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Linux基础101问：命令结构 |第5期

SDbioinfo

2025-11-13

导读：持续更新，Linux实操指南，帮你从入门到精通！

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对于生物信息学领域的初学者来说，在黑色的终端窗口中使用命令行控制没有用户友好的 UI 的 Linux系统可能会让人望而生畏。

然而，命令行并非一个神秘的编程工具，而是一个功能强大、精确且可重复的数字化实验台。在生物信息学中，绝大多数前沿工具都是为命令行环境设计的，这使得掌握命令行技能成为现代科研中不可或缺的一环。

与图形用户界面（GUI）工具相比，命令行能够执行复杂的多步骤分析（即“管道”），以及实现高效的自动化工作流程。这是 GUI 无法比拟的。

本指南将带领你从理解单个命令的构成开始，逐步学习Linux的各个方面，让你真正驾驭这个核心工具。

往期回顾:

通用结构：

几乎所有Linux命令，无论是简单的ls还是复杂的 HaplotypeCaller，都遵循一个通用的基本结构：command[options][arguments]

理解这个结构是掌握命令行的第一步，之后你就可以举一反三学习和理解别的Linux命令。

命令：你的科研仪器

command 是可执行程序的名称。有些命令是系统内置的简单工具（如 ls、pwd、cd），而另一些则是需要专门安装的复杂软件包（如 bwa、samtools, blastn）。

后者是生物信息学中的核心研究工具：bwa 是你的序列比对器，samtools 是比对文件的操作套件，而 blastn 则是你的序列搜索工具。

需要注意的是，许多强大的程序，如 bwa、samtools 或 git，并非单一功能的工具，而是一个包含多种相关功能的“工具套件” 。

你可以将 bwa 想象成一个多功能的瑞士军刀。这个主程序本身包含了多种不同的算法和功能，每种功能都通过一个特定的子命令来调用。

bwa 是主程序或工具套件的名称。
mem 是您选择要使用的具体工具或算法的名称。bwa 软件包实际上包含了多种比对算法，通过不同的子命令调用，例如 mem、aln 和 bwasw 。

此外，bwa 还有其他辅助功能的子命令，如 index，它专门用于为参考基因组构建索引。

那么为什么子命令没有连字符 (-)呢？

连字符是用来标识选项 (options) 的，它们的作用是修饰或改变一个动作的默认行为。而子命令本身就是要执行的核心动作。因此，一个更精确的命令结构可以表示为：


       
        
         
        
        program subcommand [options][arguments]

选项（标志）：校准你的仪器

标志/开关 (Flags/Switches)：这类选项不接受额外的值，它的出现与否本身就代表一种布尔开关（开或关）。
例如，在 bwa mem -M 命令中，-M 标志告诉BWA将较短的拆分比对（split hits）标记为次要比对，这是某些下游分析工具（如GATK）所要求的。
键值对 (Key-Value Pairs)：这类选项需要一个值或参数来协同工作。
例如，在 head -n 20 中，-n 是“键”，20 是“值”。值的传递语法可能有所不同，有些工具使用空格分隔（如 --lines 20），而有些则需要使用等号（如 --lines=20）。