本文是《傑里米·尼科爾森的腸道直覺：研究腸道細菌》專題報道的補充，該專題發表在《大眾科學》2008年7月刊。
目前最熱門的生物醫學領域之一是代謝組學——研究人體及其細菌產生的代謝物和其他化學物質。其目標是找出這些化合物如何作為健康和疾病的指標。在《大眾科學》2008年7月刊的《洞察》欄目文章“跟隨腸道細菌”中，梅琳達·韋納采訪了倫敦帝國學院的傑里米·尼科爾森。作為該領域的創始人之一，尼科爾森認為，代謝組學可能證明，最好的藥物實際上是靶向腸道菌群，而不是人體細胞。以下是採訪的編輯摘錄。
您是最早研究代謝組（人類代謝產生的化學物質集合）的科學家之一。讓人們認真對待這個想法是否困難？
沒有人對此感興趣。我在 1980 年代在這個領域申請資助非常困難。我記得在 1987 年向《自然》雜誌投遞了一篇論文，該論文展示瞭如何使用核磁共振和計算模式識別來觀察用各種不同藥物中毒的動物的尿液。編輯說：“[這]對任何人都沒有任何興趣。” 這比第一篇真正稱自己為代謝組學或代謝經濟學的論文要早 10 年。
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在接下來的 10 年裡，我建立了一個非常出色的實驗室，因此當我們的工作開始受到關注時，我們已經成為世界上裝置最好的實驗室之一。
為什麼當時沒有人感興趣？
我認為這不一定是故意的抵制；還有很多其他事情在發生。在 80 年代，分子生物學剛剛興起。除非你從事分子生物學，否則你無法在英國獲得資助，因為每個人都認為它將解決所有問題。然後，在 80 年代後期，基因組學的概念也出現了。
您為什麼認為代謝組比基因組更有可能為科學家提供他們想要的答案？
基因組學只能帶你走上一部分通往真正生物發現的旅程。基因組是生命的藍圖，但它不會告訴你事物是如何運作的。如果你有一個核電站的藍圖，它會告訴你如何建造一個核電站，但它不會告訴你任何關於量子力學、物理學、核裂變的概念、放射性衰變或任何使其工作的原因。你可以用同樣的方式看待基因組。它可能確實有構建生命的藍圖，但它不會告訴你各個部分是如何組合在一起的。
您的研究表明，環境對您的健康做出了巨大貢獻。
人們談論讓你發胖的基因，但事實上，如果你坐在那裡吃豬皮、巨無霸和看電視，不管你的基因說什麼，你都會發胖。你對自己所做的事情非常重要。代謝會捕獲環境特徵以及遺傳特徵。你的環境包括你接觸的藥物、你接觸的汙染物、你腸道微生物的產物、你的飲食的代謝產物——因此，當我們進行廣泛的代謝譜分析時，我們正在捕獲所有這些資訊，以及與基因組變異相關的資訊。對我來說，代謝組學是所有“-組學”中最全面的。原則上，它可以捕獲一切的特徵。
我們發現人類在代謝方面比在基因方面更加多樣化。例如，中國人和日本人實際上在代謝方面非常不同，儘管他們在基因上幾乎相同。而且他們患病的機率非常不同。
科學家如何利用這些資訊來指導醫學？
我有一個新的概念，即全代謝組關聯研究。它將使我們能夠取樣導致人們患病的遺傳和環境因素。我們發現了與人類血壓等相關的代謝生物標誌物。透過這種方法，我們可以生成可以在生理學中進行測試的新假設，並最終可能導致新藥的發現。
你認為我們許多代謝差異與腸道細菌有關。你是如何意識到這些微生物對我們的健康如此重要的？
自從我們開始研究代謝譜分析以來，我一直都知道腸道微生物會產生代謝物。不過，直到大約七八年前，我們才真正關注它。不僅僅是我——還有伊恩·威爾遜教授 [英國阿斯利康的一位科學家]。他對此很感興趣，因為他觀察了成群的老鼠——據說是非常、非常相似的老鼠群——但有些老鼠產生一組代謝物，而另一些老鼠產生不同的代謝物。然而，它們來自同一個飼養員；它們是相同的遺傳品系。差異歸因於居住在實驗室不同部位的老鼠體內不同的腸道微生物種群。
我們越深入研究，就越意識到微生物與動物的代謝過程密切相關，它們可能會以以前從未考慮過的方式對疾病的發展做出貢獻。我們現在才真正開始擴充套件這一點，思考腸道微生物如何影響各種各樣的事情。它們對肝臟疾病和腸道病理（如克羅恩病和腸易激綜合徵）有影響；甚至有證據表明，自閉症兒童的腸道菌群 [與其他兒童] 非常不同。幾乎每種疾病都存在某種腸道 - 細菌聯絡。這非常了不起。
最終，您希望透過代謝組學實現什麼目標？
我們希望能夠獲取人類的一組生物資料，然後根據我們對該人代謝構成的瞭解，說出他們將活多久、他們可能患上哪些疾病、如何治療這些疾病以及如何以最佳方式管理他們的生活方式和藥物治療。我們正在開啟通往未來醫療保健的大門——對生物學的操縱在五年前是無法想象的。
您想分享一下研究中發生的任何有趣或令人驚訝的時刻嗎？
大約 10 年前，我們在另一個人的實驗室做了一些關於一種叫做魔角旋轉光譜學的研究 [一種依靠旋轉樣品以獲得更高解析度資料的核磁共振光譜學]。我感興趣的是我們是否可以透過非常快速地旋轉探頭來從脂蛋白訊號中獲得一些額外的資訊。我將血漿樣品放入其中，結果出來的光譜完全不像正常的血漿。我想，太棒了！我們獲得了所有這些新資訊！我們嘗試了更多樣品，同樣的事情發生了，所以我開始和這個實驗室的一個人聊天。我說，“我們得到了一個驚人的光譜，它看起來一點也不像血漿光譜。” 他說，“哦，給我看看！” 我給他看了，他說，“嗯，這看起來很熟悉。” 長話短說，發生的事情是，前一週，這個人一直在執行藍紋乳酪的樣品——一家食品科學公司一直在進行實驗。我們發現的不是脂蛋白基本動力學的新部分，而是發現瞭如何檢測血漿中的藍紋乳酪。