在上一节中，我们了解了代谢组学的基本概念以及近20年文章发表趋势。代谢组学是众多组学的一种，是随着生命科学的发展而发展起来的。代谢组学是目前关注度颇高的组学，第一，大家普遍认可代谢物反映生物表型和状态；第二，代谢物认为是功能分子，信号分子，其慢慢和功能相挂钩；第三，肠道微生物等新兴研究热点的带动。通过上一节的曲线可以推测，代谢组学项目数量将慢慢赶上蛋白组学。从基本组成来说，基因/转录组=测4种核苷酸序列；蛋白组=20种氨基酸排列；代谢组=测氨基酸+碳水化合物+有机酸+脂类等等，每一个分类都有N种。下图从四个方面，物质鉴定，分析体系，数据处理和数据挖掘来比较3大组学的优缺点。如图1从物质鉴定的数量来说，不同生物物种的代谢物数量多且差异较大。例如简单的拟南芥（Arabidopsis thaliana）能产生5000种以上的代谢物。小编作为代谢组学的分析人员，个人认为三大组学中，代谢组学是难度比较高的一个。一般包括样品的采集和制备、代谢组学数据采集、数据预处理、多变量数据分析、生物标志物识别和途径分析等。如图2代谢组学研究需要严格的实验设计，首先需要采集足够数量的代表性样本，减少生物样品个体差异对分析结果的影响。一般来说，动物模型>10例，临床样本>30例，细胞>6例，植物昆虫微生物样本等>6-8例。图2展示的不同样品类型在LC-MS检测过程中，推荐的最低样本量以及保存方式。在预处理及保存过程中，需要快速处理样品，比如血清血浆的收集需要在1h内完成，避免出现溶血现象。由于代谢组学一次分析很多样本且一般不可能在一天内采集完成，所以样品需要提前液氮速冻后，保存在-80℃条件下。同时，样本不建议反复冻融，例如粪便/肠道内容物中有非常多微生物，其代谢速度很快，反复冻融会对代谢水平有很大影响。完成样本的采集和预处理之后，代谢产物需要通过合适的方法进行测定。代谢组学的研究中一般有色谱、质谱、NMR、毛细管电泳和红外光谱等分离方法，其中色谱-质谱联用（LC-MS和GC-MS）的方法兼具有色谱的高分析度，质谱的高灵敏度，应用范围较广；NMR例如1H-NMR对含氢代谢产物进行检测，能够完成样品中大多数化合物的检测。图5展示的是三大分析技术在检测过程中的优缺点。因为LC-MS避免了GC-MS中繁杂的样品前处理，其较高的灵敏度和较宽的动态范围，已经被越来越多的用于代谢组学的研究，它非常适合生物样本中复杂代谢产物的检测。下一节，小编将对代谢组学样本前处理技术以及发展趋势做一篇解读。许国旺. 代谢组学: 方法和应用[M]. 科学出版社, 2008.漆晓泉. 植物代谢组学:方法与应用[M].化学工业出版社, 2015.Proteomic and Metabolomic Approaches to Biomarker Discoveryhttps://zhuanlan.zhihu.com/p/112475105