干货小卖铺|Perl语言与生物信息分析入门

Posted 2021-04-17 生信草堂

Perl是Practical Extraction and Report Language(实用获取与报表语言)的缩写，由语言学家Larry Wall于1987年12月18日最初发明及实现。Perl借取了C、sed、awk、shell脚本语言以及很多其他程序语言的特性，其中最重要的特性是它内部集成了正则表达式的功能，以及巨大的第三方代码库CPAN。简而言之，perl像C一样强大，像awk、sed等脚本描述语言一样方便，被perl语言爱好者称之为“一种拥有各种语言功能的梦幻脚本语言”、“Unix 中的王牌工具”。

Perl是一种通用编程语言，最初开发用于文字处理，随着不断发展，perl目前被广泛用于CGI、图形编程、系统管理、网络编程、金融、生物以及其他领域。由于其灵活性，perl被称为脚本语言中的瑞士军刀。那么perl语言在生物信息领域是如何发挥作用的呢？

我们知道，通过生物软件得到的结果，需要进行很多的二次处理，比如设置条件过滤数据，合并结果，提取序列等，都需要编程。通过合理的编程可以极大的提高分析和处理数据的效率。比如从一堆序列中提取目的序列，如果序列数量多，不会编程的人就只能不断地复制粘贴，这样既浪费时间，又容易出错，而编程几秒钟就能解决问题。

另外，生物信息分析中往往需要处理多个样本数据，比如一次处理成百上千个样本数据，这成百上千个数据处理方式完全一致，都是过滤数据，序列拼接，基因组分析等。如果一个一个样品来处理，就需要处理成百上千次。而运用编程，则可以进行批量处理，极大地提升效率。

而perl语言都能完美地帮你实现上述编程处理。perl支持正则表达式，非常善于处理文本。事实上生物数据本质上就是文本，而生物信息分析本质上也就是处理文本，所以perl极其适合用于生物信息分析。

有人会问，为什么分析生物信息数据，其它编程语言就不如perl了呢？的确，perl语言能做到的事，其他语言例如C、python、java等都能做到。事实上，python也是生物信息分析中最常用的编程语言之一。但是笔者为什么尤其推崇perl语言呢？原因有三：

一是因为perl对字符、文本文件处理能力非常强，以前要求 shell+sed+awk+C才能完成的任务，现在只需perl脚本就可以完成了。在字符、文本处理方面，其它任何编程语言都没有perl强大与方便。而且perl语言运行效率很高，是解析语言中最快的语言之一。

二是因为perl语言非常的容易入门。如果单纯是处理生物信息数据，并且没有多少编程基础，那么perl是一个极好的选择，只要学会使用perl的正则表达式，就可以解决大部分的问题，然后再掌握一些数据结构，比如循环、哈希、数组，那么你就基本能处理生物信息数据了。

三是因为perl语言非常灵活，语法很自由。perl程序里，有各种各样奇特甚至说奇葩的操作符，这些操作符往往能非常高效地解决问题，甚至一行代码就能实现你的想法。这里举个例子，比如你从某数据库中获取了许多的基因，但是其中很多基因重复了多次，而我们需要去重复得到唯一的基因，那么该如何实现呢？请看以下代码：

当你运行这段代码时，你会发现结果输出了“ALK, BRAF, CASP8, CYP2A6, DDR2, DICER1”。是的，我们仅用一行代码就实现了去重复的功能，我不知道还有其他任何编程语言能这么轻易做到。这只是其中一个例子，perl语言的高效、灵活与简洁，随着你对perl的深入了解并熟练应用，你会越发迷恋上perl的这种风格。

接下来我们会不断向大家介绍Perl语言的学习方法，及在生物信息学应用的精彩案例，希望大家持续关注！