Nature Method：Bioconda解決生物軟體安裝的煩惱
阿新 • • 發佈：2018-11-10
其它之前很多人都用過Conda，特別是生信科學家近兩年都在用Bioconda，那叫一個妙不可言、根本停不下來。這裡我鄭重通知大家，Bioconda於今年6月2號正式發表於Nature Methods(IF=26.9)。吃水不忘挖井人，用過的寫文章記得引用它。
Bioconda是生物軟體庫，可以利用Conda快速安裝絕大多數生物學軟體，讓生物學家從複雜的版本和依賴關係中解脫出來，專心資料分析。
Bioconda主頁：https://bioconda.github.io/
想查詢要使用的軟體及指定版本是否己被Bioconda收錄，可訪問 https://bioconda.github.io/recipes.html#recipes 查詢：
上圖看到查詢qiime，發現目前bioconda已經有8744個軟體及版本收錄，qiime有1.9.1和1.8.0，大多數在Linux和OSX都可以使用。安裝時可以指定版本，如不指定則安裝最新版本。
查詢到的軟體名，可以點選進入
有詳細的安裝和升級說明，而且還有Docker映象，即使你安裝不成功，也可以使用Docker方式來使用軟體。這一點非常重要，因為conda也會存在依賴關係無法解決的情況，或安裝完仍存在問題。但Docker是不存在外部依賴問題的，成功率更高。
想使用Bioconda，你需要先安裝Conda。
軟體管理器conda
Conda是目前最方便的軟體管理器，可以一鍵安裝大多數生物學軟體，讓你從痛苦的依賴關係和包安裝中解脫出來。常用的發行版有Anaconda，和miniconda兩種。從字面上看就知道一個非常大，一個很小。這裡推薦你**空間大的選anaconda，想快速安裝的選minicond**a。
而且每個版本都有Python2和Python3的版本，這裡我們選擇python2的版本，對目前大多數軟體相容更好。
本教程演示使用的測試平臺為Ubuntu 16.04，~/bin預設為自己的環境變數目錄
# 建立並進入測試目錄中的軟體目錄，請按個人習慣修改
mkdir -p ~/test/soft && cd ~/test/soft
下面Anaconda和Miniconda任選其一即可，這裡推薦Miniconda更小巧。
選擇一、Anaconda安裝 603Mb
# https://www.anaconda.com 下載Linux python2.7 5.1
wget -c https://repo.anaconda.com/archive/Anaconda2-5.2.0-Linux-x86_64.sh &
bash Anaconda2-5.2.0-Linux-x86_64.sh
# 安裝過程同下面minicona
選擇二、Miniconda安裝 38Mb
# 可選miniconda https://conda.io/miniconda.html
wget -c https://repo.continuum.io/miniconda/Miniconda2-latest-Linux-x86_64.sh
bash Miniconda2-latest-Linux-x86_64.sh
# Miniconda2 4.5.4
按提示Enter回車、輸入yes同意許可協議、預設安裝目錄為~/miniconda2回車即可；安裝結束後提示新增環境變數，一般選no，否則可能會破壞你之前安裝的軟體依賴關係。如果你是新使用者，沒什麼軟體可破壞的，請選yes新增以後使用更方便。
如上面選擇no，以後想使用conda，還要執行下面一句話臨時新增conda為環境變數
export PATH=/mnt/bai/yongxin/miniconda2/bin:$PATH
Codna配置
主要是新增bioconda頻道，方便生物軟體安裝。新增清華的一系列映象，加速下載，提高成功率。預設倉庫不僅速度極慢，而且經常中斷，國內映象下載速度可達國外幾百倍。
conda config --add channels defaults
conda config --add channels conda-forge
conda config --add channels bioconda
# 新增清華映象加速下載
site=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda
conda config --add channels ${site}/pkgs/free/
conda config --add channels ${site}/pkgs/main/
conda config --add channels ${site}/cloud/conda-forge/
conda config --add channels ${site}/pkgs/r/
conda config --add channels ${site}/cloud/bioconda/
conda config --add channels ${site}/cloud/msys2/
conda config --add channels ${site}/cloud/menpo/
conda config --add channels ${site}/cloud/pytorch/
Conda安裝軟體
conda install bowtie2
顯示如下資訊：
Solving environment: done
## Package Plan ##
environment location: /mnt/bai/yongxin/miniconda2
added / updated specs:
- bowtie2
The following packages will be downloaded:
package | build
---------------------------|-----------------
bowtie2-2.3.4.2 | py27h2d50403_0 13.6 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
certifi-2018.8.24 | py27_1 139 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
perl-5.26.2 | h470a237_0 15.8 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
ca-certificates-2018.8.24 | ha4d7672_0 136 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
openssl-1.0.2o | h470a237_1 3.5 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
conda-4.5.11 | py27_0 634 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
------------------------------------------------------------
Total: 33.8 MB
The following NEW packages will be INSTALLED:
bowtie2: 2.3.4.2-py27h2d50403_0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
perl: 5.26.2-h470a237_0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
The following packages will be UPDATED:
ca-certificates: 2018.03.07-0 --> 2018.8.24-ha4d7672_0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
certifi: 2018.4.16-py27_0 --> 2018.8.24-py27_1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
conda: 4.5.4-py27_0 --> 4.5.11-py27_0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
openssl: 1.0.2o-h20670df_0 --> 1.0.2o-h470a237_1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
Proceed ([y]/n)? 主要是該軟體的依賴關係，及依賴關係下載地點，輸入y回車，等著安裝完成即可。
對於依賴上百個軟體和包的流程，一鍵安裝成功，那叫一個字“爽”!輕鬆節約你原來幾天的時間。
conda可以輕鬆安裝眾多巨集基因組領域軟體
# 巨集基因組質控流程
conda install kneaddata
# humann2有參物種功能定量流程
conda install humann2
# grahplan樹圖
conda install graphlan
conda install export2graphlan
指定虛擬環境、python版本和軟體版本安裝
有時為了之前安裝的軟體依賴關係不被影響，或預設安裝時無法滿足依賴關係時，就需要新建虛擬環境，並指定版本來安裝。以kneaddata為例，這是一個質控、去宿主和流程依賴很多。如果你原來是Python3，則需要虛擬環境中安裝Python2.7才能執行成功。
conda create -n kneaddata kneaddata=0.6.1 python=2.7
顯示安裝的指定版本和依賴關係，這個不少吧，共31個軟體和包，這要是之前自己裝，可能3天都不一定搞得定。
## Package Plan ##
environment location: /mnt/bai/yongxin/miniconda2/envs/kneaddata
added / updated specs:
- kneaddata=0.6.1
- python=2.7
The following packages will be downloaded:
package | build
---------------------------|-----------------
python-2.7.15 | h9fef7bc_0 13.9 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
boost-1.59.0 | py27_0 12.7 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/menpo
krb5-1.14.6 | 0 4.0 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
blast-2.5.0 | h3727419_3 137.8 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
openssl-1.0.2p | h470a237_0 3.5 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
bmtagger-3.101 | h470a237_4 7 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
bmtool-3.101 | hfc679d8_2 64 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
bmfilter-3.101 | hfc679d8_2 83 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
kneaddata-0.6.1 | py_2 406 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
readline-7.0 | haf1bffa_1 381 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
trimmomatic-0.36 | 3 132 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
wheel-0.31.1 | py27_1 61 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
bzip2-1.0.6 | h470a237_2 310 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
ncurses-6.1 | hfc679d8_1 1.2 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
extract_fullseq-3.101 | 3 8 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
sqlite-3.24.0 | h2f33b56_0 1.5 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
srprism-2.4.24 | h96824bc_3 457 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
pip-18.0 | py27_1 1.7 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
libgcc-7.2.0 | h69d50b8_2 304 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
zlib-1.2.11 | h470a237_3 93 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
setuptools-40.2.0 | py27_0 585 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
trf-4.09 | 1 47 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
libstdcxx-ng-7.2.0 | hdf63c60_3 2.5 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
xz-5.2.4 | h470a237_1 328 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
samtools-1.7 | 1 1.0 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
libgcc-ng-7.2.0 | hdf63c60_3 6.1 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
libssh2-1.8.0 | h5b517e9_2 240 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
curl-7.61.0 | h93b3f91_1 860 KB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
tk-8.6.8 | 0 3.1 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
fastqc-0.11.5 | 1 9.5 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
java-jdk-8.0.92 | 1 122.3 MB https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
------------------------------------------------------------
Total: 325.3 MB
安裝完成後提示如何開啟、關閉新的環境
# 啟用工作環境To activate this environment, use:
source activate kneaddata
#
# 關閉環境To deactivate an active environment, use:
source deactivate
#
檢視己安裝軟體的版本和依賴關係
conda list -n kneaddata
顯示軟體安裝位置、依賴關係、版本和下載地址如下：
# packages in environment at /mnt/bai/yongxin/miniconda2/envs/kneaddata:
#
# Name Version Build Channel
blast 2.5.0 h3727419_3 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
bmfilter 3.101 hfc679d8_2 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
bmtagger 3.101 h470a237_4 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
bmtool 3.101 hfc679d8_2 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
boost 1.59.0 py27_0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/menpo
bowtie2 2.3.4.2 py27h2d50403_0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
bzip2 1.0.6 h470a237_2 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
ca-certificates 2018.8.24 ha4d7672_0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
certifi 2018.8.24 py27_1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
curl 7.61.0 h93b3f91_1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
extract_fullseq 3.101 3 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
fastqc 0.11.5 1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
java-jdk 8.0.92 1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
kneaddata 0.6.1 py_2 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
krb5 1.14.6 0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
libgcc 7.2.0 h69d50b8_2 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
libgcc-ng 7.2.0 hdf63c60_3 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
libssh2 1.8.0 h5b517e9_2 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
libstdcxx-ng 7.2.0 hdf63c60_3 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
ncurses 6.1 hfc679d8_1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
openssl 1.0.2p h470a237_0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
perl 5.26.2 h470a237_0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
pip 18.0 py27_1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
python 2.7.15 h9fef7bc_0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
readline 7.0 haf1bffa_1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
samtools 1.7 1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
setuptools 40.2.0 py27_0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
sqlite 3.24.0 h2f33b56_0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
srprism 2.4.24 h96824bc_3 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
tk 8.6.8 0 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
trf 4.09 1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
trimmomatic 0.36 3 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda
wheel 0.31.1 py27_1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
xz 5.2.4 h470a237_1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
zlib 1.2.11 h470a237_3 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge
Reference
Grüning, B., et al. (2018). “Bioconda: sustainable and comprehensive software distribution for the life sciences.” Nature Methods 15(7): 475-476. https://doi.org/10.1038/s41592-018-0046-7
生信軟體的好幫手-bioconda https://mp.weixin.qq.com/s/nK1Kkf9lfZStoX25Y7SzHQ
生信分析平臺搭建（七）：bioconda https://mp.weixin.qq.com/s/ng8oNU81UQ6FtBqkyMGV5A
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寫在後面
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