加州理工学院的科学家开发了一种由机器学习驱动的方法，使他们能够使用复杂的纳米级设备精确测量单个粒子和分子的质量。这项新技术开启了使用各种设备测量质量并因此识别蛋白质的可能性，并可能为确定完整蛋白质组(生物体中所有蛋白质的集合)的序列铺平道路。

蛋白质是生命系统的引擎。哪些蛋白质在何处制造、制造量是多少，这些可以提供有关系统健康的重要信息、有关疾病发生情况的线索以及对抗疾病的潜在方法。但科学家还没有一种方法来表征整个蛋白质组。

“我们现在讨论的是单分子水平的质谱分析技术;即无需切碎蛋白质即可实时观察整个蛋白质的能力，”物理学、应用物理学和生物工程学 Frank J. Roshek 教授、《自然通讯》杂志上描述这项新技术的论文作者 Michael Roukes 说道。

“如果我们拥有一种具有足够高通量的单分子技术，那么我们就能在合理的时间内测量数百万种蛋白质，然后我们就能真正了解包括人类在内的生物体的完整蛋白质组，”Roukes说。

质谱法是科学家用来进行各种分子侦查的常用分析工具。首先，取一个神秘的样本，将其电离(即通过移除一个或多个电子使其带电)，然后使其沿指定路径加速。然后使用磁场或电场从侧面推离子，看看它们移动多远。

离子越轻、带正电越多，它们偏转的程度就越大;这提供了一种测量每种离子质量和电荷的方法。有了这些信息，研究人员就可以尝试解开样本的化学组成。

质谱法有多种用途，包括法医学中微量元素的分析、疾病生物标志物的检测以及农药残留物的分析。但初始电离步骤并不适用于所有样品，尤其是可能被该过程改变的生物样品。