在后基因组时代,代谢组学是一个新兴的研究领域,具有独特的发展优势,已广泛用于疾病诊断、治疗监测、疾病康复等临床应用研究,相应的出现各种类型的代谢物数据库用于管理研究过程中产生的大量组学数据,有效支撑代谢组学进一步发展。尽管国内外已经建立各种类型的代谢物数据库,但关于标准参比物的数据库仍无法满足实际需求。标准参比物具有稳定的物化特性,常用于分析方法验证、过程控制、仪器校正等方面。因此,针对该现状,本文设计和实现了一个可用于临床代谢组研究使用的血清标准参比物数据库HRSMDB(Human Reference Serum Metabolome Database),并对该数据库的功能进一步拓展,论文主要贡献:(1)设计并实现了血清标准参比物数据库,该数据库提供按照标准制作流程制作的血清标准参比物样本,以及样本对应的标准数据;大量、高质量的血清数据和代谢物串联质谱数据集;收集整理各种类型代谢物数据库的关联数据。(2)经过调研分析大量代谢组学研究工作,本文开发并集成了多个代谢组学分析工具,如生化反应路径构造,未知代谢物识别,离子碎片树构造等。这些工具可极大提升参比物数据库HRSMDB的实用性。(3)基于收集整理的串联质谱数据集和相关研究工作,本文提出使用多层感知器网络预测代谢物分子指纹识别未知代谢物。根据实验对比结果知,本文设计的分子指纹预测模型可有效识别未知代谢物。该数据库提供web操作界面,可方便快捷使用。