今年世界計量日的主題是“計量順時代之需，應民生之盼。”如今，浸潤于歷史傳承與時代創新的計量科學如同陽光和空氣，無處不在。它不再是“隔行如隔山”的科學研究、晦澀難懂的冰冷數據，而是存在于人類生產生活的方方面面。其實，生活中吃的每一口飯、喝的每一杯茶，在到達我們手里之前，都經歷了長達數月、貫穿多個維度的精準計量。

為了進一步促進計量科學與農業科學、生命健康、食品安全等領域交叉融合發展，生命科學學院院長徐沛研究員等首次提出了“計量組學”（Metrolomics）概念，并于世界計量日當天刊發于Wiley出版社旗下《Modern Agriculture》雜志。

“計量組學”的科學內涵

傳統的計量研究適合靜態、可控環境下的單參數高精度測量。然而，在農業領域中，農產品、食品的品質等通常受到多個因素共同影響，傳統的孤立測量模式難以揭示全局關聯。徐沛解釋，“譬如水分的吸收、肥料的使用和光照條件都會影響水果的甜度。”他表示，高精度甜度檢測只能做到“知其然”，只有進一步結合蛋白組學、基因組學等方法挖掘水果甜度變化的機理才能做到“知其所以然”。

“知其所以然”的實現，為智慧決策添加了一道強有力的屏障。“計量組學”將多維度的組學信息與溫度、土壤、氣象等環境信息結合，將準確性、一致性、精密性、溯源性、法制性等計量原則與現有組學技術結合，通過整合產品生產、加工過程的監管和質量認證數據，提升數據采集和分析過程的可信度。建立基于人工智能、大數據分析等技術的智慧決策方式，幫助生產者、加工者、研究人員和政府部門制定最佳生產和監管方案。

“計量組學”在農產食品研究及監管領域應用的概念展示圖

除了在生產種植環節幫助智慧決策，“計量組學”還有助于實現農產品、食品質量與安全的精細化控制。食物的色、香、味在本質上是我們的眼、鼻、口對不同生化分子識別后的感官反應。通過對這些生化分子進行高精度檢測，可以量化評價食品的風味和營養價值，實現食品產地、真實性以及品質質量等多方面的精準評價。“這種量化的評價方式不僅可以解決如江西、四川和湖南等地對不同‘辣’味的分歧，還可為市場監管提供有力檢測工具，提高食品供應鏈的透明度、問責性和信任度。”徐沛說。

“計量組學”還通過完善食品生產的標準化來提升品質的穩定性，同時在全球范圍內的科技合作方面也發揮著積極作用。智慧傳感作為一門新興學科，結合了生物傳感、物聯網、大數據等尖端技術，但由于研究者們的傳感器遵循各自的數據采集和分析標準，無法快速整合實現數據共享。為此，“計量組學”提出通過制定國際通用的測量規范、數據共享協議與AI模型驗證標準，確保從基因研究到生產實踐的全球協作銜接。

“計量組學”概念的提出為全球農業與食品行業的現代化發展提出了一條有競爭力的發展道路，其核心價值在于打破學科壁壘，將生物、環境、技術與數據科學深度融合，為決策者提供“可量化、可追溯、可預測”的系統支持，充分發揮計量科技在保障國計民生中的重要作用。

生命科學學院呂晨澤副教授為本文第一作者，徐沛研究員為通訊作者，滕勝研究員、上海師范大學戴紹軍教授參與了本文思路研討，研究生周雨菲、程宇蘇參與了論文撰寫。