前言¶

在 DeepSeek Harness（DSH）里做代谢建模，常见路径是：先把全基因组注释成蛋白序列，再调用 CarveMe 或 gapseq 等外部流水线建 GEM，接着用 COBRApy 做一致性检查、补洞和 FBA。这些步骤分散在多个脚本和环境中，智能体很难稳定串成一条可复现的工作流。

@dsh-bio/dsh-bio-gem（社区仓库 moonbowterfly/dsh-bio-gem）把「构建 → 验证 → 补洞 → 出报告」收进 DSH 插件形态：输入细菌全基因组（蛋白 FASTA，支持多质粒/多染色体；裸 .fna 可走自动注释兜底），产出标准 SBML 与模型卡，并归入 dsh-bio-genie 生态，便于后续 FBA、基因必需性、生产包络线等消费工具直接加载。维护者为 moonbowterfly，在 SkillHub 目录中分类为工作流。

这是什么¶

一句话定位：基因组进、经校验的 SBML 出（Genome-scale metabolic model builder for dsh: genome in, validated SBML out）。

插件以 npm 包 @dsh-bio/dsh-bio-gem 发布（纯 ESM，MIT 许可证），当前资料所示版本为 0.1.19。除 gem_build 外，README 说明另有 23 个依赖 Python cobra 的分析/验证/补洞/账本/基准/导出类工具；构建侧则单独依赖 CarveMe（及 diamond）或可选的 WSL2 + gapseq。

核心功能¶

下面按 README 已写明的职责归纳，不展开未在资料中出现的接口细节。

建模流水线¶

1. 输入：细菌全基因组；蛋白 FASTA 为主路径。若输入为裸基因组（.fna），可选依赖 pyrodigal 做自动注释兜底（gem_annotate 相关能力）。
2. 构建（gem_build）：默认引擎为 CarveMe（独立 venv，需 carve.exe 与同目录的 diamond.exe）；可选 engine=gapseq，经 WSL2 桥接，README 标注为实验性、单模型约 30–60 分钟，非必需。
3. 验证与补洞：除构建外的大多数 gem_* 工具在装了 cobra 的 Python 环境中运行。
4. 交付物：标准 SBML 与模型卡；运行时模型、账本、任务等落在 ~/.dsh/dsh-bio-gem/（models/、ledger/、jobs/ 等）。

与 dsh-bio-genie 的分工¶

两者可同时安装；README 称 genie 的 agent persona 已内置 GEM 能力域路由，「建模型 / 建模 / 补洞」类需求会转给 gem_* 工具。

托管集成（v0.1.11+，与 genie 同实例时）¶

gem 提供两个只读、loopback-only 的 HTTP 端点，供 genie 面板探测状态（gem 本身不注册独立设置页）：

GET /api/dsh-bio-gem/integration/health
GET /api/dsh-bio-gem/integration/v1/status

非本机或 Origin/Host 不一致的请求返回 403；端点不暴露 token 或任意命令。

安装与启用¶

环境要求（摘要）¶

Python 解释器探测顺序（v0.1.4 起）：GEM_PYTHON → dsh-bio-genie 自举环境 → CONDA_PREFIX → PATH 中的 python，且逐个验证能否 import cobra。

安装插件¶

Web 端推荐从 npm 安装（--profile 必填）：

npx -y @deepseek-ai/dsh plugin --profile web add @dsh-bio/dsh-bio-gem

也可从 GitHub 源或本地目录安装（命令以 README 为准）：

npx -y @deepseek-ai/dsh plugin --profile web add github:moonbowterfly/dsh-bio-gem

npx -y @deepseek-ai/dsh plugin --profile web add ./dsh-bio-gem

dsh 桌面端 0.2.0+ 可使用内置 CLI，--profile desktop 安装同一包名；安装后需重启对应 profile 的 dsh。若遇 npm 404，README 建议等待数分钟或追加 --registry https://registry.npmjs.org/。

确认插件已注册（无需启动服务）：

npx -y @deepseek-ai/dsh --profile web --dump-config | grep dsh-bio-gem

未装 genie 时：自备 cobra Python¶

已安装 @dsh-bio/dsh-bio-genie 可跳过；否则示例用 uv 建 venv 并设置 GEM_PYTHON（须在启动 dsh 之前）：

uv venv --python 3.11 "$HOME/.dsh/dsh-bio-gem/venv"
uv pip install --python "$HOME/.dsh/dsh-bio-gem/venv/Scripts/python.exe" cobra pyrodigal

setx GEM_PYTHON "$env:USERPROFILE\.dsh\dsh-bio-gem\venv\Scripts\python.exe"

准备 CarveMe 构建引擎¶

构建侧使用独立 venv，不要并入 genie 或系统 Python：

uv venv --python 3.11 "$HOME/.dsh/dsh-bio-gem/venv-carveme"
uv pip install --python "$HOME/.dsh/dsh-bio-gem/venv-carveme/Scripts/python.exe" carveme
curl -L -o diamond.zip https://github.com/bbuchfink/diamond/releases/latest/download/diamond-windows.zip
unzip -o diamond.zip diamond.exe -d "$HOME/.dsh/dsh-bio-gem/venv-carveme/Scripts/"

README 强调：可执行文件名是 carve 而非 carveme；缺少 diamond 时可能仅一行提示且退出码为 0、输出目录为空，排查构建失败时应先确认 diamond.exe 与 carve.exe 同目录。

典型用法¶

在 DSH 对话中驱动工作流¶

安装并完成上述环境后，在 DSH Web 或桌面端重启插件生效。若同时安装 dsh-bio-genie，可直接用自然语言描述「从某基因组构建 GEM、验证、补洞、导出 SBML」等需求；genie 会将建模类意图路由到本插件的 gem_* 工具链，产出写入 ~/.dsh/dsh-bio-gem/models/ 等目录，再由 genie 的 FBA 等工具加载。

未装 genie 时，仍可通过 DSH 注册的同批 gem_* 工具完成构建与分析，但需自行保证 GEM_PYTHON 与 CarveMe venv 就绪。

仓库内冒烟与集成自检¶

维护者在源码目录提供不依赖 dsh 服务进程的检测命令（资产目录需 --assets-root 或 DSH_BIO_GEM_ASSETS，缺资产时部分检查 SKIP）：

GEM_PYTHON=<你的-cobra-python> node test/smoke.js --skip-build
GEM_PYTHON=<你的-cobra-python> node test/smoke.js
node test/integration.js

与 genie 同机时的状态探测¶

在本地 loopback 访问（示例，具体 Host 以你的 dsh 实例为准）：

GET http://127.0.0.1:<port>/api/dsh-bio-gem/integration/health
GET http://127.0.0.1:<port>/api/dsh-bio-gem/integration/v1/status

BioGenie 面板据此显示 ready / degraded 等五态；state 仅为 ready 或 degraded。

适用场景与注意¶

适合谁：需要在 DSH 智能体工作流里，把细菌 GEM 从基因组到可验证 SBML 串成一条链路的研究或工程场景；并与 dsh-bio-genie 联用做下游代谢分析。

权限与安全：插件以当前 dsh 进程的用户权限读写本地目录、调用 Python 与 CarveMe/gapseq 子进程。安装前应阅读 GitHub 源码 与 MIT 许可证，确认工具行为符合你的数据与合规要求。集成端点仅 loopback，但建模仍会写盘到 ~/.dsh/dsh-bio-gem/。

卸载：npx -y @deepseek-ai/dsh plugin --profile web remove dsh-bio-gem 不会删除上述运行时目录，需手动清理。

引擎兼容：README 记载 dsh 0.1.x 经 0.1.5-rc.2 核验；0.2.0+ 桌面端于 2026-10-01 实测工具注册与 gem_media_resolve 执行。gapseq 路径依赖固定 WSL2/conda 拓扑，换机器常需改 python/gapseq_wsl.py 中的路径常量。

结尾¶

dsh-bio-gem 把 GEM 构建、验证、补洞和 SBML/模型卡交付封装为 DSH 工作流插件，并与 dsh-bio-genie 的「用模型」能力衔接。目录页：SkillHub — moonbowterfly/dsh-bio-gem；源码与安装说明：github.com/moonbowterfly/dsh-bio-gem。