“计量组学”概念首次在中国计量大学提出

五月二十日是世界计量日，也是国际米制公约签署的150。周年纪念日。为进一步促进计量科学与农业科学、生命健康、食品安全等领域的交叉发展，中国计量大学生命科学学院院长徐沛首次提出“计量组学”(Metrolomics)概念，并于5月20日在《现代农业》杂志上刊登。

据报道，传统的计量研究适用于静态和可控环境下的单参数高精度测量。然而，在农业领域，农产品和食品的质量一般受到许多因素的影响，传统的独立测量方法很难揭示整体联系。

徐沛解释说:“例如，水的吸收、肥料的使用和光照条件都会影响水果的甜度。”他指出，高精度甜度检测只能“知道”。只有通过进一步结合蛋白质组学和基因组学，探索水果甜度变化的机制，才能实现“知道为什么”。

“知道为什么”的实现为智能决策增加了强大的屏障。“计量组学”将多维度的组学信息与温度、土壤、气候等环境信息相结合，通过整合产品制造和加工过程的监督和质量认证数据，将准确性、一致性、精度、可追溯性、法制性等计量原则与现有的组学技术相结合，提高数据收集和分析过程的可信度。建立基于人工智能、大数据分析等技术的智能决策方案，协助生产者、加工商、科研人员和政府机构制定最佳的生产和监管方案。

计量组学除了帮助生产和种植阶段的智能决策外，还有助于实现农产品、食品质量和安全的精细化控制。食物的颜色、香味和味道本质上是我们眼睛、鼻子和嘴巴识别不同生化分子后的感官体现。通过对这些生化分子的高精度检验，可以量化和评价食品的风味和营养成分，从而实现食品产地、真实性和质量的准确评价。“这种量化评价方法不仅可以解决江西、四川、湖南等地对不同‘辣’风味的差异，还可以为市场监管提供有力的问责工具，提高食品链。

“计量组学”还通过提高食品加工标准化来提高质量稳定性，在全球科技合作中也发挥着积极作用。智能传感作为一门新兴学科，融合了生物传感、物联网、大数据等尖端技术。然而，由于研究人员的传感器遵循各自的数据采集和分析标准，信息共享无法快速整合。因此，“计量组学”提出，从基因研究到生产实践，通过制定国际通用的测量标准、数据共享协议和AI模型验证标准，确保全球合作。

中国计量大学生命科学学院副教授吕晨泽是本文第一作者，徐沛研是通信作者。滕胜研究员、上海师范大学教授戴绍军参加了本文思路研讨会。研究生周雨霏和程宇苏参加了论文写作。