代谢组学(metabonomics)是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想，对生物体内所有代谢物进行定量分析，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式，是系统生物学的组成部分。代谢组学通过对植物目标代谢产物或一组特定的代谢途径的代谢产物进行定性定量分析，结合系统生物学的基因组学，转录组学和蛋白组学的研究相结合，更好的阐明基因的功能，外界因子对代谢产物合成的作用。药用植物的代谢组学的研究，对研究中药的有效性，安全性，中药质量控制和中药资源开发等方面具有重要的指导意义，对推进中药现代化具有很重要的理论意义和应用价值。通过这次学习交流，本人对植物次生代谢分析的现代分析方法有了更深入的了解，通过实地参观和实际操作，从代谢产物的提取制备到上机操作，筛选分析目标化合物和进行相对定量分析，到数据的分析等都有了深入的了解，对于今后开展相关方面的工作起到一定的指导作用。

    通过两个月的学习进行了从样品准备到上机分析和代谢产物鉴定筛选及结果分析等工作流程，具体研究内容为：初步收集材料进行理论学习，然后通过观摩实验室研究人员的操作进行学习，将准备的植物材料进行处理后干燥粉碎，经过提取和处理获得分析用样品液，通过Agilent GC-MS（安捷伦气质连用仪）进行分析，对不同上样量进行测试比较，确定合适样品量，然后对样品进行相对定量分析，通过检测筛选并与标准品比较和相对定量，确定了样品中14个亲水性化合物，然后将分析数据通过Simca软件分析，获得对照组和处理组的PCA（主成分分析）比较分析结果。总体来说基本按照计划完成了预期的学习内容。由于仪器状态和设备原因，代谢产物的分析仅进行了亲水性化合物的测定，其他类型化合物分析方法类似分析数据并未获得。

    代谢组学的研究流程包括样品的制备，代谢产物的检测和分析鉴定，数据分析与模型建立这几个步骤。进行样品制备时，应针对提取的目标产物和采用的分析技术的不同制定合适的样品提取和处理方法。主要的原则是样品淬灭能立即冻结细胞代谢，而避免胞内代谢物损失，提取时尽量多的获得代谢产物而不受任何物理或化学修饰。代谢产物的检测主要分离分析方法采用的是气相色谱与质谱连用（GC-MS），液相色谱与质谱连用（LC-MS），毛细管电泳与质谱连用（CE-MS）以及核磁共振（NMR）。而针对代谢产物的性质和特点采用不同的分析方法。代谢组研究中的分析是一项比较重要和难点部分，由于植物的次生代谢产物比较复杂化合物的鉴定比较困难，数据通常需要归一化和去干扰的处理，然后通过分析代谢谱图获得代谢物峰和鉴定有效峰的归属并最终建立代谢网络模型。在化合物分析鉴定和定量方法中，通过已知化合物建库搜索和购买标准品都有一定的局限性，尤其后者的价格比较昂贵，这使得代谢组学研究受到限制。

    通过两个月的学习使我对代谢组分析的工作流程有了整体的了解和认识，反观我们现有的实验条件发现几点不足，希望能够重视和借鉴经验。首先是实验室的硬件设施不够完善，比如在样品预处理时有专门的空间做处理，样品提取后需要用的快速吹扫挥发试剂，这需要在通风橱安装通氮气罐的吹扫仪器进行处理，操作时保证通风橱运行畅通；另外，每一台色谱上空都应安装空气罩，保证有机试剂及时有效排出分析室；由于实验过程中用到不安全的气罐，对于气罐和管道应该明确标示并分别安装安全装置，如果条件允许应该有各种气体专用管道并定期检测安全隐患；软设施方面，应该加强色谱数据专业处理软件的资金投入，代谢组数据的分析依靠强大的数据库系统，这是目前我们分析平台分析检测内容受限的一个重要制约因素，另外需要定期对我们的研究和技术人员进行专业的技能培训和数据处理软件使用的培训，加强人员的专业水平和科研业务能力。

    本次交流还有幸参加了在韩国举办的第十三届荞麦论坛国际大会，大会主要回顾了荞麦大会的历史和意义，来自俄罗斯，中国，韩国，日本和印度等国家的学者针对目前的研究，从种植资源，育种，栽培，品质和营养，加工技术，生理生态和生物技术等方面进行了报告。荞麦作为一种药食兼用的作物，其经济和营养价值在国际范围受到研究学者高度重视，如何运用现代技术和手段更好的深入开展荞麦的研究是本次会议的重点之一，日本科学家发表了关于甜荞基因组的测序信息使得各国学者非常关注，这对于荞麦的研究提供了非常重要的信息。通过这次会议不仅了解了荞麦研究的历史和当今最新动态，还通过与各国荞麦专家的交流加强了联系，为今后的国际合作奠定了一定的基础。