K-Dense-AI/claude-scientific-skills
GitHub: K-Dense-AI/claude-scientific-skills
一套包含 148 项即用型技能的开源集合,让 AI 代理具备生物信息学、药物发现、临床研究、金融分析等多领域科学计算能力。
Stars: 10444 | Forks: 1215
# Claude 科学技能
[](LICENSE.md)
[](#whats-included)
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[](https://agentskills.io/)
[](#getting-started)
由 [K-Dense](https://k-dense.ai) 创建的**148+ 即用型科学与研究技能**综合集合(现已包含金融/SEC 研究、美国财政部财政数据、OFR 对冲基金监控和 Alpha Vantage 市场数据),适用于任何支持开放 [Agent Skills](https://agentskills.io/) 标准的 AI 代理。兼容 **Cursor、Claude Code、Codex 等**。将您的 AI 代理转变为能够在生物学、化学、医学及其他领域执行复杂多步骤科学工作流的研究助手。
**使用的技能**: NCBI Gene, UniProt, STRING, Reactome, KEGG, Torch Geometric, Arboreto, Open Targets, PyMC, GEO
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- 您的工作流需要本地机器没有的 GPU
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如果是这样,**[K-Dense Web](https://k-dense.ai)** 就是为您构建的。它是完整的 AI 共同科学家平台:包含此仓库中的所有内容,加上云 GPU、200+ 技能,以及可直接放入论文或演示文稿的输出。零设置要求。
| 功能 | 此仓库 | K-Dense Web |
|---------|-----------|-------------|
| 科学技能 | 148 项技能 | **200+ 项技能**(独家访问) |
| 设置 | 手动安装 | **零设置,即时工作** |
| 计算 | 您的机器 | **包含云 GPU 和 HPC** |
| 工作流 | 提示和代码 | **端到端研究流程** |
| 输出 | 代码和分析 | **可发布的图表、报告和论文** |
| 集成 | 本地工具 | **实验室系统、ELN 和云存储** |
*[k-dense.ai](https://k-dense.ai) | [阅读完整对比](https://k-dense.ai/blog/k-dense-web-vs-claude-scientific-skills)*
## 🔬 用例
### 🧪 药物发现与药物化学
- **虚拟筛选**: 从 PubChem/ZINC 筛选数百万化合物针对蛋白质靶点
- **先导化合物优化**: 使用 RDKit 分析构效关系,使用 datamol 生成类似物
- **ADMET 预测**: 使用 DeepChem 预测吸收、分布、代谢、排泄和毒性
- **分子对接**: 使用 DiffDock 预测结合姿势和亲和力
- **生物活性挖掘**: 查询 ChEMBL 获取已知抑制剂并分析 SAR 模式
### 🧬 生物信息学与基因组学
- **序列分析**: 使用 BioPython 和 pysam 处理 DNA/RNA/蛋白质序列
- **单细胞分析**: 使用 Scanpy 分析 10X Genomics 数据,鉴定细胞类型,使用 Arboreto 推断 GRN
- **变异注释**: 使用 Ensembl VEP 注释 VCF 文件,查询 ClinVar 获取致病性
- **变异数据库管理**: 使用 TileDB-VCF 构建可扩展的 VCF 数据库,用于增量添加样本、高效的人群规模查询和基因组变异数据的压缩存储
- **基因发现**: 查询 NCBI Gene、UniProt 和 Ensembl 获取全面的基因信息
- **网络分析**: 通过 STRING 识别蛋白质-蛋白质相互作用,映射到通路(KEGG、Reactome)
### 🏥 临床研究与精准医学
- **临床试验**: 搜索 ClinicalTrials.gov 获取相关研究,分析入选标准
- **变异解读**: 使用 ClinVar、COSMIC 和 ClinPGx 注释变异以进行药物基因组学分析
- **药物安全**: 查询 FDA 数据库获取不良事件、药物相互作用和召回信息
- **精准治疗**: 将患者变异与靶向治疗和临床试验匹配
### 🔬 多组学与系统生物学
- **多组学整合**: 结合 RNA-seq、蛋白质组学和代谢组学数据
- **通路分析**: 在 KEGG/Reactome 通路中富集差异表达基因
- **网络生物学**: 重构基因调控网络,识别枢纽基因
- **生物标志物发现**: 整合多组学层以预测患者预后
### 📊 数据分析与可视化
- **统计分析**: 执行假设检验、功效分析和实验设计
- **出版图表**: 使用 matplotlib 和 seaborn 创建出版级可视化
- **网络可视化**: 使用 NetworkX 可视化生物网络
- **报告生成**: 使用文档技能生成综合 PDF 报告
### 🧪 实验室自动化
- **协议设计**: 创建 Opentrons 协议用于自动化移液操作
- **LIMS 集成**: 与 Benchling 和 LabArchives 集成进行数据管理
- **工作流自动化**: 自动化多步骤实验室工作流
## 📚 可用技能
本仓库包含 **148 项科学与研究技能**,跨多个领域组织。每项技能都提供了使用科学库、数据库和工具的综合文档、代码示例和最佳实践。
### 技能类别
#### 🧬 **生物信息学与基因组学** (16+ 技能)
- 序列分析: BioPython, pysam, scikit-bio, BioServices
- 单细胞分析: Scanpy, AnnData, scvi-tools, Arboreto, Cellxgene Census
- 基因组工具: gget, geniml, gtars, deepTools, FlowIO, Zarr, TileDB-VCF
- 系统发育学: ETE Toolkit
#### 🧪 **化学信息学与药物发现** (11+ 技能)
- 分子操作: RDKit, Datamol, Molfeat
- 深度学习: DeepChem, TorchDrug
- 对接与筛选: DiffDock
- 云量子化学: Rowan (pKa, docking, cofolding)
- 类药性: MedChem
- 基准测试: PyTDC
#### 🔬 **蛋白质组学与质谱** (2 技能)
- 谱图处理: matchms, pyOpenMS
#### 🏥 **临床研究与精准医学** (12+ 技能)
- 临床数据库: ClinicalTrials.gov, ClinVar, ClinPGx, COSMIC, FDA Databases
- 医疗 AI: PyHealth, NeuroKit2, 临床决策支持
- 临床文档: 临床报告, 治疗方案
- 变异分析: Ensembl, NCBI Gene
#### 🖼️ **医学影像与数字病理学** (3 技能)
- DICOM 处理: pydicom
- 全切片成像: histolab, PathML
#### 🧠 **神经科学与电生理学** (1 技能)
- 神经记录: Neuropixels-Analysis(细胞外锋电位、硅探针、锋电位排序)
#### 🤖 **机器学习与 AI** (15+ 技能)
- 深度学习: PyTorch Lightning, Transformers, Stable Baselines3, PufferLib
- 经典 ML: scikit-learn, scikit-survival, SHAP
- 时间序列: aeon
- 贝叶斯方法: PyMC
- 优化: PyMOO
- 图 ML: Torch Geometric
- 降维: UMAP-learn
- 统计建模: statsmodels
#### 🔮 **材料科学、化学与物理** (7 技能)
- 材料: Pymatgen
- 代谢建模: COBRApy
- 天文学: Astropy
- 量子计算: Cirq, PennyLane, Qiskit, QuTiP
#### ⚙️ **工程与仿真** (4 技能)
- 数值计算: MATLAB/Octave
- 计算流体动力学: FluidSim
- 离散事件仿真: SimPy
- 数据处理: Dask, Polars, Vaex
#### 📊 **数据分析与可视化** (14+ 技能)
- 可视化: Matplotlib, Seaborn, Plotly, 科学可视化
- 地理空间分析: GeoPandas
- 网络分析: NetworkX
- 符号数学: SymPy
- 文档处理: 文档技能 (PDF, DOCX, PPTX, XLSX)
- 数据访问: Data Commons
- 探索性数据分析: EDA 工作流
- 统计分析: 统计分析工作流
#### 🧪 **实验室自动化** (3 技能)
- 移液操作: PyLabRobot
- 协议管理: Protocols.io
- LIMS 集成: Benchling, LabArchives
#### 🔬 **多组学与系统生物学** (5+ 技能)
- 通路分析: KEGG, Reactome, STRING
- 多组学: Denario, HypoGeniC
- 数据管理: LaminDB
#### 🧬 **蛋白质工程与设计** (2 技能)
- 蛋白质语言模型: ESM
- 云实验室平台: Adaptyv(自动化蛋白质测试和验证)
#### 📚 **科学交流** (20+ 技能)
- 文献: OpenAlex, PubMed, bioRxiv, 文献综述
- 网络搜索: Perplexity Search(AI 驱动搜索,实时信息)
- 写作: 科学写作, 同行评审
- 文档处理: XLSX, MarkItDown, 文档技能
- 出版: Paper-2-Web, 场所模板
- 演示: 科学幻灯片, LaTeX 海报, PPTX 海报
- 图表: 科学示意图
- 引用: 引用管理
- 插图: 生成图像(使用 FLUX.2 Pro 和 Gemini 3 Pro (Nano Banana Pro) 的 AI 图像生成)
#### 🔬 **科学数据库** (28+ 专项技能 → 总共 250+ 数据库)
- 蛋白质: UniProt, PDB, AlphaFold DB
- 化学: PubChem, ChEMBL, DrugBank, ZINC, HMDB
- 基因组: Ensembl, NCBI Gene, GEO, ENA, GWAS Catalog
- 文献: bioRxiv (预印本)
- 临床: ClinVar, COSMIC, ClinicalTrials.gov, ClinPGx, FDA Databases
- 通路: KEGG, Reactome, STRING
- 靶点: Open Targets
- 代谢组学: Metabolomics Workbench
- 酶: BRENDA
- 专利: USPTO
#### 🔧 **基础设施与平台** (6+ 技能)
- 云计算: Modal
- 基因组平台: DNAnexus, LatchBio
- 显微镜: OMERO
- 自动化: Opentrons
- 资源检测: 获取可用资源
#### 🎓 **研究方法论与规划** (8+ 技能)
- 构思: 科学头脑风暴, 假设生成
- 批判性分析: 科学批判性思维, 学者评估
- 资金: 研究基金
- 发现: 研究查询
- 市场分析: 市场研究报告
#### ⚖️ **法规与标准** (1 技能)
- 医疗器械标准: ISO 13485 认证
#### 💹 **金融与 SEC 研究** (4 技能)
- SEC 文件与财务数据: edgartools (10-K, 10-Q, 8-K, 13F, Form 4, XBRL, 内幕交易, 机构持股)
- 美国联邦财政数据: usfiscaldata (国债, 每日/每月财政部报表, 国债拍卖, 利率, 汇率, 储蓄债券)
- 对冲基金系统性风险: hedgefundmonitor (OFR 对冲基金监控 API — Form PF 汇总统计数据, CFTC 期货持仓, FICC 赞助回购, SCOOS 交易商融资)
- 全球市场数据: alpha-vantage (实时和历史股票、期权、外汇、加密货币、大宗商品、经济指标, 通过 Alpha Vantage API 提供 50+ 技术指标)
## 🤝 贡献
我们欢迎贡献以扩展和改进这个科学技能仓库!
### 贡献方式
✨ **添加新技能**
- 为其他科学包或数据库创建技能
- 为科学平台和工具添加集成
📚 **改进现有技能**
- 用更多示例和用例增强文档
- 添加新工作流和参考材料
- 改进代码示例和脚本
- 修复错误或更新过时信息
🐛 **报告问题**
- 提交包含详细复现步骤的错误报告
- 建议改进或新功能
### 如何贡献
1. **Fork** 仓库
2. **创建**功能分支 (`git checkout -b feature/amazing-skill`)
3. **遵循**现有的目录结构和文档模式
4. **确保**所有新技能包含全面的 `SKILL.md` 文件
5. **彻底测试**您的示例和工作流
6. **提交**您的更改 (`git commit -m 'Add amazing skill'`)
7. **推送**到您的分支 (`git push origin feature/amazing-skill`)
8. **提交**带有清晰更改描述的拉取请求
### 贡献指南
✅ **遵守 [Agent Skills 规范](https://agentskills.io/specification)** — 每项技能必须遵循官方规范(有效的 `SKILL.md` 前言、命名约定、目录结构)
✅ 保持与现有技能文档格式的一致性
✅ 确保所有代码示例经过测试且功能正常
✅ 在示例和工作流中遵循科学最佳实践
✅ 添加新功能时更新相关文档
✅ 在代码中提供清晰的注释和文档字符串
✅ 包含指向官方文档的参考
### 认可
贡献会在我们的社区中获得认可,并可能在以下方面被展示:
- 仓库贡献者列表
- 发行说明中的特别提及
- K-Dense 社区亮点
您的贡献有助于使科学计算更加普及,并使研究人员能够更有效地利用 AI 工具!
### 支持开源
本项目构建于 50+ 个精彩的开源项目之上。如果您从这些技能中获得了价值,请考虑[支持我们依赖的项目](docs/open-source-sponsors.md)。
## 🔧 故障排除
### 常见问题
**问题: 技能未加载**
- 验证技能文件夹位于正确的目录中(参见 [快速入门](#getting-started))
- 每个技能文件夹必须包含 `SKILL.md` 文件
- 复制技能后重启您的代理/IDE
- 在 Cursor 中,检查 Settings → Rules 以确认技能已被发现
**问题: Python 依赖项缺失**
- 解决方案: 检查特定 `SKILL.md` 文件以获取所需的包
- 安装依赖项: `uv pip install package-name`
**问题: API 速率限制**
- 解决方案: 许多数据库有速率限制。查看特定数据库文档
- 考虑实施缓存或批量请求
**问题: 认证错误**
- 解决方案: 某些服务需要 API 密钥。查看 `SKILL.md` 进行认证设置
- 验证您的凭据和权限
**问题: 示例过时**
- 解决方案: 通过 GitHub Issues 报告问题
- 查看官方包文档以获取更新的语法
## ❓ 常见问题
### 一般问题
**问: 这是免费使用的吗?**
答: 是的!本仓库采用 MIT 许可。但是,每个单独的技能在其 `SKILL.md` 文件的 `license` 元数据字段中指定了自己的许可——请务必查看并遵守这些条款。
**问: 为什么所有技能都组合在一起而不是单独的包?**
答: 我们相信 AI 时代的优秀科学本质上是跨学科的。将所有技能捆绑在一起使您(和您的代理)可以轻松地跨领域整合——例如,在一个工作流中结合基因组学、化学信息学、临床数据和机器学习——而无需担心安装或连接哪些单独的技能。
**问: 我可以用于商业项目吗?**
答: 仓库本身采用 MIT 许可,允许商业使用。但是,单独的技能可能有不同的许可——请检查每个技能 `SKILL.md` 文件中的 `license` 字段,以确保符合您的预期用途。
**问: 所有技能都有相同的许可吗?**
答: 不。每个技能在其 `SKILL.md` 文件的 `license` 元数据字段中指定了自己的许可。这些许可可能与仓库的 MIT 许可不同。用户有责任查看并遵守他们使用的每个单独技能的许可条款。
**问: 多久更新一次?**
答: 我们定期更新技能以反映包和 API 的最新版本。主要更新会在发行说明中公布。
**问: 我可以与其他 AI 模型一起使用吗?**
答: 这些技能遵循开放 [Agent Skills](https://agentskills.io/) 标准,适用于任何兼容的代理,包括 Cursor、Claude Code 和 Codex。
### 安装与设置
**问: 我需要安装所有 Python 包吗?**
答: 不需要!只需安装您需要的包。每个技能在其 `SKILL.md` 文件中指定了其要求。
**问: 如果技能不起作用怎么办?**
答: 首先查看 [故障排除](#troubleshooting) 部分。如果问题持续存在,请在 GitHub 上提交包含详细复现步骤的 issue。
**问: 技能可以离线工作吗?**
答: 数据库技能需要互联网访问来查询 API。包技能在安装 Python 依赖项后可以离线工作。
### 贡献
**问: 我可以贡献自己的技能吗?**
答: 当然可以!我们欢迎贡献。有关指南和最佳实践,请参见 [贡献](#contributing) 部分。
**问: 如何报告错误或建议功能?**
答: 在 GitHub 上提交带有清晰描述的 issue。对于错误,请包含复现步骤以及预期与实际行为。
## 💬 支持
需要帮助?以下是获取支持的方式:
- 📖 **文档**: 查看相关的 `SKILL.md` 和 `references/` 文件夹
- 🐛 **错误报告**: [提交 issue](https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills/issues)
- 💡 **功能请求**: [提交功能请求](https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills/issues/new)
- 💼 **企业支持**: 联系 [K-Dense](https://k-dense.ai/) 获取商业支持
- 🌐 **社区**: [加入我们的 Slack](https://join.slack.com/t/k-densecommunity/shared_invite/zt-3iajtyls1-EwmkwIZk0g_o74311Tkf5g)
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**那里见!** 💬
## 📖 引用
如果您在研究或项目中使用 Claude Scientific Skills,请引用为:
### BibTeX
```
@software{claude_scientific_skills_2026,
author = {{K-Dense Inc.}},
title = {Claude Scientific Skills: A Comprehensive Collection of Scientific Tools for Claude AI},
year = {2026},
url = {https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills},
note = {skills covering databases, packages, integrations, and analysis tools}
}
```
### APA
```
K-Dense Inc. (2026). Claude Scientific Skills: A comprehensive collection of scientific tools for Claude AI [Computer software]. https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills
```
### MLA
```
K-Dense Inc. Claude Scientific Skills: A Comprehensive Collection of Scientific Tools for Claude AI. 2026, github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills.
```
### 纯文本
```
Claude Scientific Skills by K-Dense Inc. (2026)
Available at: https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills
```
我们感谢在从这些技能受益的出版物、演示或项目中的致谢!
## 📄 许可证
本项目采用 **MIT 许可证**授权。
**版权所有 © 2026 K-Dense Inc.** ([k-dense.ai](https://k-dense.ai/))
### 关键点:
- ✅ **免费用于任何用途**(商业和非商业)
- ✅ **开源** - 自由修改、分发和使用
- ✅ **宽松** - 对重用的限制最少
- ⚠️ **无担保** - 按“原样”提供,不提供任何形式的担保
完整条款见 [LICENSE.md](LICENSE.md)。
### 单独技能许可
## Star 历史
[](https://www.star-history.com/#K-Dense-AI/claude-scientific-skills&type=date&legend=top-left)
The demo above shows K-Dense Web — the hosted platform built on top of these skills. Claude Scientific Skills is the open-source skill collection; K-Dense Web is the full AI co-scientist platform with more power and zero setup.
标签:Agent Skills, AI智能体, Alpha Vantage, Claude, Cursor, CVE检测, DLL 劫持, DNS解析, K-Dense, MIT许可, RAG, 人工智能, 代码助手, 代码示例, 化学, 医学, 单细胞分析, 基因组学, 基因调控网络, 多步工作流, 大语言模型, 对冲基金, 序列分析, 开源项目, 数据分析, 数据库, 特权检测, 生物信息学, 用户模式Hook绕过, 科学研究, 系统生物学, 证券研究, 财政部数据, 逆向工具, 金融分析