溶解性有机质由成千上万种分子组成，是水域与陆地生态系统中生物地球化学循环的关键组成部分。溶解性有机质不仅作为关键碳源调控着微生物的群落结构和功能，其自身的组成与转化也受到微生物活动的强烈影响。过去十年间，得益于高分辨质谱技术（如FT-ICR MS）和统计方法的不断发展，溶解性有机质的分子表征及相关研究取得了显著进展。

    中国科学院南京地理与湖泊研究所构建了适用于高分辨质谱数据的R语言分析工具包iDOM，可实现对溶解性有机质数据的基础统计分析、生态机制深入挖掘与数据可视化。该R包能够处理多种类型数据，包括分子组成、分子性状以及尚未被鉴定组分的“暗物质”分子数据等，可集成环境因子和微生物群落等变量数据，探索溶解性有机质与非生物和生物驱动因子之间的关系。

    本研究基于一个模拟气候变暖的微宇宙实验数据集，系统展示了iDOM在实际研究中的应用（图1）。iDOM支持分子性状计算、分子类群划分、化学多样性与组成差异分析等基础功能；集成了更为深入的生态分析功能，包括：基于零模型，定量评估溶解性有机质群落构建中确定性与随机性过程的相对重要性；通过环境响应力指数iCER量化溶解性有机质分子及群落对温度升高等环境变化的响应强度；利用暗物质影响力指数iDME评估“暗物质”分子在溶解性有机质分子连接性中的作用及其对环境变化的响应；构建溶解性有机质-微生物互作网络，基于生态网络特异性指数量化分子与微生物之间的耦联强度及其对环境变化的响应（图2）。

    iDOM是一个面向高分辨质谱数据的综合分析工具包，旨在为溶解性有机质的分子化学表征与生态机制解析之间搭建桥梁。该工具包提供了一套系统化的分析流程，适用于多种生态系统与环境变化背景下的溶解性有机质研究。相关代码与示例数据已上传至Github平台，欢迎访问与使用：https://github.com/jianjunwang/iDOM。

    研究成果近期在线发表于mLife期刊，第一作者为博士研究生孟凡凡和胡盎青年研究员，通讯作者为王建军研究员。研究联合韩国基础科学研究院共同完成，得到了国家自然科学基金等项目资助。

    论文连接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/mlf2.70002

图1 iDOM分析框架与核心功能

图2 溶解性有机质与微生物的耦联关系及其特异性指数