BioMCP — 生物信息学 MCP 服务器 / Биоинформатический MCP-сервер

BioMCP — это открытый MCP-сервер, который подключает любого ИИ-ассистента напрямую к 36 открытым биоинформатическим базам данных — без настройки, без API-ключей. Литература, последовательности, BLAST, структуры, обогащение, аннотации, геномы, взаимодействия, пути, варианты, домены, соединения, одноклеточные, гликомика, метаболомика, липидомика, микробиом, растения, модельные организмы, протеомика и многое другое.

BioMCP 是一个开源的 MCP 服务器，让任意 AI 助手零配置直连 36 个公开生物数据库——文献、序列、比对、结构、富集、注释、基因组、互作、通路、变异、结构域、化合物、单细胞、糖组学、代谢组学、脂质组学、微生物组、植物、模式生物、蛋白质组学等全流程。

特性 / Возможности

标准 MCP 协议 / Стандартный протокол MCP — На основе официального MCP SDK с stdio-транспортом, совместим со всеми MCP-клиентами 基于官方 MCP SDK，stdio 传输，兼容所有 MCP 客户端

68 个工具 · 36 个数据库 / 68 инструментов · 36 баз данных — Охватывает литературу → последовательности → структуры → функции → взаимодействия → пути → варианты → лекарства → одноклеточные → гликомику → метаболомику → липидомику → микробиом → растения → модельные организмы → протеомику → интеллектуальный анализ 覆盖文献→序列→结构→功能→互作→通路→变异→药物→单细胞→糖组学→代谢组学→脂质组学→微生物组→植物→模式生物→蛋白质组学→智能分析全流程

零配置使用 / Нулевая настройка — pip install bio-mcp одной командой, без настройки базы данных, без API-ключей pip install bio-mcp 一条命令，无需数据库、无需密钥

数据公开权威 / Авторитетные открытые данные — Все из официальных API: NCBI / RCSB / UniProt / Ensembl / EBI / STRING / KEGG / GlyGen / Reactome / OpenAlex и т.д. 全部来自 NCBI / RCSB / UniProt / Ensembl / EBI / STRING / KEGG / GlyGen / Reactome / OpenAlex 等官方 API

智能限速 / Умное ограничение частоты запросов — Встроенное ограничение NCBI 3 секунды/запрос с экспоненциальной задержкой при повторе, соответствует академическим стандартам API 内置 NCBI 3 秒/请求限速与重试退避，遵守学术 API 规范

跨库交叉验证 / Перекрёстная проверка между базами данных — gene_full_profile одновременно запрашивает 4 базы данных, intelligent_analyze автоматически определяет типы данных и рекомендует оптимальные планы анализа gene_full_profile 一次并发查询 4 个数据库，intelligent_analyze 自动检测数据类型并推荐最佳分析方案

中英双语 / Двуязычный — Описания инструментов и документация на обоих языках, доступен из локальной сети (адаптирован Enrichr как альтернатива g:Profiler) 命令描述与文档双语，国内网络可达（已适配 Enrichr 替代 g:Profiler）

智能 Agent 系统 / Интеллектуальная агентная система — Автоматически анализирует входные данные, рекомендует оптимальные инструменты, экономит токены, предоставляет неожиданные инсайты 自动分析输入数据，推荐最佳工具，节省 token，提供意外见解

诚实 Agent / Честный агент — db_health_check выполняет реальные проверки подключения ко всем конечным точкам, tool_inventory сообщает, какие инструменты проверены end-to-end, а какие работают по принципу best-effort db_health_check 对全部端点做真实连通性检查，tool_inventory 如实报告哪些工具已端到端验证、哪些为尽力而为，不做乐观假设

Related MCP server: BioContextAI Knowledgebase MCP

安装 / Установка

# 1. 安装（需要 Python 3.10+）/ Install (Python 3.10+)
pip install bio-mcp

# 2. 启动（stdio 模式，供 MCP 客户端调用）/ Run in stdio mode
bio-mcp

手动安装（源码）/ Установка из исходного кода

git clone https://github.com/qgeng1465/bio-mcp.git
cd bio-mcp
pip install .
# 或开发模式 / or dev mode
pip install -e ".[test]"

快速开始 / Быстрый старт

Зарегистрируйте BioMCP в любом MCP-совместимом ИИ-ассистенте / IDE (Cursor / VS Code / MCP-клиенты и т.д.): 在任何支持 MCP 的 AI 助手 / IDE 中注册 BioMCP（Cursor / VS Code / 各类 MCP 客户端等）：

{
  "mcpServers": {
    "bio-mcp": {
      "command": "bio-mcp"
    }
  }
}

Затем просто спросите в разговоре: 然后在对话中直接使用：

查询 BRCA1 相关的最新文献 / 查 CRISPR 领域的高被引论文
下载 CYP2D6 的蛋白序列 / 检索大肠杆菌的核酸序列
对这段 DNA 做 BLAST：ATGC...
查 PDB 1CRN 的结构 / AlphaFold 预测 P04637 / EMDB 电镜结构 EMD-1234
分析基因列表 BRCA1,TP53,EGFR,ATM,RAD51 的富集
查 apoptosis 通路 / 查 TP53 的实验互作网络
查糖苷 G00051MO 的结构 / P04637 的糖基化 / 查脂质 LMFA01030001
检索肠道微生物组研究 / 检索大肠杆菌的基因组组装 / 查 pET-28a 质粒
查 BRCA1 在人体组织中的表达
查拟南芥基因 AT1G01010 / 查线虫基因 WBGene00000001
检索人血浆蛋白质组学项目 PXD000001 / 查 TP53 的 HGNC 基因符号
搜索乳腺癌的 SRA 测序数据 / 查 aspirin 在 UniChem 的 ID 映射
对 BRCA1 做一个多库综合分析报告
使用智能分析：TP53 基因的功能分析
获取基因研究的分析模板
检查当前哪些数据库可达（诚实检查）

工具 / Инструменты（68）

智能分析 / Интеллектуальный анализ

文献 / Литература

序列与比对 / Последовательности и выравнивание

结构 / Структура

蛋白功能 / Функция белков

基因命名 / Номенклатура генов

通路与互作 / Пути и взаимодействия

基因组与组装 / Геном и сборка

变异与临床 / Варианты и клиника

化合物与药物 / Соединения и лекарства

核酸与质粒 / Нуклеиновые кислоты и плазмиды

微生物组 / Микробиом

单细胞 / Одноклеточные

糖组学 / Гликомика

代谢组学 / Метаболомика

脂质组学 / Липидомика

蛋白图谱 / Атлас белков

样本与表达 / Образцы и экспрессия

Протеомика / Proteomics

Модельные организмы / Model Organisms

Растения / Plants

Архив секвенирования / Sequencing Archive

Проверка честности / Honesty

Комбинированный анализ / Combined

Пример вывода / Example Output

Интеллектуальный анализ (Intelligent Analysis)

输入: "TP53"
分析目标: "function"

输出:
{
  "data_analysis": {
    "primary_type": "gene_name",
    "confidence": {"gene_name": 0.85}
  },
  "recommended_plans": [
    {
      "plan_id": "primary",
      "recommended_tools": [
        "uniprot_annotate",
        "protein_domains",
        "gene_enrichment",
        "string_interactions"
      ],
      "expected_results": [
        "蛋白基本信息",
        "结构域和家族",
        "GO富集分析",
        "蛋白互作网络"
      ],
      "token_efficiency": "high",
      "insights": [
        "建议检查基因的物种特异性",
        "考虑该基因在不同组织中的表达差异",
        "可以探索该基因在疾病状态下的异常表达"
      ]
    }
  ]
}

gene_full_profile (комбинированный инструмент / combined tool)

基因综合分析：TP53 (homo_sapiens)

- Ensembl ENSG00000141510 · chr17:7668402-7687550 · protein_coding · tumor protein p53
- UniProt P04637 · Cellular tumor antigen p53 · Homo sapiens · 393 aa · Multifunctional transcription factor...
- STRING 互作伙伴: MDM2(0.999), TP53BP1(0.996), EP300(0.986), ...
- PubMed 文献: 74,021 篇

综合来自 Ensembl / UniProt / STRING / PubMed 的交叉验证。

Два способа использования: интеллектуальный агент или прямой вызов / Two Ways to Use: Agent or Direct

BioMCP поддерживает оба способа использования — выбирайте по потребности. / Two usage modes are available:

Способ 1: интеллектуальный агент и навыки (экономия токенов) / Mode 1 — Intelligent agent + skills (token-saving)

• Задайте запрос напрямую через intelligent_analyze(input, goal) — агент определит тип данных, порекомендует базу данных, покажет ожидаемые результаты и инсайты, вызывая только необходимые инструменты.

• Или используйте встроенные навыки репозитория (bio-data-to-database / bio-analysis / bio-mcp-usage) — процесс «классификация → рекомендация → перекрёстная проверка → честный отчёт» выполняется автоматически.

• Подходит для сценариев, где вы не уверены, что можно сделать с данными, хотите сэкономить токены и нужны инсайты.

Способ 2: прямой вызов любого инструмента (полностью вручную) / Mode 2 — Call any tool directly (fully manual)

• Без агента вызывайте любой отдельный инструмент напрямую, например pubmed_search(term="BRCA1"), blast_search(...), uniprot_annotate(gene="TP53").

• Подходит для сценариев, где данные и цель ясны, уже есть план запросов и не нужно привлекать суждения агента.

• Инструменты и агент используют один и тот же набор: tool_inventory показывает все 68 инструментов и статус проверки, db_health_check подтверждает текущую доступность сети.

Оба способа эквивалентны и взаимозаменяемы: агент в конечном счёте также вызывает эти инструменты; результаты ручного вызова полностью идентичны.

Архитектура / Architecture

Client Layer / 客户端层
┌──────────────────────────────────────────────┐
│                 MCP Client                   │
│   (Any MCP-compatible AI assistant / IDE)     │
└──────────────────────┬───────────────────────┘
                       │  stdio (JSON-RPC 2.0)
Server Layer / 服务器层
┌──────────────────────▼───────────────────────┐
│              bio-mcp server                   │
│  ┌────────────────────────────────────────┐  │
│  │  tools/  (68 MCP tools / 68 工具)      │  │
│  │  intelligent · honesty · pubmed · ncbi │  │
│  │  blast · pdb · uniprot · enrichment ·  │  │
│  │  ensembl · string · kegg · variant ·   │  │
│  │  interpro · pubchem · chembl ·         │  │
│  │  europepmc · alphafold · cellxgene ·   │  │
│  │  ucsc · taxonomy · geo · glygen ·      │  │
│  │  uniparc · metabolights · proteinatlas │  │
│  │  assembly · dbsnp · plasmid · ena ·    │  │
│  │  mgnify · reactome · openalex · lipid  │  │
│  │  emdb · intact · crosscheck · hgnc ·   │  │
│  │  biogrid · biosamples · expression ·   │  │
│  │  unichem · chebi · pride · flybase ·   │  │
│  │  wormbase · rgd · plants               │  │
│  └────────────────────┬───────────────────┘  │
│  ┌────────────────────▼───────────────────┐  │
│  │  core/  (35 client modules · 36 DBs)     │  │
│  │  BioHTTP: retry/backoff/rate-limit/      │  │
│  │  LRUCache: thread-safe caching          │  │
│  └────────────────────┬───────────────────┘  │
└───────────────────────┼──────────────────────┘
Database Layer / 数据库层
        ┌───────┬───────┼───────┬───────┬────────────┐
     ┌──▼──┐ ┌──▼──┐ ┌──▼──┐ ┌──▼──┐ ┌──▼──┐ ┌─────▼─────┐
     │NCBI │ │RCSB │ │Uni  │ │Ens  │ │STRING│ │Enrichr   │
     │     │ │PDB  │ │Prot │ │embl │ │     │ │... 共36库 │
     └─────┘ └─────┘ └─────┘ └─────┘ └─────┘ └───────────┘

Почему Enrichr, а не g:Profiler?

g:Profiler (Эстония) часто недоступен из китайской сети; Enrichr (Ma'ayan Lab) доступен из Китая и предоставляет сотни библиотек генов, включая GO/KEGG/Reactome/WikiPathways. BioMCP по умолчанию использует Enrichr, что гарантирует работу «из коробки».

Почему OpenGWAS / DisGeNET исключены?

OpenGWAS с 2024-05 требует обязательный API token; DisGeNET также требует API key — оба не работают без настройки, поэтому не включены. Из включённых баз все, кроме BioGRID (требует переменную окружения BIOGRID_ACCESS_KEY), являются открытыми API без ключа — всего 35. BioGRID сохранён, потому что ключ можно получить бесплатно после регистрации, а данные о взаимодействиях очень ценны для анализа белковых сетей.

Структура проекта / Project Structure

bio-mcp/
├── src/bio_mcp/
│   ├── server.py            # MCP server 入口（装配 68 个工具）
│   ├── core/                # 35 个客户端模块覆盖 36 库
│   │   ├── http.py          #   BioHTTP：重试/退避/限速/超时
│   │   ├── cache.py         #   LRUCache：线程安全缓存层
│   │   ├── ncbi.py          #   NCBI E-utilities + BLAST + Assembly + dbSNP + SRA/BioProject/BioSamples
│   │   ├── rcsb.py          #   RCSB PDB
│   │   ├── uniprot.py       #   UniProt REST
│   │   ├── enrichr.py       #   Enrichr 富集
│   │   ├── ensembl.py       #   Ensembl 基因/同源/植物
│   │   ├── stringdb.py      #   STRING 互作
│   │   ├── kegg.py          #   KEGG 通路
│   │   ├── myvariant.py     #   MyVariant 变异
│   │   ├── interpro.py      #   InterPro 结构域
│   │   ├── pubchem.py       #   PubChem 化合物
│   │   ├── europepmc.py     #   Europe PMC 文献
│   │   ├── alphafold.py     #   AlphaFold 结构
│   │   ├── chembl.py        #   ChEMBL 药物
│   │   ├── cellxgene.py     #   CELLxGENE 单细胞
│   │   ├── ucsc.py          #   UCSC 基因组
│   │   ├── glygen.py        #   GlyGen 糖组学
│   │   ├── uniparc.py       #   UniParc 蛋白序列归档
│   │   ├── metabolights.py  #   Metabolights 代谢组学
│   │   ├── proteinatlas.py  #   Human Protein Atlas
│   │   ├── ena.py           #   EBI ENA 核酸档案
│   │   ├── mgnify.py        #   EBI MGnify 微生物组
│   │   ├── reactome.py      #   Reactome 通路
│   │   ├── openalex.py      #   OpenAlex 文献
│   │   ├── lipidmaps.py     #   LIPID MAPS 脂质
│   │   ├── emdb.py          #   EBI EMDB 电镜结构
│   │   ├── intact.py        #   EBI IntAct 实验互作
│   │   ├── hgnc.py          #   HGNC 基因命名
│   │   ├── biogrid.py       #   BioGRID 互作（需 key）
│   │   ├── expressionatlas.py # EBI Expression Atlas
│   │   ├── unichem.py       #   UniChem 化合物 ID 映射
│   │   ├── chebi.py         #   ChEBI 化合物本体
│   │   ├── pride.py         #   EBI PRIDE 蛋白质组学
│   │   ├── flybase.py       #   FlyBase 果蝇
│   │   ├── wormbase.py      #   WormBase 线虫
│   │   └── rgd.py           #   Rat Genome DB 大鼠
│   └── tools/               # 68 个 MCP 工具定义
│       ├── intelligence.py  #   智能分析系统
│       ├── honesty.py       #   诚实 agent（连通性检查/工具清单）
│       ├── plants.py        #   植物基因工具
│       ├── pubmed.py · ncbi.py · blast.py · pdb.py
│       ├── uniprot.py · enrichment.py · ensembl.py
│       ├── stringdb.py · kegg.py · variant.py
│       ├── interpro.py · pubchem.py · europepmc.py
│       ├── alphafold.py · chembl.py · cellxgene.py
│       ├── ucsc.py · ncbi_extra.py · glygen.py
│       ├── uniparc.py · metabolights.py · proteinatlas.py
│       ├── ena.py · mgnify.py · reactome.py · openalex.py
│       ├── lipidmaps.py · emdb.py · intact.py · crosscheck.py
│       ├── hgnc.py · biogrid.py · biosamples.py
│       ├── expressionatlas.py · unichem.py · chebi.py
│       └── pride.py · flybase.py · wormbase.py · rgd.py
├── tests/                   # 单元测试（不依赖网络）
├── examples/                # 客户端配置与快速开始
├── .github/workflows/       # CI（GitHub Actions）
└── pyproject.toml

Тестирование / Testing

# 单元测试（离线，不依赖网络）/ offline unit tests
python -m pytest tests/ -v

Честное заявление о статусе проверки / Honest note on verification status:

• Исходные 40 инструментов (v0.1–0.4) прошли сквозную проверку на реальных публичных базах данных в период разработки.

• Из 28 инструментов, добавленных в v0.5, большинство (HGNC, BioSamples, UniChem, ChEBI, PRIDE, WormBase, растения, SRA/BioProject, поиск экспериментов Expression Atlas, интеллектуальный анализ и проверка честности) прошли сквозную проверку на реальных данных в период разработки.

• Ограниченные инструменты честно раскрыты: FlyBase блокируется детекцией ботов CloudFront WAF (скриптовые клиенты не могут получить доступ); Rat Genome DB истёк по таймауту в текущей сети; поиск WormBase — best-effort; BioGRID требует API key.

• expression_atlas_gene в Expression Atlas — честная версия: публичный REST больше не предоставляет конечную точку с числовыми значениями экспрессии для одного гена, поэтому инструмент возвращает список экспериментов, соответствующих этому гену, для дальнейшего просмотра.

• Чтобы убедиться, доступна ли база данных в текущем окружении, сначала вызовите db_health_check; для ключевых выводов сверяйтесь с профессиональными инструментами и исходными данными.

Исходные 40 инструментов (v0.1–0.4) прошли сквозную проверку в период разработки. Большинство из 28 инструментов, добавленных в v0.5, проверены на реальных данных в период разработки. Ограниченные инструменты честно раскрыты: FlyBase блокируется детекцией ботов CloudFront WAF; Rat Genome DB истёк по таймауту в текущей сети; поиск WormBase — best-effort; BioGRID требует API key. expression_atlas_gene — честная версия: публичный REST больше не предоставляет числовые значения экспрессии для отдельных генов, поэтому возвращаются соответствующие эксперименты. Запустите db_health_check, чтобы подтвердить доступность конечной точки, прежде чем полагаться на конкретную базу данных.

Лицензия / License

BioMCP использует двойную модель лицензирования / BioMCP применяет двойную модель лицензирования:

• Академическое использование / Academic Use: лицензия MIT для образовательных, исследовательских и личных некоммерческих целей Для образовательных, исследовательских и личных некоммерческих целей используется лицензия MIT

• Коммерческое использование / Commercial Use: требуется отдельная коммерческая лицензия для бизнес-интеграции, получения дохода или развёртывания SaaS Для бизнес-интеграции, получения дохода или развёртывания SaaS требуется отдельная коммерческая лицензия

По вопросам коммерческого лицензирования / По вопросам коммерческого лицензирования: https://github.com/qgeng1465

Дорожная карта / Roadmap

• Пакетный сравнительный анализ (несколько последовательностей / массовое обогащение по нескольким генам) / Batch comparative analysis

• Интерфейсы данных виртуальных клеток / органоидов (мультиомиксная интеграция) / Virtual cell & organoid data interfaces

• Поддержка дополнительных баз данных (модельные организмы MGI/ZFIN/Xenbase, больше геномов растений) / More database support

• Расширенные функции интеллектуального анализа (совместная работа нескольких агентов) / Advanced intelligent analysis (multi-agent collaboration)

Отказ от ответственности / Disclaimer

Этот инструмент предназначен только для учебных исследований и личного разумного использования / For educational research and personal reasonable use only.

• Результаты запросов получены из исходных данных публичных баз и не гарантируют полную точность; сверяйтесь с профессиональными инструментами и исходными данными. Результаты запросов получены из исходных данных публичных баз и не гарантируют полную точность; пожалуйста, сверяйтесь с профессиональными инструментами и исходными данными.

• Соблюдайте условия использования каждой базы данных (NCBI требует ≥3 секунд на запрос и контактную информацию — это уже встроено в проект). Пожалуйста, соблюдайте условия использования баз данных (NCBI требует ≥3 секунд на запрос и контактную информацию — уже встроено).

• При клинических, лекарственных или медицинских решениях обращайтесь к профессионалам. Все риски и юридическая ответственность, связанные с использованием этого инструмента, ложатся на пользователя. Для клинических, лекарственных и медицинских решений обращайтесь к профессионалам. Пользователь принимает на себя все риски и обязательства.

Поддержка / Support

Если BioMCP вам помог, поддержите проект, чтобы он продолжал обновляться. Если BioMCP вам помог, поддержите проект — это даст мне мотивацию продолжать обновления.

Цитирование / Citation

Если вы используете BioMCP в своих исследованиях или публикациях, пожалуйста, укажите ссылку: Если вы использовали BioMCP в своих исследованиях или публикациях, пожалуйста, цитируйте:

@software{bio_mcp_2026,
  title={BioMCP: A Zero-Config MCP Server for Bioinformatics Databases},
  author={qgeng1465},
  year={2026},
  url={https://github.com/qgeng1465/bio-mcp}
}

Лицензия © 2026 qgeng1465