2025年中國分析測試科學獎一等獎：代謝組學和暴露組學精準測量關鍵技術及在重大慢病研究中的應用
完成單位：中國科學院大連化學物理研究所，大連醫科大學附屬第一醫院，杭州漢庫醫學檢驗所有限公司
完成人：許國旺、劉心昱、路鑫、石先哲、胡春秀、于迪、邵亞平、趙欣捷、趙春霞、許志良
成果簡介：聚焦代謝組學與暴露組學分析前沿挑戰，構建一整套具有自主知識產權的高覆蓋代謝組和暴露組精準測量技術體系，實現了從人群隊列到單細胞/亞細胞水平的小分子物質高效分離、規模化定性與精準定量。通過創新多維色譜分離、多模式質譜采集及低豐度信號挖掘等技術，實現從內源代謝物到外源暴露物的高效分析。構建融合算法創新、數據庫建設及結構大數據挖掘等的多層次規模化注釋體系，極大拓展代謝物注釋范圍與深度。研制同軸復合電離源、非對稱蛇形通道芯片及功能化納米復合材料，實現高通量、高覆蓋單細胞/亞細胞代謝組學分析。基于上述技術突破，團隊緊密圍繞重大慢病防、診、治需求，揭示外源化學殘留-內源代謝互作的慢病風險，以及飲食-菌群-代謝互作的健康效應，并在疾病分子分型、治療新策略等方面取得重要進展，產出具有臨床轉化價值的研究成果，為慢病精準防、治提供有力支撐。上述成果在Nat Commun、PNAS、Anal Chem等國際權威期刊發表學術論文37篇，其中10篇代表性論文他引419次（WOS）。授權發明專利 9項，注冊申報國家二類醫療器械5個。
創新點及科學價值：1）構建新型多維色譜-多模式質譜分析技術體系，突破分析覆蓋度和通量的限制，提出的一維色譜-雙模式質譜一體化策略，單次分析同時定量濃度相差2-3個數量級的內、外源小分子，打破“分而測之”的慣例；2）構建算法-數據庫-大數據挖掘多層次分子網絡注釋體系，注釋覆蓋率提升數十倍；3）研制同軸nanoESI-APCI復合電離源與流式芯片，實現高通量單細胞代謝組分析；4）建立“人群發現-暴露評價-機制解析”閉環范式，全面揭示了環境化學物質不可忽視的慢病風險及分子機制，同時揭示癌癥、神經退行性疾病代謝重編程機制及代謝性疾病診療新靶點，為重大慢病的防、診、治提供了創新性方法和策略。
社會經濟效益：研究團隊聚焦代謝組學和暴露組學精準測量關鍵技術開發及重大慢病應用研究。自主研發的新技術體系在第一完成單位建立平臺為國內66個單位提供代謝組學服務，孵化第三方醫學檢驗實驗室-杭州漢庫醫學檢驗所有限公司，助力實驗室技術轉化與臨床應用及代謝物試劑盒申報。近5年，兩個平臺承接代謝組學相關的科研和臨床檢測，共計臨床樣本60余萬例，創造1.16億經濟效益。
應用前景：本成果為重大慢病的病因解析、早期預警、精準分型、個性化營養與藥物研發等提供前沿技術，支撐中國人群健康數據庫建設，助推慢病精準防控與健康管理產業升級。
