因到蛋白、从序列到功能的推理？

central dogma; ORF; sequence resources; alignment context; database literacy

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L3

基础 BLAST 分析实例

一个相似性搜索结果如何被解释为同源性、功能或进化线索？

BLAST; GenBank/INSDC resources; query design; hit interpretation; false positives

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L4

宏基因组分析概况及序列组装

扩增子、短读段分析和基因组级分析分别能回答什么问题？

amplicon vs metagenome; short reads; assembly; nitrogen-cycle example; workflow levels

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L5-6

宏基因组分析设计及组装

从采样到测序再到 assembly，哪些设计选择决定后续解释的上限？

sampling design; DNA/RNA extraction; library construction; read depth; assembly strategy

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L7

宏基因组分箱分析及实操

如何从 contig 和 coverage 中恢复微生物基因组草图？

mapping; coverage/depth; binning; MAG recovery; practical workflow

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L8

封箱、基因组质量检测及进化树构建

一个 MAG 何时足够可靠，可以进入下游生态和进化解释？

bin refinement; genome completeness/contamination; CheckM-style QC; phylogenetic tree; BASALT

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L9

宏基因组丰度计算、功能注释及宏转录组基础

基因组的存在、丰度和表达证据如何共同支持功能解释？

CoverM; abundance estimation; functional annotation; metabolic potential; metatranscriptomics

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L10

生态学理论及初步扩增子分析

如何把群落构建理论、多样性指标和扩增子结果放在同一解释框架中？

community assembly; alpha/beta diversity; amplicon workflow; ecological inference

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Final

课程汇报

学生能否把一个环境生物信息学问题组织成清楚、可复现、可答辩的科学论证？

research question; workflow design; reproducibility; interpretation; oral defense

Presentation Guide

课前与课后 | Preparation#

每次课前建议完成三件事：

  1. 浏览对应 PDF 的标题、流程图和关键软件/数据库名称。

  2. 记录一个方法问题，例如“这个工具的输入假设是什么”或“这个结果可能有哪些假阳性来源”。

  3. 思考该讲内容如何服务最终课程汇报。

课程节奏 | Course Rhythm#

课程采用“概念框架 -> 方法链条 -> 证据解释 -> 汇报表达”的节奏。前半部分建立数据库、比对和宏基因组分析的基础语言；中段进入 assembly、binning、MAG quality 和 phylogeny；后段把丰度、功能、转录和群落生态连接到研究问题中。最终课程汇报用于检验学生是否能独立组织一条可信的环境生物信息学分析路线。

阶段检查点 | Checkpoints#

完成阶段

你应该能够回答

L1–L3

为什么一个高相似性命中仍不必然等于确定功能？

L4–L6

采样、测序深度与组装策略如何限制后续结论？

L7–L8

一个 MAG 的完整度、污染度和系统发育位置为何需要联合判断？

L9

基因组丰度、功能潜能与转录活性之间有什么证据差异？

L10

多样性变化何时能支持生态机制，何时只能描述模式？