上海交通大學與美國Waters公司共創國際一流代謝組學技術平臺

隨著“人類基因組計劃”等重大科學項目的實施，人類研究復雜生物系統的能力取得了突破性的發展，人類醫學研究進入了系統生物學的時代。代謝組學是上世紀九十年代中期發展起來的一門新興學科，是系統生物學的重要組成部分。它是關于生物體系內源代謝物質種類、數量及其變化規律的科學，研究生物整體、系統或器官的內源性代謝物質及其所受內在或外在因素的影響。

代謝組學利用高通量、高靈敏度與高精確度的現代分析技術，對細胞、有機體分泌出來的體液中的代謝物的整體組成進行動態跟蹤分析，借助多變量統計分析方法，來辯識和解析被研究對象的生理、病理狀態及其與環境因子、基因組成等的關系。“代謝組學”是一種整體性的研究策略，其研究策略有點類似于通過分析發動機的尾氣成分，來研究發動機的運行規律和故障診斷等的“反向工程學”的技術思路。由于代謝組學著眼于把研究對象作為一個整體來觀察和分析，也被稱為“整體的系統生物學”。

通過現代超高效液相色譜/高分辨質譜聯用儀等技術分析體液中的代謝物組成譜，并利用多變量統計分析技術，把所有代謝物的組成信息都整合到一起，為在系統和整體的層面上比較和分析生物的代謝特性開辟了新的技術路線，具有廣闊的發展前景。近幾年來，已經有越來越多的學者將現代代謝組學技術運用到人體和動物的整體代謝與功能性研究中。

代謝組學創始人、英國帝國理工大學Jeremy Nicholson教授認為人體應該作為一個完整的系統來研究，應用代謝組學來理解疾病過程，與中醫的整體觀和辨“證”論治思維方式不謀而合。代謝組學和中醫中藥的哲學觀相吻合，代謝組學是研究中藥最好的選擇。研究中藥這種復雜混合物的毒性，代謝組學是最好的方法，選擇不同產地、不同數量、不同組分的中藥，做出代謝組圖，根據組成變化與毒性、藥效相對應，就可把有效的成分最大化，把有毒的東西剔除。同樣，代謝組學也是中藥質量控制的主要研究手段，有利于中藥的出口和國際化。

代謝組學與有著幾千年歷史的中醫學在許多方面有相近的屬性，它們的有機結合將可能有力地推動中醫藥理論的現代化進程。代謝組學”可能成為我國傳統醫學走向國際化的通用語言。上海系統生物醫學研究中心與上海中醫藥大學合作，在用代謝組學研究中醫腎陽虛證的分子機理、中藥腎毒性的預測以及支持中藥在國際市場的登記注冊等方面已經取得很好成效，顯示了代謝組學與中國傳統中醫藥結合的強大生命力。

代謝組學是從整體上研究復雜生命現象的新興學科。研究代謝組學的關鍵是要發展大規模、并行化測定復雜混合體系中代謝物組成信息和對大量數據進行分析和建模的能力。技術手段的發展是代謝組學發展的關鍵因素。上海系統生物醫學研究中心依托上海交通大學強大的工程學和理學研究力量，結合深厚豐富的臨床和基礎醫學研究經驗，致力于代謝組學研究具有相當的優勢。

美國Waters公司是全球分析儀器領域的先導者，在復雜體系分析領域獨樹一幟，具有領先的分析平臺, 配套的計算軟件和雄厚的技術儲備。學科的發展催生學科研究工具的產生，近年來，他們根據代謝組學發展的要求，與代謝組學創始人Jeremy Nicholson教授合作，首創全球領先的超高效液相色譜UPLC技術，與高分辨質譜技術和計算技術結合，推出了以超高效液相色譜/高分辨質譜聯用儀UPLC-QTOF為代表的代謝組學分析系統，一次可以從尿液樣品中快速獲取2萬多個數據點，為從整體上深入把握人體的生理代謝狀況，細致入微地刻畫和反映人體的疾病過程，提供了先進可行的工具。

為了加快代謝組學的發展，特別是推動我國傳統醫藥國際化的進程，上海系統生物醫學研究中心和美國Waters公司決定成立國際一流的代謝組學聯合實驗室，并于2006年6月23日在上海交通大學舉行了正式的簽約儀式，雙方承諾共同努力將此實驗室建設成為我國發展代謝組學的研究基地，人員培訓基地和生物醫藥新用途開發基地。聯合實驗室將邀請代謝組學創始人、英國帝國理工大學Jeremy Nicholson教授擔任顧問，計劃每年定期在上海舉行代謝組學高級研修班，這將極大的促進我國代謝組學的研究進展和增強及時跟蹤國際前沿研究動向的能力,對于推動我國生物醫藥事業的發展具有十分重要的意義。