注：所有学习材料来自生信技能树（卖萌哥主讲，豆包整理补充｜所有代码可直接复制运行｜全是干货）内容比较详细，自己使用为主！！
一、课前回顾：Linux系统到底是什么？
Linux 系统：一切皆文件
Linux = 内核 + Shell + 文件系统 + 应用程序
- 内核：系统心脏，管内存、CPU、硬盘、网络（你不用碰）
- Shell：你和内核说话的翻译官，也是脚本语言（本节课重点）是用户提供操作界面，是用户与内核进行交互操作的接口。
内核、shell和文件系统一起形成了基本的操作系统结构，它们使得用户可以运行程序、管理文件并使用系统。
本节课核心
把多行命令写成一个脚本 → 一键运行 → 解放双手
这是生信自动化分析的基础中的基础。
二、变量：Shell里的“小盒子”
变量：环境变量、状态变量、位置参数变量、 自定义变量，调用变量时， 要在变量前面加一个 $ 符号
变量就是存数据的盒子，用的时候加 $ 取出来。
1. 自定义变量（最常用）
自定义变量：由用户自行定义的变量， 可用于用户编写的脚
规则：
# 1. 创建变量（存一个基因名）
gene=TP53
# 2. 错误写法（有空格，必报错）
# gene = TP53
# 3. 查看变量（必须加 $）
echo$gene
# 输出：TP53
# 4. 单引号 vs 双引号（超级重要）
echo'基因是 $gene'# 单引号：原样输出，不解析变量
echo"基因是 $gene"# 双引号：解析变量，输出真实值
2. 环境变量（系统自带，管全局）
系统提前给你建好的变量，大写。
环境变量：用于存储有关shell会话和工作环境的系统变量
• $HOME：当前用户的主目录
• $PATH：shell查找命令的目录列表， 由冒号（ :）分隔。
输入命令时Linux会去查找PATH里面记录的路径， 如果命令存在某一个路径中，就可以成功调用。
• $SHELL：bash shell的全路径名
• $LOGNAME：当前用户的登录名
• $PS1：shell命令行界面的主提示符
# 最常用5个环境变量
echo$HOME# 你的家目录
echo$USER# 你的用户名
echo$PATH# 命令查找路径（第四课重点）
echo$PWD# 当前所在目录
echo$SHELL# 当前用的Shell
这串代码，外面是单引号，里面双引号进行设置，对文字，时间，变 2 行，颜色等进行设置
3. 状态变量（判断命令成不成功）
状态变量：用于记录命令的运行结果
只用记一个：$?
# 运行正确命令
ls
echo $? # 输出 0
# 运行错误命令
aaaaa
echo $? # 输出 127（代表命令不存在）
如何用 AI 写一个转录组数据分析代码？
4. 位置参数变量（给脚本传参用）
• 位置参数变量：用于向命令或程序脚本中传递信息
脚本里用 $1 $2 $3... 接收外部输入的参数。
# 测试脚本 test.sh
#!/bin/bash
echo"脚本名：$0"
echo"第1个参数：$1"
echo"第2个参数：$2"
echo"总参数个数：$#"
运行：
bash test.sh apple banana
5. 一个命令能被执行的三要素：
当我们输入一个命令，之所以能全局地调用，有三个条件要满足：
这个命令的本体文件有可执行的权限 （否则无法被当作命令执行）
- 这个命令能被系统查找到（命令所在的路径在$PATH里有记录，否则无法全局调用，但 可以通过绝对路径/相对路径的形式调用）
三、结构化语句：让脚本“会思考、会重复”
1. if 判断：满足条件才执行
fi 是代表括号的意思
格式（注意空格与缩进）：嵌套
if [ 条件 ]; then
命令
elif [ 条件 ]; then
命令
else
命令
fi
最常用3类判断
① 数字判断
-eq 等于
-ne 不等于
-gt 大于
-lt 小于
-ge 大于等于
-le 小于等于
② 文件判断
-f 文件存在且是普通文件
-d 目录存在
-z 字符串为空
③ 字符串判断
== 等于
!= 不等于
新手示例
# 判断文件是否存在
if [ -f readme.txt ]; then
echo"文件存在"
else
echo"文件不存在"
fi
2. for 循环：重复做事（生信最常用）
格式
for 变量 in 列表
do
命令
done
变量要加{}，否则容易分辨不出变量
实战1：批量创建10个文件
for i in {1..10}
do
touch file${i}
done
实战2：批量给文件加后缀
for i in file*
do
mv ${i}${i}.txt
done
实战3：批量运行fastqc（生信真实场景）
for fq in *.fastq.gz
do
fastqc $fq
done
3. while 循环：按行读取文件
适合样本名列表、配置文件。
# 按行读取 config.txt，逐行处理
cat config.txt | whileread id
do
echo"正在处理：$id"
done
四、参数扩展：批量改名/改后缀（神器）
不用sed、不用awk，Shell自带批量改名！
1. 去后缀（最常用）
一般生信分析不要改前缀，一般是改后缀
# 例子：文件名 file1.txt
file=file1.txt
# 从尾巴删最短匹配 .txt
echo${file%.txt}# 输出 file1
# 通用：去掉所有后缀（.gz .fa .fq 都能用）
echo${file%.*}
2. 替换字符串
name=SRR1234567.fq.gz
# 替换第一个 fq → bam
echo${name/fq/bam}
# 替换所有 fq → bam
echo${name//fq/bam}
# 只改后缀 → .bam
echo${name%.fq.gz}.bam
五、Shell 脚本：从0到1写一个可运行脚本
shell 脚本：为了和普通文本文件区分开， 通常shell脚本都会以 .sh 为后缀名
1. 脚本三要素
- 第一行必须写：
#!/bin/bash（告诉系统用bash运行）
脚本首行的 #! 是Linux的 Shebang 符号，指定解释器
2. 最简单脚本示例
# 1. 创建脚本
vim run.sh
写入内容：
#!/bin/bash
echo"开始分析..."
date
ls
echo"分析结束！"
3. 运行脚本（两种方法）
# 方法1：直接bash运行（最简单，新手推荐）
bash run.sh
# 方法2：加权限后直接运行
chmod +x run.sh # +x = 加可执行权限
./run.sh # 运行
六、重定向：把输出存进文件（不刷屏）
命令运行会产生两种输出：
1. 最常用3种写法
# 1. 只保存正确结果
bash run.sh > log.txt
# 2. 正确+错误都保存（生信必备）
bash run.sh > log.txt 2>&1
# 3. 追加（不覆盖原来内容）
bash run.sh >> log.txt 2>&1
七、后台运行：关终端也能跑（服务器神器）
命令：nohup + &
nohup bash run.sh > log.txt 2>&1 &
查看后台任务
# 看进程
ps -ef | grep $USER
# 停止任务（kill + PID）
kill -9 进程号
实时看日志
tail -f log.txt
八、新手必背10条黄金规则
九、课堂练习（逐题答案，直接复制）
1. for循环生成 file1~file10
for i in {1..10}; do touch file$i; done
2. while循环给每个文件写内容
ls file* > config.txt
cat config.txt | whileread id; doecho"hello" > $id; done
3. 生成 SRR1234501~SRR1234510
for i in {01..10}; doecho SRR12345$i >> download.txt; done
4. 批量生成下载脚本
cat download.txt | whileread id; doecho"kingfisher get -r $id -m aws-http" >> download.sh; done
5. 变量修改 ID & 后缀
sra_id="SRR1234567.fq.gz"
# 改成 SRR1234500
echo${sra_id/567/500}
# 后缀改成 .bam
echo${sra_id%.fq.gz}.bam
十、命令速查表（打印贴电脑）
| |
|---|
var=value | |
echo $var | |
for i in *; do ... done | |
while read id; do ... done | |
${file%.txt} | |
if [ -f file ]; then ... fi | |
bash xxx.sh | |
chmod +x xxx.sh | |
nohup bash xxx.sh & | |
echo $? | |
10个月宝宝每天需要喝多少奶粉？
