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“计量顺时代之需，应民生之盼。”今天是世界计量日，也是国际《米制公约》签署150 周年纪念日。如今，浸润于历史传承与时代创新的计量科学如同阳光和空气，无处不在。它不再是“隔行如隔山”的科学研究、晦涩难懂的冰冷数据，而是存在于人类生产生活的方方面面。其实，生活中吃的每一口饭、喝的每一杯茶，在到达我们手里之前，都经历了长达数月、贯穿多个维度的精准计量。为了进一步促进计量科学与农业科学、生命健康、食品安全等领域交叉融合发展，中国计量大学生命科学学院院长徐沛研究员等首次提出了“计量组学”（Metrolomics）概念，并于今天刊发于Wiley出版社旗下Modern Agriculture杂志。
图1 “计量组学”的科学内涵
传统的计量研究适合静态、可控环境下的单参数高精度测量。然而，在农业领域中，农产品、食品的品质等通常受到多个因素共同影响，传统的孤立测量模式难以揭示全局关联。徐沛解释，“譬如水分的吸收、肥料的使用和光照条件都会影响水果的甜度。”他表示，高精度甜度检测只能做到“知其然”，只有进一步结合蛋白组学、基因组学等方法挖掘水果甜度变化的机理才能做到“知其所以然”。
“知其所以然”的实现，为智慧决策添加了一道强有力的屏障。“计量组学”将多维度的组学信息与温度、土壤、气象等环境信息结合，将准确性、一致性、精密性、溯源性、法制性等计量原则与现有组学技术结合，通过整合产品生产、加工过程的监管和质量认证数据，提升数据采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慧决策方式，帮助生产者、加工者、研究人员和政府部门制定最佳生产和监管方案。
除了在生产种植环节帮助智慧决策，计量组学还有助于实现农产品、食品质量与安全的精细化控制。食物的色、香、味在本质上是我们的眼、鼻、口对不同生化分子识别后的感官反映。通过对这些生化分子进行高精度检测，可以量化评价食品的风味和营养价值，实现食品产地、真实性以及品质质量等多方面的精准评价。“这种量化的评价方式不仅可以解决如江西、四川和湖南等地对不同‘辣’味的分歧，还可为市场监管提供有力检测工具，提高食品供应链的透明度、问责性和信任度。”徐沛说。
图2“计量组学”在农产食品研究及监管领域应用的概念展示图
“计量组学”还通过完善食品生产的标准化提升品质的稳定性，同时在全球范围内的科技合作方面也发挥着积极作用。智慧传感作为一门新兴学科，结合了生物传感、物联网、大数据等尖端技术，但由于研究者们的传感器遵循各自的数据采集和分析标准，无法快速整合实现数据共享。为此，“计量组学”提出通过制定国际通用的测量规范、数据共享协议与AI模型验证标准，确保从基因研究到生产实践的全球协作衔接。
“计量组学”概念的提出为全球农业与食品行业的现代化发展提出了一条有竞争力的发展道路，其核心价值在于打破学科壁垒，将生物、环境、技术与数据科学深度融合，为决策者提供“可量化、可追溯、可预测”的系统支持，充分发挥计量科技在保障国计民生中的重要作用。
中国计量大学生命科学学院吕晨泽副教授为本文第一作者，徐沛研究员为通讯作者，滕胜研究员、上海师范大学戴绍军教授参与了本文思路研讨，研究生周雨霏、程宇苏参与了论文撰写。
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