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相关性热图是展示多组变量之间相关关系的常用图形。前不久,在一项发表于 Science 的中国人免疫多组学图谱研究中,作者用相关性热图展示了 eQTL 与 caQTL 效应在不同免疫细胞类型之间的相关关系,非常美观!
下面就以上图 Science 文章中的相关性热图为参考图,分别演示如何基于自己的数据用豆包和 WorkBuddy 绘制这样的相关性热图。
首先是绘图数据的准备。我这里的示例数据为包含 2638 个细胞、32 个标记基因的表达矩阵,如下图,另外,还需一个分组文件,把 32 个基因分成 4 组,用于为基因标签添加分组颜色。注:这里的示例数据仅用于绘图演示,不具有生物学意义。
在豆包中开启“本地电脑”能力并指定好工作文件夹,在对话框中输入如下指令:
以当前工作空间中的“示例.png”为参考图,基于“gene_expression.xlsx”数据使用R语言绘制相关性热图,要求在列(基因)方向计算Pearson相关性系数,热图配色方案与参考图一致,热图的基因标签分组颜色基于“Group.xlsx”文件,给出绘图代码
发送指令后,豆包就开始自动工作了,它会依次核查 R 运行环境、提取参考图配色方案、编写并执行代码,你可以在界面上看到它的思考过程,如下图。
整个过程大约 9 分钟左右,豆包便完成了热图绘制,自动生成了correlation_heatmap.R 代码文件和 gene_correlation_heatmap.pdf 矢量图文件,并对成品进行了实际运行验证。
在回复结果中,豆包还给出了详细的绘图要点:使用 cor() 函数对 32 个基因在列方向上计算 Pearson 相关系数,得到 32×32 的基因-基因相关矩阵(实测 r 范围为 -0.036~0.897 );配色从参考图色条逐刻度取色,由橙色(0.4)过渡到白色(0.8)再到深紫(1.0);基因标签按 Group.xlsx 分为 4 组,分别用蓝、紫、橙、绿四色标识,基因按分组连续排列,不绘制聚类树。
最终豆包一共交付了 3 个文件:correlation_heatmap.R(代码)、gene_correlation_heatmap.png(位图)和 gene_correlation_heatmap.pdf(矢量图)。
如果对豆包给出的绘图结果不满意,我们也可以在 RStudio 中打开correlation_heatmap.R 脚本,根据自己的需要微调字号、颜色和数据映射关系等,比如这里将渐变颜色范围调整为 -0.1~0.9,运行后即可得到调整后的热图。
同样的任务,我们也可以交给 WorkBuddy 来完成。在 WorkBuddy 中新建任务,输入同样的指令后,WorkBuddy 会先进行深度思考,查看参考图和两个数据文件,并自动检查R环境。
大约 12 分钟左右,WorkBuddy 也完成了任务。WorkBuddy 给出了绘图过程的数据结构、分组信息、计算得到的相关系数范围、配色采样方法等。
此外,WorkBuddy 还特别说明:参考图的数据跨度为 0.4~1,而我们的数据为 0~1,绝大多数基因对的相关性接近 0,如果严格照搬参考图锚点,90% 的方格都会被截成同一片橙色,因此脚本将色条整体平移到 0~1 区间,把白点放在 0.5 处,既保持了与参考图一致的观感,又能让组内的块结构清晰可读。
任务完成后,WorkBuddy共交付了 3 类文件:correlation_matrix.csv(Pearson相关系数矩阵)、correlation_heatmap.R(完整可复现脚本,包含依赖安装提示、逐行注释和配色备选方案)以及 PNG 和 PDF 格式的绘图文件。
打开 correlation_heatmap.R 可以看到,脚本包含非常详细的注释,从依赖安装、数据读入到配色方案、标签颜色一应俱全,默认给出的绘图效果就很不错,如下图。当然,你也可以在 RStudio 中自定义调整绘图效果。
最后,单从初始绘图结果来看,我更喜欢 WorkBuddy 的绘图效果,几乎不需要手工调整!好啦,本次使用豆包和 WorkBuddy 自动绘制相关性热图的教程就分享到这里啦!
Yin J, Zheng Y, Huang Z, et al. Chinese Immune Multi-Omics Atlas[J]. Science, 2026, 391(6781): eadt3130.
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