MCP Proto-OKN Server

一个统一的 Model Context Protocol (MCP) 服务器，通过一个统一接口暴露 30+ 个 Proto-OKN 知识图谱。该服务器使 AI 助手（Claude、ChatGPT、GitHub Copilot 等）能够发现图谱、检查其模式、使用 SPARQL 查询、跨图谱桥接标识符，并合并来自多个来源的结果——全部通过自然语言对话完成。这些图谱托管在 Open Knowledge Network (OKN) 联邦平台上，并在 OKN Knowledge Graph Registry 中编目。

Beta： proto-okn MCP 服务器目前处于测试阶段。我们欢迎通过 issues 提供反馈和错误报告。

跨图演示：SPOKE、ProKN、BioBricks、SAWGraph

视频 · 演示文稿

注意：MCP URL 和安装说明已更改。更新后的说明

功能

• 🌐 统一访问 — 一个 MCP 服务器，30+ 个知识图谱，一个端点

• 🔎 图谱发现 — 按领域或实体类型列出和筛选图谱，或按与问题的关键词重叠度排序（对注册表元数据的词汇预过滤器；最终选择由助手完成）

• 📐 模式检查 — 在编写查询之前了解每个图谱的类、谓词和属性

• 🧭 单图 SPARQL — 使用自动 FROM 子句注入查询任何单个图谱

• 🔗 跨图桥接 — 内置标识符映射（Ensembl ↔ NCBI Gene ↔ Symbol；CAS、DTXSID、InChIKey；MONDO、FIPS、NAICS 等）

• 🧬 多图查询 — 在单次调用中对多个图谱运行不同的 SPARQL 并合并结果

• 🌳 本体驱动的搜索扩展 — 通过 Ubergraph 使用本体层次结构（MONDO、UBERON、HP、GO、CL、ChEBI 等）自动扩展查询，因此对“关节炎性关节疾病”的查询无需手动枚举即可匹配其所有子类型

• 🖼️ 模式可视化与记录 — 直接从对话生成 Mermaid 类图和聊天记录

Related MCP server: GraphDB MCP Server

架构

工作流示例

面向用户

本节面向希望通过 MCP 兼容客户端（Claude Desktop、ChatGPT、Claude Code、带 GitHub Copilot 的 VS Code Insiders 等）使用统一服务器的用户。无需安装，无需本地设置——服务器已托管，只需将客户端指向它即可。

托管端点 URL： https://apps.okn.us/okn-mcp/mcp

连接你的客户端

Claude Desktop

1. 启动 Claude Desktop → 设置 → 连接器 → 添加自定义连接器

2. 名称：proto-okn，URL：https://apps.okn.us/okn-mcp/mcp

3. 点击 配置 并将工具权限设置为 始终允许

4. 在新聊天中，点击 + 并打开 proto-okn。关闭 Web 搜索。

带截图的完整教程：Claude Desktop 设置。

在 Claude Desktop 中使用 MCP 连接器需要 Claude Pro 或 Max 订阅。

ChatGPT

ChatGPT 仅在启用 开发者模式 的 Web 应用（https://chatgpt.com）中支持 MCP 服务。然后 设置 → 应用 → 创建应用，MCP 服务器 URL 为 https://apps.okn.us/okn-mcp/mcp。

带截图的完整教程：ChatGPT 设置。

Claude Code

在项目根目录的 .mcp.json 中添加（或对所有项目使用 ~/.claude/settings.json）：

{
  "mcpServers": {
    "proto-okn": {
      "type": "url",
      "url": "https://apps.okn.us/okn-mcp/mcp"
    }
  }
}

使用 /mcp 验证——你应该看到 proto-okn 已连接。

VS Code Insiders + GitHub Copilot

VS Code Insiders 在 Agent 模式下支持 MCP，并带有 GitHub Copilot 扩展。使用相同的 URL：https://apps.okn.us/okn-mcp/mcp。

示例提示

服务器连接后，在客户端中尝试这些对话式提示。助手将为你选择正确的图谱、编写 SPARQL 并合并结果。

• 默认：跨所有 Proto-OKN 知识图谱查询

  生成一个包含所有 Proto-OKN 知识图谱的表格，包含两列：“KG 名称”和“描述”。 → 结果

• 使用 @kg-name 定位特定知识图谱

  @spoke-genelab：给出该知识图谱的高层概述，包括其主要实体、关系和目的。

• 保存会话

  创建聊天记录。

  记录将下载为 .md 或 .pdf，并包含模型名称和版本。

使用案例

知识图谱概览与类图

每个链接指向一个聊天记录，用于生成 Proto-OKN 知识图谱的概览和类图。

(*) ARCH：推进健康研究能力，NSF Proto-OKN 补充奖项。

另请参阅：知识图谱版本与更新日期 — 来自 VoID 溯源元数据的每个知识图谱版本和最后更新日期的联邦范围快照。

太空飞行使用案例

• 太空飞行任务 (spoke-genelab)

• 太空飞行基因表达分析 (spoke-genelab, spoke-okn)

• 太空飞行基因表达与文献分析 (spoke-genelab, spoke-okn, MCP:PubMed)

• 太空飞行基因表达——疾病关联 (spoke-genelab, spoke-okn, prokn, MCP:Open Targets, MCP:PubMed)

• 太空飞行微生物组与病原体分析 (spoke-genelab, spoke-okn, MCP:PubMed)

生物医学使用案例

• 美国疾病患病率（spoke-okn）

• 疾病患病率 — 社会经济因素相关性（spoke-okn）

• NIAID 数据探索 — COVID-19 疫苗研究（nde）

• 糖尿病肾病荟萃分析（gene-expression-atlas-okn） — 在 WOBD 上作为示例应用展示

• 糖尿病肾病差异表达分析（gene-expression-atlas-okn, ARCHS4）

• APOE 基因信息（prokn）

• 蛋白质 — 罕见病关联（prokn, oard-kg）

• 前列腺癌生物标志物（biomarkerkg）

• 马凡综合征表型（oard-kg）

• 胰腺腺泡细胞黏附基因（pankgraph）

环境应用场景

• 超级基金场地污染（spoke-okn）

• 饮用水中的 PFOA（spoke-okn）

• 关于 PFOA 的数据（spoke-okn, biobricks-toxcast）

• PFAS 环境健康分析（sawgraph, spoke-okn, biobricks-ice） — 在 WOBD 上作为示例应用展示

• PFOA 的生物学靶点（biobricks-toxcast, biobricks-ice, biobricks-aopwiki, spoke-okn）

• PFOA 安全性概况（biobricks-ice, biobricks-aopwiki, sawgraph, spoke-okn）

• 双酚 A 安全性概况（biobricks-ice, biobricks-aopwiki, spoke-okn）

刑事与环境正义

• 刑事司法模式（scales）

• 持有毒品指控（scales）

• 环境正义（sawgraph, scales, spatialkg, spoke-okn）

• 农村医疗可及性（ruralkg, dreamkg, spoke-okn）

其他应用场景

• 密歇根洪水事件（ufokn）

• 洪水与社会经济因素（ufokn, spatialkg, spoke-okn）

• 费城地区事件（nikg）

• 北达科他州矿业供应商（sudokn）

基于本体的搜索扩展

查询会自动利用本体层级（MONDO、HP、GO、UBERON、ChEBI 等）通过 Ubergraph 进行扩展，以包含所有后代概念。搜索"心血管疾病"会自动匹配数据所标注的每一个子类型——无需您逐一列举。

• 心血管疾病数据集 — 完整演练（nde） — 展示查询中的一个 URI 如何扩展为 1,592 个后代概念并匹配 284 个疾病亚型

• 关节炎性关节疾病数据集（nde）

• 研究肌肉的太空飞行实验（spoke-genelab）

Proto-OKN 集成机会

• 跨知识图谱地理定位数据探索

• 跨知识图谱化合物数据探索

• 跨知识图谱生物数据探索（Opus 4.7）

• 跨知识图谱生物数据探索（Sonnet 4.6）

跨平台 LLM 基准测试

相同的提示词在 Claude Desktop 和 VS Code Insiders 上使用多种 LLM 运行。

基准测试（进行中） — mcp-proto-okn 与 SPARQL 真值评估的对比。

面向开发者

开发者文档描述了如何在本地运行服务器、贡献代码或托管副本。

伪代码规范描述了服务器的工作方式：查询流水线、本体扩展、标识符映射和连接策略，以伪代码形式编写并映射回实现源码。核心概念和控制流的一页摘要见 README-brief.md。

故障排除

MCP 服务器未出现在 Claude Desktop 中

• 完全退出并重新启动 Claude Desktop（仅关闭窗口是不够的）

• 对于本地安装，请验证 uvx 是否在 PATH 中（which uvx）；如果不在，请在 command 中使用绝对路径

连接错误

• 检查 OKN 端点是否可访问：curl https://apps.okn.us/spoke-okn/sparql。连接成功时返回"Unknown path"。

• 某些端点可能存在速率限制或临时停机

查询缓慢或挂起

• 复杂的 SPARQL 可能需要时间；请将其拆分为更小的部分

• 对非常宽泛的概念（例如"疾病"）进行本体扩展会将大量后代概念集拉入查询，可能需要对目标图执行数分钟；请缩小概念范围或设置 auto_expand_descendants=False 以仅查询精确的 URI

"Query refused: SERVICE may only address the OKN federation"

• 指向 apps.okn.us 之外的 SERVICE 子句会被拒绝，因为其结果无法从该服务器所服务的图中重现

• 本体查询不需要外部端点：本体中心可在联邦内通过 GRAPH <https://purl.org/okn/frink/kg/ubergraph> 访问

• 对等图可照常通过 SERVICE <https://apps.okn.us/<graph>/sparql> 访问

许可证

本项目采用 BSD 3-Clause 许可证。参见 LICENSE。

引用

@software{rose2025mcp-proto-okn,
  title={MCP Server Proto-OKN},
  author={Rose, P.W. and Good, B.M. and Nelson, C.A. and Saravia-Butler, A.M. and Shi, Y. and Su, A.I. and Baranzini, S.E.},
  year={2025},
  url={https://github.com/sbl-sdsc/mcp-proto-okn}
}

@software{rose2025spoke-genelab,
  title={NASA SPOKE-GeneLab Knowledge Graph},
  author={Rose, P.W. and Nelson, C.A. and Gebre, S.G. and Saravia-Butler, A.M. and Soman, K. and Grigorev, K.A. and Sanders, L.M. and Costes, S.V. and Baranzini, S.E.},
  year={2025},
  url={https://github.com/BaranziniLab/spoke_genelab}
}

视频与演示文稿

注意：MCP URL 和安装说明已更改。更新后的说明

• 技术评审
  视频 · 演示文稿

• SPOKE 项目概览
  视频

• 跨图演示：SPOKE、ProKN、BioBricks、SAWGrap
  视频 · 演示文稿

• 构建与查询 SPOKE-GeneLab 知识图谱
  视频 · 演示文稿

• 面向空间生命科学的知识图谱
  视频 · 演示文稿 · 摘要

相关出版物

• Nelson, C.A., Rose, P.W., Soman, K., Sanders, L.M., Gebre, S.G., Costes, S.V., Baranzini, S.E. (2025). "Nasa Genelab-Knowledge Graph Fabric Enables Deep Biomedical Analysis of Multi-Omics Datasets." NASA Technical Reports, 20250000723. 链接

• Sanders, L., Costes, S., Soman, K., Rose, P., Nelson, C., Sawyer, A., Gebre, S., Baranzini, S. (2024). "Biomedical Knowledge Graph Capability for Space Biology Knowledge Gain." 45th COSPAR Scientific Assembly, 2024 年 7 月 13-21 日. 链接

致谢

资助

• 美国国家科学基金会 奖项 #2333819："Proto-OKN Theme 1: Connecting Biomedical information on Earth and in Space via the SPOKE knowledge graph"

• 美国国家科学基金会 奖项 #2535091："Proto-OKN Theme 2: OKN-Fabric"

相关项目

• WOBD — Web of Biological Data — 本 MCP 服务器所属的总括项目，为模板化查询界面和 AI 助手访问提供公共入口。WOBD 上托管的案例研究（糖尿病肾病、PFAS、萜烯生物合成）是使用 Claude 结合本服务器制作的。源码：SuLab/OKN-WOBD。

• Proto-OKN 项目 — 原型开放知识网络计划

• 开放知识网络（OKN） — 知识图谱托管基础设施（原 FRINK）

• OKN 知识图谱注册中心 — 可用知识图谱目录

• Model Context Protocol — AI 助手集成标准

• 原始 MCP Server SPARQL — 基础实现参考

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