MoonBio

MoonBio 是面向 MoonBit 生态的可复用生物信息学基础库。项目覆盖 DNA/RNA 序列处理、FASTA/FASTQ 解析、经典序列比对、渐进式 MSA、质量控制、限制性位点分析、WASM/CLI 示例，以及离线可复现的基准报告。

当前主仓库：GitHub；镜像仓库：GitLink。项目使用 MIT License，默认开发分支为 main。

项目范围

为序列分析提供明确、无网络依赖的纯 MoonBit API。
对真实格式输入给出可定位的错误信息，而不是静默丢弃坏记录。
用边界测试、真实来源的短参考窗口和确定性指标支撑验收与回归。
保持 CLI、WASM 和库 API 都能在 MoonBit 0.10.3 工具链上构建。

本项目不是完整的 BLAST、生产级短读长比对器或浏览器产品。当前重点是可读、可测试、可扩展的高性能生物信息学基础能力。

功能概览

src/core：核苷酸类型、反向互补、转录和 HMM Viterbi 示例。
src/parser：多记录 FASTA/FASTQ 解析、格式校验、GC/Phred 统计、N50、长度直方图、重复 ID 与碱基组成检查。
src/sequence：IUPAC 规范化、碱基统计、k-mer、motif、Hamming、ORF、翻译、共识序列、突变分类、低复杂度屏蔽、限制性内切酶位点与消化片段。
src/align：Needleman-Wunsch、Smith-Waterman、Levenshtein、渐进式 MSA、CIGAR、比对摘要、编辑距离、identity 和参考坐标映射。
src/quality：Phred 解码、逐位质量画像、滑动窗口、末端 trimming、FASTQ 汇总、逐读质量报告和过滤统计。
src/benchmark：使用 NCBI 可追溯参考窗口和固定 FASTQ fixture 的离线确定性基准报告。
cmd/cli：可直接运行的全局比对、MSA、解析统计和基准示例。
cmd/wasm：真实 WASM 构建入口与导出示例函数。

仓库结构

.
├── .github/workflows/ci.yml
├── cmd/cli/                 # CLI demo
├── cmd/wasm/                # WASM demo
├── docs/data/               # 可追溯、离线 fixture
├── scripts/                 # 合规检查和验收入口
├── src/core/
├── src/parser/
├── src/sequence/
├── src/align/
├── src/quality/
├── src/benchmark/
├── moon.mod
├── moon.pkg
├── LICENSE
├── official-requirements.md
├── proposal-one-page.md
├── source-attribution.md
└── submission-status.md

快速开始

需要 MoonBit 工具链 0.10.3+16975d007（moonc v0.10.3）。CI 使用同一固定构建，并校验官方社区归档的 SHA-256；本地安装可使用 MoonBit 官方安装器安装 0.10.3。

git clone https://github.com/caassien/MoonBio.git
cd MoonBio
moon update
moon fmt --check
moon check --target all
moon test --target wasm
moon test --target wasm-gc
moon test --target js

若本机有 C 编译器，可额外执行：

moon test --target native

运行 CLI：

moon run cmd/cli

构建 WASM：

moon build --target wasm-gc cmd/wasm

基准与真实 fixture

moon test src/benchmark --target wasm

fixture 位于 docs/data/：

reference_sequences.fasta：HBB NM_000518.5 和 lacZ 区域 J01636.1 的前 140 个碱基窗口。
reference_reads.fastq：由上述参考窗口构造的固定回归读长，包含高质量、变异和低质量记录。

来源、截取范围、许可证边界和预期指标见 docs/benchmarks.md 与 source-attribution.md。测试不访问网络，便于 CI 和离线验收复现。

本地验收

推荐执行：

powershell -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\verify_acceptance.ps1

仓库合规检查也可以单独执行：

powershell -ExecutionPolicy Bypass -File .\scripts\check_repo_compliance.ps1

检查包括格式、全目标静态检查、WASM/JS/wasm-gc/native 测试、接口生成、README/LICENSE/CI、提交历史、远程默认分支和 MoonBit 实现规模。脚本分别报告“实现文件行数”和“含测试的总行数”，当前实现代码硬性目标为至少 3500 行。

文档

License

MIT License，详见 LICENSE。