本書第1章介紹了代謝組學的概念和分類，第2章對代謝組學實驗流程中的每個步驟進行了詳細解釋，第3章總結歸納了代謝組學實驗中需要記錄的關鍵信息，第4章提供了一些有助于代謝組學研究的相關資料，第5章簡述了代謝組學研究中常用的數據處理和繪圖軟件的基本操作，第6章總結全書。本書可以為代謝組學初學者和相關領域從業者提供代謝組學的知識圖譜，有助于研究者更好地利用代謝組學技術解決科學研究中遇到的問題。

王洋，長春中醫藥大學，副研究員，碩士研究生導師。師從質譜學家劉淑瑩教授，長期從事質譜分析及代謝組學相關研究，主要研究方向包括：敞開式電離技術的機理探討及應用研究，以液質聯用為平臺的代謝組學方法開發和應用研究。截至目前，主持國家和省部級科研項目3項，以一作者和通訊作者發表SCI學術論文30余篇，獲得吉林省自然科學學術成果一等獎1項、二等獎1項，吉林省科技進步一等獎1項，吉林省自然科學二等獎1項。

1.代謝組學是包含生物化學、分析化學、生物信息學等技術的綜合學科，有一定的難度，本書為初學者打造，幫助初學者深入掌握代謝組學技術方法。 2.作者從2017年開始運營公眾號“代謝組學分享平臺”，為初學者提供學習和交流平臺，撰寫的代謝組學文章有些閱讀量超5000次。 3.本書為代謝組學初學者服務，提供簡單易學的代謝組學入門基礎知識、相關實驗技術、方法，如何搜集科研資料與撰寫報告，對常用分析軟件進行介紹。

代謝組學通過研究體內內源性代謝物種類和濃度的變化來解釋機體生命活動的代謝本質。作為系統生物學的一個分支，該技術已被廣泛應用于生命科學的許多領域。代謝組學具有多學科交叉的特點，其綜合了生物化學、分析化學、生物信息學等技術，對于初學者來說有一定的門檻。編者從2009年開始接觸代謝組學，當時相關書籍較少，大部分知識只能通過發表的文章來獲得，在學習和實驗的過程中也積累了一些經驗，形成了一些知識體系和框架。在 2017年開始更新自己的公眾號“代謝組學分享平臺”，分享代謝組學的相關知識和經驗。隨著關注人數的不斷增加，讓我感覺這種基礎知識的分享對于初學者來說非常有必要。在私信和留言中也總能收到來自讀者的肯定和感謝，一位讀者留言說我可以將公眾號的文章整理一下出一本書，因此我萌生了出版此書的念頭。
本書首先介紹了代謝組學的概念和分類，接著對代謝組學實驗流程中的各個環節進行逐一解釋和說明，然后對代謝組學實驗記錄和報告書寫進行概述，最后從整體上對代謝組學技術進行總結，旨在為代謝組學初學者提供入門的基礎知識，使讀者能夠更好地了解代謝組學并將其應用到實際科研中解決問題。此外，本書還提供了一些代謝組學學習的相關資料，并對常用的數據分析和統計軟件進行了簡要介紹。總之，作為一本學習手冊，希望該書能夠為各位讀者提供盡可能全面的知識圖譜，成為代謝組學研究和學習過程中的一本實用工具書。
本書所有內容大多來自編者實踐經驗積累和文獻閱讀筆記，同時參考了大量專家學者的論文著作，在此一并表示感謝。由于編者水平有限，缺點和疏漏之處在所難免，敬請各位讀者不吝指正，我們將虛心接受并加以修正。

編者
2024年6月

第1章　代謝組學概述 001 
1.1　非靶向代謝組學  003 
1.2　靶向代謝組學  011 
1.3　擬靶向代謝組學  014
參考文獻  017

第2章　代謝組學的基本操作 019 
2.1　樣本前處理  020 
2.2　樣本檢測  024 
2.3　數據預處理及統計分析  032 
2.4　生物標記物的篩選  040 
2.5　化合物鑒定  041 
2.6　代謝組學研究中常用的數據庫  048 
2.7　代謝組學活性篩選  057 
2.8　小分子代謝物如何發揮重要功能  059 
2.9　活性小分子代謝物的篩選方法  063
參考文獻  065

第3章　代謝組學研究中應記錄的關鍵信息 069 
3.1　樣品前處理  070 
3.2　樣本檢測  072 
3.3　數據預處理與統計分析  073 
3.4　化合物鑒定  075 
3.5　化合物命名  076 
3.6　小結  078
參考文獻  079

第4章　代謝組學相關資料 080 
4.1　有助于實驗設計的參考文獻  081 
4.2　代謝組學實驗中應該如何做選擇？  081 
4.3　質譜相關知識  083 
4.4　高分辨液質聯用技術的發展  090 
4.5　質譜使用注意事項  095 
4.6　代謝組學數據處理時如何去除外源性物質干擾  096
4.7　實驗過程中需要注意的問題  097 
4.8　送公司測試樣本  102
參考文獻  105

第5章　代謝組學常用軟件操作 107 
5.1　如何用 Origin軟件畫質譜圖  108 
5.2　SIMCA軟件操作  117 
5.3　MetaboAnalyst軟件操作  123 
5.4　HemI軟件操作  137 
5.5　MS-DIAL軟件操作  142 
5.6 MZmine2軟件操作  151

第6章　總結 166 
6.1　代謝組學并不神秘  167 
6.2　代謝組學的學習過程  169

附錄　172
附錄一　代謝組學知識框架圖  173
附錄二　血液樣本的代謝組學研究方法  174
附錄三　尿液樣本前處理方法  175
附錄四　組織樣本前處理方法  175
附錄五　代謝組學樣本前處理和分析方法  176