代謝組學（Metabolomics）的概念由英國   Nicholson于1999年提出，是系統生物學的有機組成部分。代謝組學旨在對生物體內所有代謝物進行定量分析，并尋找代謝物與生理病理變化的相對關系。代謝組學的研究對象大都是相對分子質量小于1000小分子物質，它們參與到生物體的新陳代謝和生長發育的方方面面，是生物現象的終產物。

        相比基因組和蛋白組的研究，代謝組學研究具有獨特的應用優勢：1. 基因和蛋白表達的微小變化可通過代謝酶的催化反應在代謝物上得以放大，從而使檢測和分析更加容易；2. 代謝物的變化除了反應基因組變化外，還受到環境因素、腸道菌群的影響，其動態性更強，對生物體變化的反映更加靈敏（如上圖）；3. 代謝反應及終產物在各個物種的生物體系中都是類似的，因此，代謝組學方法學通用性更強；4. 代謝組學的技術不需建立全基因組測序及大量表達序列數據庫，直接對樣本進行檢測，包括全血、血漿/血清、組織、細胞、細胞培養上清、尿液、糞便、食物、唾液、腦脊液、脂肪等。

        經過近20年的發展，代謝組學的研究技術手段逐步成熟。目前質譜技術：氣質聯用技術（GC-MS）和液質聯用技術（LC-MS），已逐步取代核磁技術（NMR），成為代謝組學研究的主流技術。GC-MS和LC-MS在其所檢測的代謝物譜上各有偏向性（如下圖），一般情況兩種技術聯合使用是常規全譜代謝組分析的主要實驗策略。

技術路線：

樣品要求：
       代謝組的差異變化是基因組變化放大效應的呈現，不同個體中代謝物的波動性也就較大。另一方面，代謝組學的差異分析一般是基于PCA和PLS-DA等多元統計分析方法進行的，只有較大的樣本量抽提出的主成分才具有群體代表性。因此，相對于基因組學等技術方法，代謝組學要求樣品的生物學重復要更多。
      1.細胞樣品大于6例
      2.臨床標本大于30例
      3.模式動物樣品大于10例
      4.植物微生物樣品每組大于8例

應用方向：
        1.疾病標志物開發
        2.腫瘤/癌癥
        3.代謝疾病/心血管疾病
        4.營養學
        5.炎癥/免疫
        6.感染性疾病
        7.神經科學
        8.植物學
        9.藥物開發
       10.毒理研究
       11.微生物研究