21世紀(jì)以來(lái)，隨著生命科學(xué)研究的深入，出現(xiàn)了許多新概念和新學(xué)科，以基因、mRNA、蛋白質(zhì)、代謝產(chǎn)物為研究對(duì)象的基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)的迅速發(fā)展，催生了一門新的學(xué)科——系統(tǒng)生物學(xué)。上述組學(xué)的研究對(duì)象處于生物信息流-DNA、mRNA、蛋白質(zhì)、代謝物、細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體、群體的上游和中游。20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的微量元素科學(xué)的研究對(duì)象則主要位于生物信息流的下游。
　　從頭發(fā)微量元素分析衍生的頭發(fā)微量元素醫(yī)學(xué)是微量元素科學(xué)的重要組成部分，根據(jù)它的發(fā)展歷程，大致可以分為兩個(gè)階段，第一階段主要是從20世紀(jì)70年代到21世紀(jì)初，逐漸形成了頭發(fā)微量元素醫(yī)學(xué)的實(shí)驗(yàn)體系；第二階段主要是從21世紀(jì)的第一個(gè)10年的前半期到目前的10年間，逐漸完善了以微量元素組學(xué)為核心的頭發(fā)微量元素醫(yī)學(xué)的理論體系。
　　頭發(fā)微量元素醫(yī)學(xué)是研究頭發(fā)微量元素分布和變化規(guī)律、頭發(fā)微量元素與人體生理病理關(guān)系、頭發(fā)微量元素區(qū)分和診斷臨床疾病狀態(tài)，以及頭發(fā)微量元素監(jiān)督和評(píng)價(jià)藥物療效的科學(xué)。頭發(fā)微量元素醫(yī)學(xué)面臨兩個(gè)主要問(wèn)題，一是如何準(zhǔn)確測(cè)定頭發(fā)中的多種元素，二是如何解釋或解析測(cè)定結(jié)果�？梢赃@么說(shuō)，這兩個(gè)問(wèn)題直到21世紀(jì)第一個(gè)10年末期才獲得真正的解決，并由此正式形成了微量元素組學(xué)的理念。
　　早在20世紀(jì)80年代初，華中工學(xué)院（現(xiàn)華中理工大學(xué)）徐輝碧等首先將模式識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于生物微量元素研究中，并在肺癌和其他癌癥的分類和診斷中獲得了成功；中國(guó)科學(xué)院上海冶金研究所陳念貽、劉征先等對(duì)胃癌患者所做的研究表明，非線性映照法對(duì)早期發(fā)現(xiàn)胃癌具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于上述兩個(gè)單位對(duì)研究成果的積極宣傳和數(shù)據(jù)處理程序包的無(wú)償推廣，全國(guó)的生物微量元素研究進(jìn)入了快速發(fā)展階段。從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，多種多元統(tǒng)計(jì)方法被應(yīng)用于頭發(fā)微量元素研究中。例如，王小如、朱爾一等應(yīng)用偏最小二乘法對(duì)癌癥患者進(jìn)行初級(jí)臨床診斷，楊若明等應(yīng)用聚類分析法研究種族識(shí)別，張卓勇等和應(yīng)海等將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)新方法應(yīng)用于癌癥的輔助診斷，等等。進(jìn)入到21世紀(jì)，效率更高的支持向量機(jī)算法開(kāi)始應(yīng)用于微量元素研究領(lǐng)域。例如，陳念貽等應(yīng)用支持向量機(jī)一微量元素分析法判別烏龍茶、紅茶和綠茶；陳瑞蘭等應(yīng)用支持向量機(jī)研究頭發(fā)微量元素與高血壓的相關(guān)性，證明這是一種特別適合于非線性、有限已知樣本訓(xùn)練建模，進(jìn)而預(yù)報(bào)未知樣本屬性的新算法；楊興華等用支持向量機(jī)研究頭發(fā)微量元素與老年癡呆的相關(guān)性，判別準(zhǔn)確率和預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率均達(dá)到100%。
　　微量元素組學(xué)的形成還與高通量元素測(cè)定技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。在頭發(fā)微量元素分析實(shí)踐中，有越來(lái)越多的事實(shí)表明，任何疾病的發(fā)生不只與一種或數(shù)種微量元素異常有關(guān)，有時(shí)甚至涉及幾十種元素。例如，陳祥友等發(fā)現(xiàn)血小板減少癥與26種頭發(fā)元素失衡有關(guān)，艾滋病與20種頭發(fā)元素異常有關(guān)，腦中風(fēng)、紅斑狼瘡、帕金森綜合征各有18種頭發(fā)元素與正常人有顯著差異。這就需要有一種具有多元素同時(shí)測(cè)定、較高靈敏度和較寬線性范圍的分析工具，而同時(shí)具有這種分析能力的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ ICP-MS）現(xiàn)在已經(jīng)相當(dāng)普及。此時(shí)，與多元素測(cè)定相適應(yīng)的頭發(fā)樣品前處理技術(shù)（如頭發(fā)清洗、消解）也已有了深入的研究。
　　微量元素組學(xué)的概念來(lái)源于金屬組學(xué)。金屬組學(xué)是繼基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)之后，由日本Haraguchi于2002年提出的一個(gè)新的研究方向。按照國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)的定義，它是研究細(xì)胞、器官或生物組織中所有的游離金屬和金屬結(jié)合分子的形態(tài)、濃度、時(shí)空分布、生物功能，以及與基因組、蛋白質(zhì)組和代謝組之間聯(lián)系的科學(xué)。金屬組學(xué)的研究方法特別強(qiáng)調(diào)金屬或類金屬的整體形態(tài)分析，但受限于目前分析技術(shù)水平的發(fā)展，至今未有顯著進(jìn)展，實(shí)際還是停留在各個(gè)領(lǐng)域的傳統(tǒng)分析水平。針對(duì)這種情況，上海交通大學(xué)趙鐵于2009年提出了血清微量元素組學(xué)的假說(shuō)，并建立了ICP-MS分析血清中65種元素的組學(xué)方法學(xué)，應(yīng)用于尋找與臨床骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)的差異元素。同一時(shí)期，李昕也應(yīng)用該方法研究了新生兒出生缺陷孕婦的差異性元素。
　　完整的組學(xué)研究流程可分為樣品采集和制備、樣品測(cè)定和鑒定、數(shù)據(jù)分析和解釋三大部分。根據(jù)研究對(duì)象和目的的不同，微量元素組學(xué)可以分為特定元素測(cè)定、多元素測(cè)定、元素指紋譜測(cè)定和全元素測(cè)定4個(gè)層次。從這個(gè)意義上說(shuō)，1983年徐輝碧、陳念貽首次將模式識(shí)別技術(shù)成功應(yīng)用于生物微量元素譜分類研究，就已開(kāi)啟了中國(guó)微量元素組學(xué)研究的新時(shí)代，至今已成果累累，本書(shū)作者對(duì)此做過(guò)詳細(xì)整理和歸納。例如，在《頭發(fā)檢測(cè)與疑難病診斷》（2009）一文中，列出了38項(xiàng)頭發(fā)微量元素組學(xué)研究成果；在《微量元素改變中國(guó)的科學(xué)面貌》（2014） 一文中，按樣品屬性列出了頭發(fā)微量元素組學(xué)、血清微量元素組學(xué)、組織微量元素組學(xué)、中藥微量元素組學(xué)、基因和蛋白質(zhì)微量元素組學(xué)5個(gè)方面的應(yīng)用實(shí)例�？梢�(jiàn)，微量元素組學(xué)由中國(guó)首創(chuàng)，也早就是中國(guó)微量元素科學(xué)工作者的實(shí)際研究?jī)?nèi)容。
　　頭發(fā)微量元素分析促進(jìn)了頭發(fā)元素醫(yī)學(xué)的形成，微量元素組學(xué)又助推頭發(fā)微量元素醫(yī)學(xué)進(jìn)一步完善和成熟。微量元素組學(xué)不僅是微量元素醫(yī)學(xué)研究的理想工具，也是唯一能將基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等整合在一起的研究分支。然而，我國(guó)至今所報(bào)道的微量元素組學(xué)研究，大多屬于前3個(gè)層次。嚴(yán)格地說(shuō)，只有最后一個(gè)層次，即全元素分析，才是真正意義上的微量元素組學(xué)研究。因此，微量元素組學(xué)研究依然任重道遠(yuǎn)，頭發(fā)微量元素醫(yī)學(xué)注定前途無(wú)量。
　　《頭發(fā)微量元素醫(yī)學(xué)的形成與發(fā)展——三百篇文獻(xiàn)述評(píng)》是2003年出版的《頭發(fā)微量元素分析與疾病診斷》的姊妹篇�！额^發(fā)微量元素分析與疾病診斷》首次詳細(xì)闡述了頭發(fā)的結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)規(guī)律、營(yíng)養(yǎng)來(lái)源及由代謝性疾病引起的頭發(fā)結(jié)構(gòu)異常，首次詳細(xì)介紹了微量元素必需性證據(jù)的發(fā)現(xiàn)史、頭發(fā)元素臨床意義認(rèn)識(shí)史和頭發(fā)元素分析發(fā)展史，首次全面論述了頭發(fā)元素分析在醫(yī)學(xué)中的作用和地位，首次系統(tǒng)討論了頭發(fā)檢驗(yàn)應(yīng)用于臨床的實(shí)際可能性。該書(shū)出版后，在社會(huì)上引起了廣泛的反響，有贊賞，也有質(zhì)疑，更多人還想尋找相關(guān)原文仔細(xì)探究。鑒于近10多年來(lái)，頭發(fā)微量元素分析獲得了新的進(jìn)展，頭發(fā)微量元素醫(yī)學(xué)出現(xiàn)了新的突破，因此，該書(shū)作者們決定再度合作，續(xù)編該書(shū)。
　　本書(shū)由發(fā)表于80多種中文科技刊物上的300多篇論文組成，時(shí)間跨度凡40年，以頭發(fā)微量元素醫(yī)學(xué)為主題分成興起和形成（1976-2005年）、完善和成熟（2006-2015年）兩大編，第一編由11章組成，第二編由2章組成。編者為每章寫了融會(huì)貫通的提要，并為每篇文章寫了反映原文作者觀點(diǎn)的導(dǎo)讀。
　　閱讀本書(shū)，可以把握頭發(fā)元素準(zhǔn)確測(cè)定的方法要領(lǐng)，掌握頭發(fā)檢測(cè)診斷疾病原理的訣竅，了解頭發(fā)元素醫(yī)學(xué)的形成過(guò)程，洞悉微量元素組學(xué)的作用意義。本書(shū)可供醫(yī)學(xué)界、教育界、科技界、美容界相關(guān)人員學(xué)習(xí)參考，也可供相關(guān)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和圖書(shū)館收藏保存。