单细胞多组学（Single-cell multi-omics）技术是在单细胞单组学技术的基础上，实现在同一细胞中测量多种组学数据的前沿技术，Nature Methods杂志和中国科协曾将其列为2019年年度技术和20个重大科学问题及工程技术难题之一。单细胞多组学技术可以在单一细胞个体内，同时分析多个基因、蛋白质和小分子的表达情况，从而更全面地揭示细胞的状态和功能，有利于从遗传信息、信号调控、蛋白表达、代谢通路等多层面探究生命活动的奥秘以及疾病的发生、发展与治疗机制。蛋白质作为细胞生命活动的执行者，直接反映了细胞真实的生命活动状态，因此，发

生物标志物是信息型分子、颗粒甚至于细胞，其在健康和病患人群间存在数量或质量上的明显差异。因此，生物标志物的发现和鉴定对于疾病的诊治具有重要的意义。但是，生物体系的高度复杂性及（疾病早期阶段）标志物的稀有性使得标志物的发现极具挑战。当前，以蛋白质组学为代表的组学类发现策略具有高通量的优点，而传统的基于亲和识别的生化类发现策略拥有较好的特异性，但两者均存在灵敏度不足的缺陷，难以在低丰度区高效地发现生物标志物，制约了我们对重大疾病发生发展过程中分子层面变化的深刻认知。

液体活检在癌症早筛和预后监测方面有着得天独厚的优势。体液中的游离DNA（cfDNA）和游离RNA（cfRNA）在疾病诊断和预后的无创评估中已经有了深厚的研究积累。诸多cfDNA特征，例如突变、拷贝数、甲基化模式、片段化模式和核小体足迹在癌症患者中都发生着异常调控。许多 cfRNA 特征也可以作为癌症标志物（包括microRNA，circRNA以及 mRNA 和长非编码RNA 的选择性剪接模式）。不过，单组学特征各有所长，比如cfDNA的甲基化具有极佳的组织溯源能力，但是对于早期癌症患者的检出率较低。而cfRNA虽然丰度和灵敏性较高，与癌症患者的动态息息相关，但是 RNA的稳定性较差。如何利用多组学的进行优势互补，尽早识别癌症患者，灵敏地监测疾病动态变化，是液体活检中一个亟待解决的问题。