本文是《杰里米·尼科尔森的肠道直觉：研究肠道细菌》专题报道的补充，该专题发表在《大众科学》2008年7月刊。
目前最热门的生物医学领域之一是代谢组学——研究人体及其细菌产生的代谢物和其他化学物质。其目标是找出这些化合物如何作为健康和疾病的指标。在《大众科学》2008年7月刊的《洞察》栏目文章“跟随肠道细菌”中，梅琳达·韦纳采访了伦敦帝国学院的杰里米·尼科尔森。作为该领域的创始人之一，尼科尔森认为，代谢组学可能证明，最好的药物实际上是靶向肠道菌群，而不是人体细胞。以下是采访的编辑摘录。
您是最早研究代谢组（人类代谢产生的化学物质集合）的科学家之一。让人们认真对待这个想法是否困难？
没有人对此感兴趣。我在 1980 年代在这个领域申请资助非常困难。我记得在 1987 年向《自然》杂志投递了一篇论文，该论文展示了如何使用核磁共振和计算模式识别来观察用各种不同药物中毒的动物的尿液。编辑说：“[这]对任何人都没有任何兴趣。” 这比第一篇真正称自己为代谢组学或代谢经济学的论文要早 10 年。
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在接下来的 10 年里，我建立了一个非常出色的实验室，因此当我们的工作开始受到关注时，我们已经成为世界上设备最好的实验室之一。
为什么当时没有人感兴趣？
我认为这不一定是故意的抵制；还有很多其他事情在发生。在 80 年代，分子生物学刚刚兴起。除非你从事分子生物学，否则你无法在英国获得资助，因为每个人都认为它将解决所有问题。然后，在 80 年代后期，基因组学的概念也出现了。
您为什么认为代谢组比基因组更有可能为科学家提供他们想要的答案？
基因组学只能带你走上一部分通往真正生物发现的旅程。基因组是生命的蓝图，但它不会告诉你事物是如何运作的。如果你有一个核电站的蓝图，它会告诉你如何建造一个核电站，但它不会告诉你任何关于量子力学、物理学、核裂变的概念、放射性衰变或任何使其工作的原因。你可以用同样的方式看待基因组。它可能确实有构建生命的蓝图，但它不会告诉你各个部分是如何组合在一起的。
您的研究表明，环境对您的健康做出了巨大贡献。
人们谈论让你发胖的基因，但事实上，如果你坐在那里吃猪皮、巨无霸和看电视，不管你的基因说什么，你都会发胖。你对自己所做的事情非常重要。代谢会捕获环境特征以及遗传特征。你的环境包括你接触的药物、你接触的污染物、你肠道微生物的产物、你的饮食的代谢产物——因此，当我们进行广泛的代谢谱分析时，我们正在捕获所有这些信息，以及与基因组变异相关的信息。对我来说，代谢组学是所有“-组学”中最全面的。原则上，它可以捕获一切的特征。
我们发现人类在代谢方面比在基因方面更加多样化。例如，中国人和日本人实际上在代谢方面非常不同，尽管他们在基因上几乎相同。而且他们患病的几率非常不同。
科学家如何利用这些信息来指导医学？
我有一个新的概念，即全代谢组关联研究。它将使我们能够采样导致人们患病的遗传和环境因素。我们发现了与人类血压等相关的代谢生物标志物。通过这种方法，我们可以生成可以在生理学中进行测试的新假设，并最终可能导致新药的发现。
你认为我们许多代谢差异与肠道细菌有关。你是如何意识到这些微生物对我们的健康如此重要的？
自从我们开始研究代谢谱分析以来，我一直都知道肠道微生物会产生代谢物。不过，直到大约七八年前，我们才真正关注它。不仅仅是我——还有伊恩·威尔逊教授 [英国阿斯利康的一位科学家]。他对此很感兴趣，因为他观察了成群的老鼠——据说是非常、非常相似的老鼠群——但有些老鼠产生一组代谢物，而另一些老鼠产生不同的代谢物。然而，它们来自同一个饲养员；它们是相同的遗传品系。差异归因于居住在实验室不同部位的老鼠体内不同的肠道微生物种群。
我们越深入研究，就越意识到微生物与动物的代谢过程密切相关，它们可能会以以前从未考虑过的方式对疾病的发展做出贡献。我们现在才真正开始扩展这一点，思考肠道微生物如何影响各种各样的事情。它们对肝脏疾病和肠道病理（如克罗恩病和肠易激综合征）有影响；甚至有证据表明，自闭症儿童的肠道菌群 [与其他儿童] 非常不同。几乎每种疾病都存在某种肠道 - 细菌联系。这非常了不起。
最终，您希望通过代谢组学实现什么目标？
我们希望能够获取人类的一组生物数据，然后根据我们对该人代谢构成的了解，说出他们将活多久、他们可能患上哪些疾病、如何治疗这些疾病以及如何以最佳方式管理他们的生活方式和药物治疗。我们正在打开通往未来医疗保健的大门——对生物学的操纵在五年前是无法想象的。
您想分享一下研究中发生的任何有趣或令人惊讶的时刻吗？
大约 10 年前，我们在另一个人的实验室做了一些关于一种叫做魔角旋转光谱学的研究 [一种依靠旋转样品以获得更高分辨率数据的核磁共振光谱学]。我感兴趣的是我们是否可以通过非常快速地旋转探头来从脂蛋白信号中获得一些额外的信息。我将血浆样品放入其中，结果出来的光谱完全不像正常的血浆。我想，太棒了！我们获得了所有这些新信息！我们尝试了更多样品，同样的事情发生了，所以我开始和这个实验室的一个人聊天。我说，“我们得到了一个惊人的光谱，它看起来一点也不像血浆光谱。” 他说，“哦，给我看看！” 我给他看了，他说，“嗯，这看起来很熟悉。” 长话短说，发生的事情是，前一周，这个人一直在运行蓝纹奶酪的样品——一家食品科学公司一直在进行实验。我们发现的不是脂蛋白基本动力学的新部分，而是发现了如何检测血浆中的蓝纹奶酪。