ΩOmicSolution蛋白质组学技术平台

SpectroDive 基础模块

SpectroDive 基础模块与 Library

这一课覆盖 SpectroDive 的入门主线,围绕 SpectroDive at a glanceGeneral InformationGetting StartedStructureLibrary PerspectivePulsarExternal Search EnginesExternal Library ImportSearch Archives。 目标是先把靶向验证软件的输入资源、系统边界,以及谱库、外部结果和 Search Archive 的关系理清,再进入方法准备和分析模块。

基础环境到 Library 连续主课 Pulsar / Search Archives 主课 系统要求与谱库结构一并说明 基础环境与上手准备
20页核心范围
6基础模块
4关键 figure

全站检索

SpectroDive 基础模块章节检索

正文保持连续浏览,专题检索由全站检索页面统一承接。进入后会在搜索框下方直接生成章节节选,可直接点击进入对应内容。

Orientation

输入资源与 Library 思维

SpectroDive 并不是单纯“打开 raw file 看峰”的工具,而是一个围绕 panel、library、search archives 和 instrument method 建立起来的 targeted proteomics 平台。只有先理解这些文件关系,后面的 Prepare、Analysis 和绝对定量才不会变成机械操作。

本课定位

系统要求、Pulsar、Search Archive、外部库输入和支持的采集模式共同决定 SpectroDive 的使用边界。先把这些条件理清,后续的方法准备、分析复核和定量判断才会稳定。

在产品闭环里的位置

SpectroDive 的 Foundations 最好和 Spectronaut discovery、Auto 工作站以及标准 reference peptide kits 一起理解。这样你会更容易看懂:这里不是 discovery 起点,而是验证和方法开发的中枢。

基础模块结构

从系统准备、界面结构到 library engineering 与 Search Archives 的主线结构。

基础模块

General Information 与 Getting Started

这一课的核心内容包括软件范围、13 版特性、Windows 系统要求、安装后管理、支持仪器和支持的 acquisition methods。这些信息共同定义了方法边界与环境准备,而不是简单导语。

13 版更新主线

这里明确强调 Kuiper 提升 unspecific spectral library generation、引入 PTM probing、改进 calibration curve plot 和 command-line activation。这说明 SpectroDive 不再只是传统 PRM/MRM 工具,而在更灵活的 panel generation 和自动化方向上也在进化。

安装后的目录规划

和 Spectronaut 一样,这里明确要求把 temp 和 local search archives 放到本地大容量盘,尽量避免网络盘和虚拟机依赖。这不是 IT 细节,而是直接影响运行稳定性的条件。

主题 核心内容 对应判断
Scope 软件同时覆盖 automated method set-up、signal processing 和 targeted data analysis 知道 SpectroDive 不是只看峰,而是把 panel、方法导出、分析和交付串成一套系统
Release Features 13 版重点是 unspecific panel generation、PTM probing、校准曲线可视化和命令行激活 知道这些更新分别影响 panel 设计灵活性、修饰验证、绝对定量读图和自动化部署
Requirements 官方推荐 16 cores、128 GB RAM、本地高速大容量磁盘 能区分“demo 能跑”和“正式项目能稳定跑”是两回事
Post Installation temp、archives、results 路径最好放本地,尽量避免网络盘和 VM 第一次部署时就会先规划目录,而不是等到报错了再迁移路径
Demo Data / Ready-made Panels 它们可用于熟悉流程,但不代表真实 panel 复杂度、并发 transitions 压力和项目数据规模 不会把 demo 练习的速度和难度直接外推到正式验证项目
基础准备真正包含哪些信息
  • Scope 先把软件定义成 automated MS acquisition method set-up、ion signal processing 和 targeted proteomics data analysis 平台,而不是单一分析器。
  • 13 版特性按 unspecific panel generation、visualization、command-line activation 和 changed settings 四条线展开。这里不只是讲“升级了什么”,而是在讲 targeted 平台如何变得更灵活、更自动化。
  • System requirements 明确写出 Windows-only、16 cores、推荐 128 GB RAM 和 2 TB 以上本地硬盘。这些信息在 targeted 工作流里尤其重要,因为 method export、search archive 和 calibration 文件都倾向于本地管理。
  • Post-installation recommendations 紧接着讲 temp 和 local search archives 迁移、本地运行和避免 network drives / VMs,说明稳定性本身就是基础课的一部分。
  • Getting Started 里 license key 计时、computer-bound activation、offline activation、demo data 和 ready-made assay panels 连在一起,目的是让第一次上手就能建立标准练习环境。
支持采集方式需要同时区分方法名称、适用场景与数据结构
  • MRM / SRM 更像经典三重四极杆验证路线,重点是 transition 设计、dwell time 和调度密度,对应把灵敏度和稳健性放在第一位的靶向项目。
  • PRM 强调高分辨 MS/MS 全谱和更强的选择性,对应需要后期 review 和 fragment 复核的验证任务。
  • SureQuant 引入触发式 acquisition 思路,对应复杂基质、低丰度目标物和希望把 reference channel 真正纳入方法控制的场景。
  • hybridDIAprm-PASEF / FAIMS PRM 说明 SpectroDive 不只是传统 PRM/MRM 平台,它也能覆盖更现代的 targeted acquisition 变体,因此必须把“workflow 选择”视为正式知识点。
  • 这张 supported methods 图最关键的,不是把方法名称背下来,而是能回答“当前目标物、仪器平台、样本复杂度和 throughput 要求,最匹配哪条路线”。

Structure

Structure 与模块分工

SpectroDive 的 Perspective 架构非常清楚。Prepare 管 panel 与 method,Analysis 管 review 与 refinement,Post Analysis / Report / QC 管解释和交付,Databases / Settings 则负责默认数据库、导入规则和全局设置。

Data Visualization 的交互入口

因为 SpectroDive 几乎每个关键图都支持交互、右键和导出。首先要知道这些图不是静态图片,否则会错过很多复核和排错入口。

Getting Started 的基础资源包

先整理出标准上手包,包括 demo data、许可证、ready-made assay panels 和 reference kits。这样无论什么时候回到这套软件,都能从同一套练习数据重新开始。

Perspective 主要对象 这层最该学会的动作
Prepare panel、RT calibration、method export 把目标物设计成能在仪器上稳定运行的方法
Analysis raw files、peak groups、calibration curves、review tree 判断峰是否可信、定量边界是否成立、哪些 assay 该 refine
Post Analysis / Report 统计图、schema、preview、export 把 targeted 结果变成可解释、可交付的报告结构
QC run history、longitudinal metrics 看懂长期稳定性,而不只是单次实验是否“勉强能过”
Databases / Settings 默认规则、import mapping、全局行为 把一次性操作沉淀成可复用的默认模板和统一规则
对应第 5.1 节:Perspective、Tree 和右侧图层分别在做什么
  • Perspectives 是最高层,页内再通过 tabs 细分;每个页面通常是左树右信息区。这个结构意味着 SpectroDive 的核心不是“一个 wizard 跑到底”,而是多层对象之间的来回切换。
  • Box 1 紧接着讲 data visualization 的交互能力,说明 plots 在这套软件里不是被动结果展示,而是 review、导出和排错的主动入口。
  • 这一章首先要建立的结构是:在哪一层看 panel、在哪一层看峰、在哪一层看报表、在哪一层改默认行为。

Library

Library、Pulsar 与 Search Archives

虽然 SpectroDive 常被理解为 panel 与 PRM/MRM 软件,但 library 层同样重要。它决定 panel 的上游知识质量,也决定 later panel generation 与 targeted method 的边界。

Pulsar 的核心内容

Pulsar 在 SpectroDive 中的核心作用不只是“支持哪些 search modes”,而是它如何把 DDA、DIA、PRM with MS1 information 的搜索结果沉淀为 library 和 search archives。对 targeted 方法开发来说,这一层决定了 panel 不是凭空生成的。

Search Archives 的复用价值

Search Archives 能避免重复从 run files 重新搜索。这对平台化团队尤其重要,因为它直接关系到历史项目复用和 library 更新效率。

外部库与 labeled / spike-in library

这部分可直接放到商业 panel、历史 library 复用和参考通道工作流里一起理解。它与真实验证项目高度贴合。

步骤 1:确定 library 来源

先决定是从 Pulsar 建库、外部搜索结果建库,还是直接导入 external library。这个决定会影响后面字段质量、修饰命名和 FDR 控制方式。

步骤 2:把 Search Archives 一起规划

如果只想着“生成一个当前可用的库”,而没有把 Search Archives 作为长期文件一起管理,后续复用和扩库成本会显著上升。

步骤 3:理解 library-wide 规则

真正要理解的是 library-wide FDR、modification parsing、run mapping 和字段规范,而不是只看向导是否顺利 Finish。

步骤 4:再进入 panel generation

只有 library 层足够干净,Prepare 里生成的 panel 才会稳定。否则后面的 transition、RT 和 refinement 只是补救。

对应第 5.2 节:Library Perspective 的向导真正要求你准备什么
  • 这一节先列三类主任务:Pulsar 建库、从 external search results 建库、导入 external library。这说明 targeted 平台同样把 library 视为正式文件,而不是可有可无。
  • Pulsar 支持 DDA、DIA 和带全扫描 MS1 的 PRM,且能在多个 search rounds 中识别 co-fragmented peptides。同时明确指出 FDR 控制在 PSM、peptide 和 protein group 三层。
  • Library generation wizard 的顺序是:experiment name、add runs、choose FASTA、choose Pulsar search settings、add search archives、choose library settings、summary / finish。也就是说,Search Archives 和 library-wide FDR 是标准建库流程的一部分。
Pulsar 建库的核心是把搜索结果变成 targeted 文件
  • Pulsar 不是“为了建一个库而搜一下”,而是把原始 run、FASTA、搜索设置、Search Archives 和 library settings 组合成可复用的结果与配置文件。
  • 对学生来说,最关键的不是所有参数名,而是理解三层 FDR、co-fragmented peptides 识别以及 library-wide 过滤的意义。因为这些决定了 panel 上游的真实性和后续 targeted 结果的可靠边界。
  • 这一章的核心产出不是“会点 Pulsar 向导”,而是能说清 targeted panel 的可信度首先取决于 library 生成方式。

External Inputs

外部搜索结果与 External Library Import

这部分说明 SpectroDive 并不是封闭黑箱。只要字段格式和 run mapping 处理得当,它可以稳定承接外部 search engines、历史结果和自定义 generic formats。

外部搜索结果导入

重点不是支持名单本身,而是 run mapping、modification import 和 library settings 的补充逻辑。只有把这些关系理顺,外部结果承接才不会变成碰运气。

BGS Generic Format 与 External Import 的价值

它们说明 SpectroDive 允许把第三方生态的结果转成自己可管理的 谱库文件。这对多来源项目支持、合作项目承接和平台化运营都非常关键。

外部来源 对应场景 最常见风险点
MaxQuant / Proteome Discoverer / Mascot 等搜索结果 已有成熟 discovery 搜索流程,想把结果迁入 targeted 平台 run mapping、修饰命名、列名和 FDR 语义不一致
BGS Generic Format 合作方数据或内部自定义表格需要统一进 SpectroDive 列缺失、同义列未保存、导入后对象层级不完整
External Spectral Library 复用商业 panel、历史项目库或合作单位库 字段兼容、修饰解析和后续 panel 细化规则不统一
按 5.2 后半段顺序展开:外部结果、generic format 和导入管理器是怎么衔接的
  • supported search engines 与所需结果文件、run mapping、PTM annotations 和 BGS Generic Format 先后连成一条导入链,说明外部结果承接的难点在于字段和 run 对齐,而不是点哪个按钮。
  • 如果自动 run mapping 失败,就要手动 Assign Shotgun Files…。这一步和后面的 table import / parsing rule 是连起来的,都是为了把外部生态规范成 SpectroDive 可管理对象。
  • Import Manager 能自动识别或手动保存列名同义词,意味着软件默认支持“把历史格式逐步标准化”,而不是要求所有外部 panel 或 library 一开始就完美兼容。

Search Archives

Search Archives 与结果复用

虽然 Search Archives 更常在 Spectronaut 里被提起,但 SpectroDive manual 也明确把它纳入 library generation 流程中。这意味着验证软件同样需要历史搜索结果,而不应该每次从零开始准备。

需要单独理解的原因

因为它直接解决了“以前已经搜过的 runs 怎么安全复用进新 library”的问题。如果不理解这一点,团队很容易反复重搜、反复重复劳动。

在模块结构中的位置

如果你更关注平台管理、项目复用和计算资源管理,这一部分值得反复看。它关系到 library 生命周期和搜索结果沉淀,而不只是单次分析速度。

Search Archive 类型 它保存什么 对应能力
Complete Search Archive 完整保存单个搜索的 FDR 过滤前搜索信息 这是最基础、最可复用的搜索结果,对应后续扩库和重新组合
Meta-Search Archive 把多个 archives 再组织成更高层的组合结果 说明 Search Archives 不是缓存目录,而是分层管理的知识库
Archives + 新 runs 组合 旧搜索结果与新数据一起重新控制 library-wide FDR 正式项目里最有价值,因为它能避免每次扩库都从零开始
对应 Box 2:Search Archives 解决的到底是哪类重复劳动
  • 这一节专门解释:过去若想把旧 runs 并入新 library,常常需要从头重搜,既耗时又耗算力;Search Archives 的出现,就是为了解决这个重复劳动。
  • Search Archives 保存的是 FDR 过滤前的搜索信息,因此多个 archives 或 archives 加 runs 可以被重新组合,并在 library-wide 层面重新控制 FDR。
  • 同时区分 complete Search Archives 与 meta-Search Archives,说明这不是简单缓存文件,而是分层组织的搜索记录结构。
什么时候该复用 archives,什么时候应该重新建库
  • 如果新增的是相同类型 run、相近色谱和同一条生物学问题线,优先考虑在旧 archives 基础上扩充,这样能保留历史搜索结果并重新做 library-wide 控制。
  • 如果 FASTA、修饰空间、酶切规则或 panel 设计目标已经根本变化,就不应只依赖旧 archives 拼接,而应重新评估 library generation 策略。
  • 因此 Search Archives 最好的定位,不是“永远替代重搜”,而是“把可复用的搜索层显式沉淀下来,让你在扩库时不必盲目从头来过”。

Next Steps

后续模块

当系统环境、Pulsar、Search Archives、外部库输入以及谱库和搜索记录的关系已经理顺,下一步就进入 Prepare 模块处理 panel、RT calibration 和 method export;再进入 Analysis 模块处理 review、绝对定量和 refinement。

Prepare 模块

继续查看 panel generation、RT calibration、method export 和 SureQuant。

打开 Prepare 模块

Analysis 模块

继续查看 targeted analysis、absolute quantification、review 和 refinement。

打开 Analysis 模块

进入模块总览

对照模块结构、附录和 figure atlas 继续查阅。

查看模块总览