基因组学与其他组学的关系
生物的基因组学与生物信息学
生物的基因组学与生物信息学基因组学和生物信息学是现代生物学领域两个重要的分支。
基因组学研究基因组的组成、结构和功能，而生物信息学则利用计算机、数学和统计学等工具来处理和分析大规模的生物学数据。
1. 基因组学的概念与发展基因组学是研究生物体遗传信息的总和，包括DNA的组成、基因的组织和调控以及基因与基因之间的相互作用。
人类基因组计划的启动标志着基因组学的发展进入了一个新的阶段。
通过对不同生物基因组的研究，基因组学科学家们揭示了生命起源、进化以及生物体的复杂性。
2. 生物信息学的概念与应用生物信息学是一门研究如何存储、检索、分析和应用生物学数据的学科。
随着DNA测序技术的迅速发展，生物学领域产生了大量的数据，如基因序列、蛋白质序列等。
生物信息学通过运用计算机科学和统计学的方法，帮助科学家们更好地理解生物学现象，预测基因的功能和蛋白质的结构，以及挖掘新的生物学知识。
3. 基因组学与生物信息学的关系基因组学和生物信息学密切相关，相互促进，共同推动了生物学领域的发展。
基因组学提供了大量的数据资源，为生物信息学的研究和应用提供了基础。
而生物信息学则通过开发算法和软件工具，对基因组学数据进行处理、分析和解读，从而揭示基因组的结构、功能和演化等重要信息。
4. 基因组学与生物信息学在研究中的应用基因组学和生物信息学在许多领域都有广泛的应用。
例如，通过基因组学和生物信息学的研究，科学家们可以识别与疾病相关的基因，为疾病的早期诊断和治疗提供基础。
同时，基因组学和生物信息学的技术也被应用于农业、畜牧业和环境保护等方面，为提高农作物产量、改良畜禽品种以及保护生物多样性提供了新的途径。
5. 基因组学与生物信息学的挑战与未来发展尽管基因组学和生物信息学在生物学领域的应用取得了巨大的进展，但仍面临许多挑战。
其中包括如何处理和分析大规模的生物学数据、如何挖掘数据中隐藏的信息以及如何整合不同的数据源等。
未来，基因组学和生物信息学的发展方向将更加注重技术的改进和算法的优化，以应对日益增长的数据量和研究需求。
基因组学与蛋白质组学的比较这篇文章将比较基因组学和蛋白质组学的不同之处说明它们在研究中的重要性
基因组学与蛋白质组学的比较这篇文章将比较基因组学和蛋白质组学的不同之处说明它们在研究中的重要性基因组学与蛋白质组学的比较基因组学和蛋白质组学作为两个重要的生物学领域，分别研究基因和蛋白质在生物体内的组成、结构和功能。
本文将比较基因组学和蛋白质组学的不同之处，并说明它们在研究中的重要性。
一、研究对象的差异基因组学主要研究基因组，即生物体内所有基因的集合。
基因组包括染色体、DNA分子以及DNA中的基因序列。
而蛋白质组学则关注蛋白质组，即生物体内所有蛋白质的集合。
蛋白质组包括蛋白质分子的种类、量和结构。
二、研究内容的差异1. 基因组学研究基因的信息传递与表达，包括基因的序列分析、基因调控机制等。
蛋白质组学则研究蛋白质的结构、功能和相互作用等。
两者研究内容的差异决定了它们在生物学研究中的独特价值。
2. 基因组学侧重于研究基因的序列和遗传信息，可以帮助我们了解基因与表型之间的关系。
通过基因组学的研究，我们可以预测和鉴定某些基因与特定疾病的关联，为疾病的诊断和治疗提供重要的理论基础。
而蛋白质组学则侧重于研究蛋白质的结构和功能，可以帮助我们了解蛋白质在生物体内的作用机制，进而发现新的药物靶点和治疗方法。
三、实验技术的差异1. 基因组学研究常用的实验技术包括PCR、DNA测序、DNA芯片等，这些技术可以对基因的序列进行分析和检测。
蛋白质组学则常用的实验技术包括质谱分析、蛋白质结晶、蛋白质相互作用等，这些技术可以对蛋白质的结构和功能进行研究。
2. 与基因组学相比，蛋白质组学的实验技术更为复杂和困难。
由于蛋白质的结构和功能具有一定的复杂性，需要通过多个实验方法相结合才能全面了解蛋白质的特性。
四、研究方法的相互补充基因组学和蛋白质组学作为两个相互联系的领域，相互之间的研究方法和结果可以相互补充。
基因组学研究鉴定出的基因可以进一步研究其编码的蛋白质，通过蛋白质组学的研究可以了解蛋白质的结构和功能，进而揭示基因与表型之间的关系。
各种组学的基本概念
各种组学的基本概念组学是一门交叉学科，它综合了生物学、统计学和计算机科学等多个领域的知识，旨在揭示基因组、转录组、蛋白质组以及其他组学层面上的生物学特征和机制。
在过去的几十年中，随着高通量测序和其他技术的不断发展，组学研究在生命科学领域中发挥着越来越重要的作用。
在组学领域中，有许多基本概念是我们需要了解和掌握的。
下面，我将介绍一些最基础的组学概念，帮助你对这个领域有更全面、深刻和灵活的理解。
1. 基因组学 (Genomics)基因组学是组学研究中最基础的一个领域。
它研究的是整个生物体的基因组，即一套完整的遗传物质。
基因组学的目标是揭示基因组的结构、功能和演化。
2. 转录组学 (Transcriptomics)转录组学研究的是生物体在特定时期或特定环境下所产生的所有RNA 分子的总和，即转录组。
转录组学可以帮助我们了解基因的表达模式和调控机制。
3. 蛋白质组学 (Proteomics)蛋白质组学研究的是生物体在特定时期或特定环境下所产生的所有蛋白质的总和，即蛋白质组。
蛋白质组学的研究可以帮助我们理解蛋白质的功能、互作网络以及与疾病相关的异常表达。
4. 代谢组学 (Metabolomics)代谢组学研究的是生物体在特定时期或特定环境下所产生的所有代谢产物的总和，即代谢组。
代谢组学可以帮助我们了解生物体的代谢状态、代谢网络以及与疾病相关的代谢异常。
5. 聚宽组学 (Phenomics)聚宽组学是对生物体在特定时期或特定环境下所表现出的所有性状和表型的研究。
它可以帮助我们理解基因与表型之间的关系，以及基因对表型的调控机制。
以上是组学领域中一些基本的概念。
值得一提的是，随着技术的不断进步，组学领域也在不断发展和创新，新的概念和技术层出不穷。
对这些概念和技术的理解与掌握，对于我们深入探索生命本质、揭示生物学特征和机制具有重要意义。
在我看来，组学作为一门纵横交错的学科，不仅仅局限于生物研究领域，而且在医学、农业、环境科学等多个领域都有着广泛的应用价值。
浅析功能基因组学和蛋白质组学的概念及应用
浅析功能基因组学和蛋白质组学的概念及应用【摘要】基因组相对较稳定，而且各种细胞或生物体的基因组结构有许多基本相似的特征；蛋白质组是动态的，随内外界刺激而变化。
对蛋白质组的研究可以使我们更容易接近对生命过程的认识。
蛋白质组学是在细胞的整体蛋白质水平上进行研究、从蛋白质整体活动的角度来认识生命活动规律的一门新学科，简要介绍功能基因组学和蛋白质组学的科学背景、概念及其应用。
【关键词】基因组；功能基因组学；蛋白质组学；一、基因组及基因组学的概念基因组(genome)一词系由德国汉堡大学H．威克勒教授于1920年首创，用以表示真核生物从其亲代所继承的单套染色体，或称染色体组。
更准确地说，基因组是指生物的整套染色体所含有的全部DNA序列。
由于在真核细胞的线粒体和植物的叶绿体中也发现存在遗传物质，因此又将线粒体或叶绿体所携带的遗传物质称为线粒体基因组或叶绿体基因组。
原核生物基因组则包括细胞内的染色体和质粒DNA。
此外非独立生命形态的病毒颗粒也携带遗传物质，称为病毒基因组。
所有生命都具有指令其生长与发育，维持其结构与功能所必需的遗传信息，本书中将生物所具有的携带遗传信息的遗传物质总和称为基因组。
[1] 基因组学(genomic)一词系由T．罗德里克(T．Roderick)于1986年首创，用于概括涉及基因组作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学学科分支，并已用来命名一个学术刊物Genomics。
基因组学是伴随人类基因组计划的实施而形成的一个全新的生命科学领域。
[1] 基因组学与传统遗传学其他学科的差别在于，基因组学是在全基因组范围研究基因的结构、组成、功能及其进化，因而涉及大范围高通量收集和分析有关基因组DNA的序列组成，染色体分子水平的结构特征，全基因组的基因数目、功能和分类，基因组水平的基因表达与调控以及不同物种之间基因组的进化关系。
基因组学的研究方法、技术和路线有许多不同于传统遗传学的特点，各相关领域的研究仍处于迅速发展和不断完善的过程中。
遗传学和基因组学
遗传学和基因组学遗传学和基因组学是生命科学领域中两个重要而紧密相关的学科。
遗传学研究个体间遗传性状的遗传规律及其在种群中的分布，而基因组学则关注整个基因组的结构、功能和演化。
一、遗传学的基本概念遗传学是研究遗传变异及其在后代中的传递方式的学科。
它主要研究个体间遗传信息的传递和变异，包括基因的表达、基因型和表型之间的关系，以及个体间遗传性状的遗传规律和遗传变异的发生机制。
遗传学的研究对象主要包括基因、染色体、遗传因子和遗传性状。
通过研究遗传学，我们可以了解个体在遗传层面上的差异和相似性，推测某些遗传性状的遗传方式，预测某些遗传病的发生风险，并为种质改良和疾病治疗提供理论依据。
二、基因组学的基本概念基因组学是研究生物体整个基因组的结构、功能和演化的学科。
它通过对基因组的研究，揭示了生物体内所有基因的组成和排列方式，以及基因与基因之间的相互作用关系。
基因组学的研究对象主要包括基因组序列、基因组结构和基因组演化。
随着高通量测序技术的发展，人们可以更快速、更精确地测定基因组的序列，从而揭示基因在基因组中的位置和作用。
基因组学的发展不仅加速了基因的发现和研究，还推动了生物医学、农业和生物工程等领域的发展。
例如，通过分析人类基因组序列，我们可以更好地了解人类遗传病的发生机制，为疾病的预防和治疗提供依据。
三、遗传学与基因组学的关系遗传学和基因组学两个学科密不可分，相互依赖。
遗传学是基于个体遗传信息的传递和变异进行研究的，而基因组学则提供了分析和解读遗传信息的工具和方法。
通过遗传学，我们可以找到对特定性状的遗传基础，进而分析这些性状对个体适应环境的影响。
而基因组学则帮助我们理解基因在整个基因组中的位置和作用，以及基因间的调控网络。
遗传学与基因组学的发展为生物科学的研究提供了巨大的便利。
两者的相互交流和合作，推动了人类对生命本质的深入认识，也为医学和农业领域的发展带来了巨大的机遇和挑战。
总结：遗传学和基因组学是生命科学中重要的两个学科，它们关注个体遗传信息的传递和变异以及整个基因组的结构、功能和演化。
基因组学与转录组学的比较研究
基因组学与转录组学的比较研究随着科技的不断发展，人们对于生物学的研究也越来越深入。
基因组学和转录组学是生物学中相对较新的概念，二者都涉及到基因的研究，但研究方向却有所不同。
本文将为大家介绍基因组学与转录组学的比较研究。
1. 基因组学基因组学是指对生物体某一物种全部基因组的研究，包括基因组的序列分析、结构、功能及进化等方面。
基因组学的研究旨在了解基因组的组成、结构和功能等基本特征，为研究生物体的形态、生理、生态、进化及其它方面提供基础。
基因组学的重要性在于它为对生物体全面系统性的研究开设了一个新的分析维度。
2. 转录组学转录组学是指研究物种基因组中所有转录产物的学科。
转录组学的主要研究对象是mRNA，研究方向是与mRNA相关的转录调控，即从转录起始点到终止点上的基因表达调控的过程。
转录组学研究可以深入地探究基因的表达模式和调控机制，对于理解生物体的发育、个体差异、环境响应以及疾病的发生等方面都有重要作用。
3. 基因组学和转录组学的研究领域不尽相同，但二者又有很大的交叉和互相支持的关系。
基因组学主要研究基因组序列，可揭示物种遗传变异、进化和表达差异等信息；而转录组学则通过研究RNA序列、芯片和RNA测序等方案来分析某一生物在不同生理状态下基因表达的变化，以及对其环境的适应能力和差异性等问题。
具体来说，基因组学对于全面了解基因的组成和结构有着重要作用，而转录组学则为基因组学提供了探究基因功能的途径。
基因组学可以发现基因的表达差异性、基因变异等信息，而转录组学则可以将这些信息与不同生物学过程相应的基因表达水平相关联。
虽然两种方法不同，但通过二者的综合分析可以更为深入地理解生物体的生命过程。
4. 结论基因组学和转录组学是现代生物学发展的重要研究领域。
二者互为补充，在生物学研究中起到了不可替代的作用。
基因组学的深入研究为我们提供了全面系统的生物信息，而转录组学则探究了基因组的内部活动规律，使人们对于基因组的功能和作用有了更为清晰的认识。
基因组学与蛋白质组学
基因组学与蛋白质组学在科学研究领域中，基因组学和蛋白质组学是两个重要且密切相关的学科。
基因组学研究基因组中的所有基因，而蛋白质组学则研究细胞或生物体内所有蛋白质的组成和功能。
本文将从基因组学和蛋白质组学的原理和技术入手，分别介绍它们的研究对象和方法，并探讨二者之间的关系与应用。
一、基因组学基因组学是研究基因组的学科，基因组是指一个生物体内的所有基因的总和。
基因是遗传信息的基本单位，负责编码蛋白质和调控生物体的生理功能。
通过基因组学的研究，我们可以了解到一个生物体的基因组组成、结构和功能等信息。
1.1 基因组的分类基因组可以分为原核生物基因组和真核生物基因组。
原核生物基因组比较简单，一般只有一个染色体，如细菌和古细菌。
真核生物基因组相对复杂，由多个染色体组成，如人类和动物。
此外，还有一个概念是人类基因组。
人类基因组是指人类体内的所有基因的总和，它是真核生物基因组的一种。
1.2 基因组研究的方法基因组学的研究方法主要包括基因测序和基因表达分析。
基因测序是确定一个生物体基因组DNA序列的过程。
早期的基因测序技术采用Sanger测序法，但随着高通量测序技术的发展，如第二代测序技术（NGS），基因测序的速度和效率大大提高。
基因表达分析是研究基因在特定条件下的表达水平和模式。
常用的方法有微阵列芯片和RNA测序。
1.3 基因组学的应用基因组学的研究对于理解生命的发展和信号传递、疾病的诊断和治疗等方面具有重要意义。
在生命科学领域，通过对基因组的研究，可以了解基因之间的相互作用和调控关系，从而深入了解生命的本质。
此外，基因组学也可以帮助研究人类进化和种群遗传学问题。
在医学方面，基因组学为疾病的诊断和治疗提供了新的思路和方法。
通过比较基因组，可以快速准确地诊断某些遗传性疾病，并开发个性化治疗方案。
二、蛋白质组学蛋白质组学是研究蛋白质组的学科，蛋白质组是指细胞或生物体内所有蛋白质的总和。
蛋白质是细胞内的重要功能分子，不仅可以作为酶催化化学反应，还可以作为结构蛋白和信号传递分子等。
基因组学和转录组学的应用和发展
基因组学和转录组学的应用和发展基因是个有趣的话题。
我们都知道基因是遗传物质的单位，其含有的DNA序列在生命过程中发挥着重要的作用。
然而，仅仅了解基因的存在并不足够，要发挥其潜能，就必须进一步探索基因组学和转录组学。
基因组学是指对基因组的研究和分析，包括了基因的序列、染色体结构、基因在细胞中的位置以及基因与表现型之间的关系。
转录组学则是研究基因的转录过程，包括了细胞内的RNA发生的方式、RNA可变剪接、转录因子的调节等。
基因组学和转录组学的应用和发展，可以从三个方面来探讨。
一、人类健康领域基因组学和转录组学已经成为人类健康领域的研究重点。
通过对人类基因组和转录组的深入研究，科学家们已经可以检测到数百种致病基因，这些发现将给人类健康领域带来革命性的变革。
例如，人类可以通过基因检测了解自己的遗传背景，避免患上一些遗传病。
同时，基因组学和转录组学也可以为开发新的治疗方案提供基础。
例如，永生疗法已经成为治疗一些不治之症的新希望。
综合了基因组学和转录组学的技术，科学家可以通过软件和算法组合进行分析，找出致病基因和RNA，进而开发新的治疗方案。
二、生物多样性的研究基因组学和转录组学也成为生物多样性研究的重要工具。
生物多样性是指某一生态环境下的生物物种多样性和相关性差异的总和。
通过对生命体系的研究，我们可以探索物种在进化过程中的策略。
例如，基因组学和转录组学应用于研究的“稻谷”领域已经初步确定了防虫智慧、种植新品种和增加总产量的途径。
在这些领域中，基因组学和转录组学的研究已经有了非常重要的进展，为多样性研究提供了有力支持。
三、环境生态学领域基因组学和转录组学可以作为环境生态学领域的研究工具。
环境生态学研究主要关注生态系统、自然资源和生物群落对环境变化的影响，因此对环境保护和管理具有重要意义。
例如，近年来，世界各地的农业产出都受到了气候变化的影响。
利用基因组学和转录组学的相关技术，科学家可以对天气、土地和微生物等因素进行研究，并通过这些技术开发新的农作物品种和种植模式等，从而提高粮食产量和保障食品安全。
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11 第二代测序技术（高通量测序技术）
高通量测序技术是对传统测序一次革命性的改变，一次对几十万到几百万条DNA分子进行 序列测定，因此在有些文献中称其为下一代测序技术(next generation sequencing)。 自2005年以来,以 Roche公司的454技术、Illumina公司的Solexa技术和ABI公司的SOLiD技 术为标志的新一代测序技术相继诞生。之后Helicos Biosciences公司又推出单分子测序 (Single molecule sequencing, SMS)技术。
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10 RNA-seq（RNA转录组测序）
RNA测序又称转录组测序，就是把mRNA，smallRNA和 non-coding RNA
（ncRNA）全部或者其中一些用高通量测序技术进行测序分析的技术。
首先，我们获得细胞总RNA，然 后对RNA进行片段化最后用新一代高通量测序依 进行测序。
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基因组学与其他组学的关系
医学院 董天祺 2016.10.12
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2 基因组学（genomics）
基因组学主要是研究生物基因组和如何利用基因的一门综合学问,是涉 及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学分支。
组学（-Omics）
近二十多年以来，基于高通量分析的系统生物学（system biology）研 究飞速发展，从最初的基因组学（genomics）已经发展到到当前的多 组学时代，围绕核酸、蛋白、代谢物（如糖、脂）、矿物元素（离子）、 表型等，迄今已形成了基因组学、转录组学（transcriptomics）、蛋 白质组学（proteomics）、代谢组学（metabonomics）、离子组学 （ionomics）、生理组学以及表型组学，它们已成为系统生物学研究 的重要方向。
其中RNA-seq优点突出，能对转录本进行大规模测序及表达水平的精确定 量分析
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应用于转录组分析的三种技术的比较
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7 第一代测序法：sanger测序法
英国人Frederick Sanger 创建了双脱氧链末端合成终止 法（chain termination method），简称Sanger法。 他发现如果在DNA复制过程中掺入ddNTP，就会产生一 系列末端终止的DNA链，并能通过电泳按长度分辨。不 同末端终止DNA链的长度是由掺入到新合成链上随机位 置的ddNTP决定的。
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17 第一向电泳：等电聚焦电泳 （ isoelectrophoresis focusing, IEF） 聚丙烯酰胺凝胶内的缓冲液在 电场作用下沿电场方向在凝胶内制 造一个pH梯度。每种蛋白质都将 迁移至与它的pI 相一致的pH处。
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18 第二向电泳：聚丙烯酰胺凝 胶电泳电泳（ SDS-PAGE） 根据蛋白质分子质量将 样品分离 双向电泳后的凝胶经染 色后蛋白呈现二维分布图： 水平方向反映出蛋白在pI 上的差异， 垂直方向反映出它们在分 子量上的差别。
研究只是针对生命活动中某一种或某几种蛋白质，
难以形
成一种整体观，难以系统透彻地阐释生命活
动的基本机
制。所以大规模、全方位白质研究势在
必行
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蛋白质组学的研究方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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16 二维凝胶电泳（2-DE）和质谱（MS）技术是蛋白质组研究的核 心技术，分别针对样品的分离和鉴定 双向凝胶电泳（two-dimensional electrophoresis，2-DE) 利用蛋白质等电点和分子量差异，结合凝胶化学特性，分离各种蛋 白质的方法。 工作原理： 根据蛋白质等电点的不同进行第一向等电聚焦电泳分离 转移到二向SDS-聚丙烯酰胺凝胶上，再根据相对分子量大小不同进 行分离
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3
genome
transcriptome
proteome
测序技术（A sequencing）
基因芯片（DNA microarray） 二维凝胶电泳（2-DE）和质谱（MS）
4 The flow of the “omics” sciences: genomics, proteomics, and metabolomics
蛋白质组学是研究细胞或生物体内的所有蛋白质（即蛋白质组，proteome）的存 在及其活动方式的学科，是在蛋白质水平上的后基因组学研究。
基因组计划的局限：
无法解决“基因精细调控”问题——大规模基因表达检测技术如：微阵列法、 DNA 芯片无法反 映蛋白质的质与量。
基因是遗传信息的源头，功能性蛋白是基因功能的执行体，以往人类对于蛋白质的
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Principle of Pyrosequencing
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基于酶级联反应的分析技术
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13 每次向反应体系中加入一种dNTP，相应位置的峰代表该种dNTP的掺入情况，峰高与 掺入的核苷酸数量成正比，多余的dNTP和ATP在加入下一种dNTP前就被降解。
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14 蛋白质组学（ proteomics ）
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5 转录组学（ transcriptomics ）
转录组学是对细胞（生物体）在某种条件下所有转录产物（即转录组， transcriptome）进行系统研究，即在 RNA 水平研究基因表达的变化。
转录组学的研究需要大规模的基因表达分析技术，应用于转录组学的研究 技术有：差异显示（DD）、扩增片段长度多态性cDNA-AFLP）、抑制消 减杂交（SSH）、基因表达序列分析（SAGE）、基因芯片（DNA microarray），RNA 测序（RNA-seq）等技术。
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19 质谱（MS）法： 基本原理：样品分子离子化后，根 据离子间质荷比（m/z）的差异来 分离并确定样品的分子量。 灵敏度高、快速、能同时提供样品 的精确分子量和结构信息、既可定 性又可定量、并能有效地与各种色 谱联用来分析复杂体系。
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20 代谢组学（ metabonomics ）
代谢组学：“是通过考察生物体系（细胞、组织或生物体）受到刺激或扰动后（如将 某个特定的基因变异或者环境变化后），其代谢产物的变化或其随时间的变化，来研 究生物体系的一门科学” 许国旺 2008 Analytical plat-forms： (1) Nuclear magnetic resonance (NMR); 核磁共振仪 (2) Gas Chromatography–Mass Spectrometry ( GC-MS );气相色谱-质谱联用仪 (3) Liquid Chromatography-Mass Spectrometry ( LC-MS ); etc.液相色谱-质谱联用 仪