由加州大学河滨分校的科学家领导的研究小组开发了一种计算工作流程，用于分析代谢组学领域的大型数据集。代谢组学是研究细胞、生物流体、组织和整个生态系统中的小分子。

最近，该团队应用这一新计算工具分析了南加州海水中的污染物。该团队迅速捕捉到了沿海环境的化学特征，并突出了潜在的污染源。

“我们感兴趣的是了解这些污染物是如何进入生态系统的，”领导该研究小组的加州大学河滨分校生物化学助理教授丹尼尔·佩特拉斯 (Daniel Petras) 表示。“由于海洋的化学多样性，确定海洋中哪些分子对环境健康至关重要并不容易。我们开发的协议大大加快了这一过程。更有效地对数据进行分类意味着我们可以更快地了解与海洋污染相关的问题。”

Petras 和他的同事在《自然实验方案》杂志上报告称，他们的实验方案不仅适合经验丰富的研究人员，也可用于教育目的，因此是学生和早期科学家的理想资源。该计算工作流程配有一个可访问的 Web 应用程序，该应用程序具有图形用户界面，使非专家也能进行代谢组学数据分析，并使他们能够在几分钟内从数据中获得统计见解。

“从初学者到专家，各种各样的研究人员都可以使用该工具，而且该工具是专门为配合我所在团队正在开发的分子网络软件而定制的，”论文合著者、加州大学河滨分校计算机科学与工程系助理教授王明勋 (Mingxun Wang) 说道。“对于初学者来说，我们提供的指南和代码使他们更容易理解常见的数据处理和分析步骤。对于专家来说，它可以加速可重复的数据分析，使他们能够分享他们的统计数据分析工作流程和结果。”

佩特拉斯解释说，这篇研究论文非常独特，它是由一个名为虚拟多组学实验室 (VMOL) 的虚拟研究小组组织的大型教育资源。VMOL 是一个社区驱动的开放社区，有来自世界各地的 50 多位科学家参与。它旨在简化和普及化学分析过程，让世界各地的研究人员都能使用它，无论他们的背景或资源如何。

“我非常自豪地看到这个项目如何发展成为具有影响力的项目，让来自世界各地的专家和学生参与其中，”Petras 团队的博士生、论文第一作者 Abzer Pakkir Shah 说道。“通过消除物理和经济障碍，VMOL 提供计算质谱和数据科学方面的培训，并旨在启动虚拟研究项目作为一种新的协作科学形式。”

该团队开发的所有软件都是免费且公开可用的。该软件的开发始于 2022 年在图宾根大学举办的非靶向代谢组学暑期学校期间，该团队还在那里推出了 VMOL。

佩特拉斯预计该协议将特别适用于环境研究人员、生物医学领域的科学家和从事微生物组科学临床研究的研究人员。

他说：“我们的协议用途广泛，涵盖多个领域和样品类型，包括组合化学、掺杂分析以及食品、药品和其他工业产品的微量污染。”

Petras 获得了达姆施塔特应用技术大学的生物技术硕士学位和柏林工业大学的生物化学博士学位。他在加州大学圣地亚哥分校从事博士后研究，专注于开发大规模环境代谢组学方法。2021 年，他在图宾根大学启动了功能代谢组学实验室。2024 年 1 月，他加入加州大学河滨分校，他的实验室专注于开发和应用基于质谱的方法来可视化和评估微生物群落内的化学交换。

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