通向生命科学未来的路线图
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科学杂志
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美国国立卫生研究院(National Institutes of Health, NIH)是世界上从事生命科学研究最重要的研究机构。它的年度预算占了美国政府科学投入的60%左右。显然，这样一个机构的一举一动无不对世界的科学研究，尤其是生命科学的发展有着巨大的影响。在上个世纪的分子生物学黄金时代，NIH在生命科学领域作出了显著的贡献。随着人类基因组计划的完成和后基因组时代的到来，生命科学走到了一个新的十字路口，NIH也面临着新的抉择。三个关键问题摆在了2002年新上任的院长瑞尔霍尼(E. Zerhouni)的面前：什么是当前最紧迫的挑战？前进道路上的障碍是什么以及如何去克服？NIH应该采取什么样的努力？面对这些问题，来自美国学术机构、政府部门和私人团体的300多名生物医学权威人士，在一年多的时间内进行了一系列的讨论，并由此形成了一个通向生命科学未来的“中长期发展规划”——国立卫生研究院路线图(NIH Roadmap)[1]。
向“大”生物学进军
, 百拇医药 作为一个指示未来的路线图，首要任务是确定方向和目标。在过去的50多年内，实验生命科学的主要目标是寻找特定的基因或蛋白质，从而在分子水平上根据个别的基因或蛋白质行为来解释生命活动。随着生命科学的进步和后基因组时代的到来，人们逐渐认识到，过去得到的图景过于简单，生命实际上是一个由成千上万种基因、蛋白质和其他化学分子相互作用构成的复杂系统；对于高等生物而言，除了分子层面的复杂行为外，还有着细胞、组织和器官等不同层面的复杂活动；生命现象是这样一种复杂系统的整体行为。基于以上认识，NIH路线图提出，其主要目标是研究和理解复杂生命系统。
对于复杂生命系统的研究来说，注重整体性分析的“大”生物学是必不可少的，即各种“组学”是研究复杂生命系统的基础。就目前“大”生物学的发展现状来看，基因组学和功能基因组学已经比较成熟，难点是在研究蛋白质的蛋白质组学和研究小分子的代谢组学(metabolomics)。因此，在NIH路线图的28项任务中，关于蛋白质组学和代谢组学的就有3项，而间接涉及的如生物信息学、化学信息学(cheminformatics)等则有2项。
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“大”生物学不仅仅体现在研究的内容，更体现在研究的规模。传统实验生物学的基本研究单元是“个体户”，而当前的“大”生物学则注重“团队协作”和技术平台，如国际人类基因组组织、国际人类蛋白质组组织和英国桑格测序中心(Sanger Center)。这种特点在NIH路线图中也有着明显的反映。NIH路线图的三个主题之一就是与团队有关的——“未来的研究队伍”(Research Teams of the Future)。此外，在NIH未来的任务中，建立各种技术平台也是其重点工作，如化学小分子筛选中心、成像探针(imaging probes)合成平台等。也许更为重要的是，NIH路线图提出了新的研究模式和组织方式，以适应“大”生物学研究的需要。正如院长瑞尔霍尼所说，“路线图有目的地关注这样一种效果，即要确保NIH作为一个整体的研究效率和成果，而不是去考虑(NIH下属的)个别研究所或中心如何进行它们自身的研究。”[2] 这种关注体现在NIH提出了新的研究管理模式和资助方式，如NIH下属的各研究所都同意从自己的经费中拿出一部分来用于路线图所提出的项目。这在NIH的历史上还是头一次。
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生命科学的定量化
经过近一个世纪的努力，生命科学已成为一门实验科学并取得了很大的成绩，但是它尚未成为一门像物理学或化学那样的精密科学，因为生命科学的大多数研究都是定性的。NIH路线图的另一个战略目标，就是要获取关于生命活动和过程的定量的知识。NIH为此将建立一系列的“国立网络和途径技术分析中心”(National Technology Centers for Networks and Pathways)。这类中心的主要任务就是，开发在亚细胞水平和极短时间内进行定量测量的新仪器、新方法和试剂。此外，在纳米水平从定量的角度分析生命过程如“多少？”、“多大？”、多快？”等问题，将是2005年启动的“纳米医学中心”(Nanomedicine Centers)的主要任务之一。
除了发展用于定量研究的新技术和新方法外，加强大规模处理数据和信息的能力也是未来生命科学定量化研究的必要保障。NIH路线图启动了一个“生物信息学和计算生物学”计划，希望通过这个项目的实施而铺设一条通向生命科学未来的“信息高速公路”。该项目计划从2004年开始，建立数个“国立生物医学计算中心”(National Centers for Biomedical Computing)，以便开发相关软件和数据管理工具。这些中心将成为21世纪生命科学研究的基础设施，既支持“大科学”，也支持“小科学”。这一项目还将创立一个国家软件工程系统，使各地的生物学家、化学家、物理学家和计算机专家通过基于计算机的网格分享和分析数据。
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工具优先
要实施生命科学的“大科学”研究和定量化研究的战略目标，经典的生物学实验手段显然难以满足，开发新技术和新方法必然成为NIH路线图要考虑的内容。从NIH路线图的第一个主题——通向发现的新途径(New Pathways to Discovery)来看，路线图制定者的战略重点正是发展新技术和新的研究策略，而不是研究具体的生命现象或生物医学问题。在这个主题下面共有12项任务，每一项都与某种新技术或新方法相关。
在研究生物途径和网络方面，除了要建立“国立网络和途径技术分析中心”外，路线图还提出要发展全新的代谢组分析手段，用以研究细胞内的小分子，如脂、多糖和氨基酸的代谢。这类技术应该能够分析单个细胞内的，甚至是单个细胞内某一特定部分的代谢情况。此外，研究人员还要为蛋白质组学和代谢组学建立数据和质量方面的标准，因为蛋白质组和代谢组研究的复杂性远远超过基因组测序。
膜蛋白结构的研究一直是具有挑战性的难题。路线图为此专门设计了一项任务，要通过发展迅速、高效和可靠的生产蛋白质的方法，能够提供大量的膜蛋白样品，以便科学家能够进行蛋白质结构方面的研究。
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随着化学遗传学的兴起，小分子化合物已成为一种重要的研究手段，而且很适合高通量的筛选。NIH计划建立一些专门收集小分子库并从事高通量筛选的中心，以便更快、更多地发现具有生物活性的小分子。为了配合这一任务，NIH还将开展化学信息学的工作，以提供有关化合物的结构、性质和功能的数据库。
最近几年，光学成像技术已经成为生命科学研究的一个重要工具，它被用于单个细胞乃至整个的有机体。路线图对这方面的工作也非常重视，专门安排了三项任务，包括开发比现有成像探针要强1000倍的高灵敏度和高专一性的探针；建成完备的成像探针数据库；建立满足基础研究和临床分析需求的成像探针合成平台。
鼓励冒险和交叉
凡是申请过NIH资助的研究者都知道，项目的可行性通常是申请获得批准的关键之一。这一点对具有原始创新性的申请是很不利的，因为它们的风险常常很高。院长瑞尔霍尼完全意识到这一点，“研究者常常不把自己最有创新性的申请提交给NIH，因为他们认为NIH反对冒险。” [2] 但是，当21世纪的生物学家面对着一个广度和复杂程度都远远超出过去的生物学问题时，这种保守的态度显然不利于科学的发展。现在需要的不仅仅是一个个确实可行的项目，更需要一些敢于冒险的具有原创性思维的思想家，他们有勇气面对21世纪生命科学和医学中最具挑战性的问题。这些思想家的工作将有可能带来全新的理论或技术，从而大大加快生命科学发现的步伐。
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NIH的管理者针对这个问题提出了一个解决办法，即设立一种新的资助方式——所长创新者基金(The Director’s Innovator Awards)。这种基金将鼓励那些富有创造性的、不受现行理论和观念束缚的思想家提出和探索关于生命科学的独创性理念。“所长创新者基金”的管理一改传统的做法，申请人将通过一个严格的推荐程序，以便判定其理念可能对生命科学研究产生的“重大影响”和申请人从事该项研究的能力。申请人将不被要求提交详细的研究计划；他们可以围绕着其想法进行自由探索，沿着预期的研究方向或完全没有预料到的研究方向进行工作。“所长创新者基金”的设立绕开了现存体制，在不破坏目前科研管理整体框架的情况下实现了管理的创新。
当前生命科学研究的广泛性和复杂性不仅需要科学家的冒险精神，而且要求科学家走出自己的专业领域。NIH路线图在鼓励多学科交叉方面也下了很大的工夫。首先，NIH将建立若干个多学科交叉中心，这些中心试图打破传统的研究所的“围墙”，着重支持那些不同于经典研究方法的新型研究策略和手段。其次，为了组建多学科交叉的研究队伍，路线图专门设立了培训多学科交叉研究人员的基金，使每一个研究所或中心都来支持与自己研究目标相关或不直接相关的队伍建设。多学科交叉的关键之一，是让不同学科的研究人员相互交流和沟通。路线图显然也认识到这一点，设立了“多学科交叉的技术和方法创新研讨会”和“生命科学与物质科学交界的机构联席会议”两个专项；后者是指NIH和美国国家科学基金委员会(National Science Foundation)将联合举行讨论会，研讨如何鼓励将物质科学方面的进展用来支持和推进生命科学。
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从实验台到床前
科学在过去主要是被研究者个人的兴趣所推动的，很少涉及社会的需求。但是，随着科学研究的规模化和社会化，今天的科学发展已经远离个人的喜好。仅仅从对科学研究的投入而言，科学研究就不可能不考虑公众和政治家的意愿。从某种意义来说，经费投入是当前生命科学研究的基础。例如NIH在1998年的预算是136亿美金，到2003年时已翻了一番，达到273亿美金。因此，NIH一直把防治疾病和为健康服务作为NIH所有研究活动的根本目的，甚至把现代生命科学的大多数学科如分子生物学、细胞生物学和遗传学等，都纳入到生物医学(biomedicine)的范畴。1990年代末期，NIH为了进一步加强生物医学研究和临床的结合，提出了一个被称为“从实验台到床前”(From Bench to Bedside)的计划。而NIH路线图在这种结合方面则提出了更为宏大的设想。
路线图的制定者认为，美国的临床研究已经跟不上基础科学的迅速发展，如何使临床研究适应和满足生命科学的进步已成为未来最困难和最具挑战性的任务。为此，路线图的第三个主题就是“临床研究体系的重建工程”(Re-Engineering the Clinical Research Enterprise)。这一工程的核心内容是，在患者、医生和科研人员之间建立新型合作关系，通过这些努力使公众更广泛地参与到临床研究的过程中。
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整合现存的临床研究网络是这一工程的一项重要任务。它主要是通过加强信息和数据处理以及开发各种新技术，来提高整个临床研究体系的效率和产出。一个重要举措是开展临床研究信息学，建立一个让各地研究人员共享的标准化数据系统，即“国立电子临床试验和研究网络”(National Electronic Clinical Trials and Research Network, NECTARN)。
为了适应21世纪生物医学的进步，加强对临床研究者的训练是必不可少的。路线图制定了两个主要的训练项目。第一个项目称为“多学科的临床研究训练班”，针对的是从事临床研究的博士生和博士后。第二个项目则是“NIH临床研究骨干班”，挑选以社区为基础开展研究的工作者接受专门的临床研究训练。这些研究骨干将在促进科学发现和将发现推广到社区的过程中扮演重要角色。
转化过程如临床试验和评估一直是基础研究成果进入临床应用的瓶颈。“临床研究体系的重建工程”的另一项重要任务，就是要推进转化研究(translation research)。路线图计划在美国的不同地区建立转化研究中心；这些中心将提供精密的设备，为科学家完成一个产品从实验台到床前的中间步骤提供技术平台。此外，这些技术平台还可以提供涉及关键的转化研究如临床试验的相关服务。路线图还提出，要发展用于转化研究的新手段，如评判临床实验结果的新技术。
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不同于美国以往的生命科学研究计划，如1970年代的“攻克癌症计划”和1990年代的“人类基因组计划”，NIH路线图并没有给出具体的生物学问题。路线图的战略目标是，构造适应生命科学和临床研究发展的创新体系，组建从事未来生物医学的新型研究队伍，发展适用于复杂生命系统研究和定量化分析的新技术和新方法。显然，路线图制定者的意图，是系统地提升21世纪美国的生命科学和临床研究能力。
[1] http://nihroadmap.nih.gov
[2] Zerhouni E. Science, 2003, 302: 63
专家简介：
吴家睿，研究员，博士生导师。1982年毕业于广州中山大学生物系；1985年在中科院遗传研究所获硕士学位；1994年毕业于瑞士苏黎世联邦理工学院，获博士学位；1994年10月在纽约州立大学卫生科学中心做博士后；1997年10月起在中科院上海生化所从事细胞分子生物学研究工作。吴家睿博士现在已分别得到国家和地方多项基金的支持，其中包括中科院的“百人计划”和国家杰出青年基金。
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研究简介：细胞的各种活动，如细胞增殖、分化和凋亡等不是互不相关的孤立过程，而是紧密联系、高度协调的互动过程。例如，细胞分化的先决条件是退出细胞周期，而细胞周期的异常则可以激活凋亡途径。因此，细胞内一定存在一个调控这些活动的网络。对这个网络的破坏是细胞癌变的主要条件，我们称这种网络破坏后的生长为“细胞的非正常生长”。
目前本课题组主要从事有关破坏细胞周期调控和凋亡互动的“细胞非正常生长”的研究，以及细胞周期与细胞分化之间关系的研究。
附：美国国立卫生研究院21世纪工作路线图(NIH Roadmap)
--编译自http://nihroadmap.nih.gov
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1.历史和目的
2002年5月，在担任美国国立卫生研究院(NIH)的院长之后，医学博士Elias A. Zerhouni便立即召开了一系列会议来制定21世纪医学研究的工作路线图(roadmap)，以明确生物医学研究中的主要机遇和差距。这项工作是每一个NIH的研究所无法单独完成的，需要联合大家的力量，以达到在医学研究的发展中形成最深远的影响。医学研究现在正面对着前所未有的机遇，但是生物学的复杂性却仍是一个巨大的挑战。NIH的最终目的是促进新的科学技术转化为人们的切实利益。
在会议上，经过300多位研究院所、企业、政府和公众等各界领袖的补充完善，NIH Roadmap形成了一个优先权的框架结构，强调了NIH的整体性，以便优化NIH的全部研究资源，并且提出了建立一个效率更高、产出量更大的医学研究系统的期望。它在三个主要领域确定了当前的重大机遇：探索新途径、未来的研究团队、重新设计临床研究事业。
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以NIH Roadmap为指导将推动NIH继承历史传统，向为美国和全世界的人民提供高质量健康生活的中心目标不断前进。
2.Roadmap的形成
Roadmap从构思到形成经历了下面几个过程：
2.1 一系列会议
Roadmap从系列性的5个会议开始，会议在Zerhouni博士和NIH下属各研究所主任的主持下展开了生动的讨论，讨论关于NIH在未来10年内应该采取的将对美国和全世界的医学研究产生深远影响的重大行动计划。与会者被问及：
º 当前科学所面临的挑战是什么？
º 这一进程的障碍是什么？
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º 我们怎样才能克服障碍？
º 什么任务是任何一个单独的研究机构都不能够完成，而只能由NIH整体来实现的？
在每次会议中，与会者都要站在NIH院长的角度上来为不同研究领域设立先后顺序。
2.2 NIH领导层讨论会确定实施计划
Roadmap会议所定的优先领域成为2002 年NIH领导层会议--一年一度的NIH研究所和中心主任会议的讨论基础。与会者分成五组来讨论roadmap会议的主题。Zerhouni博士要求每组严格评估roadmap会议的内容：什么能做？什么不能做？什么是需要做的？什么时候可以做？什么是可实现的？
另外，Zerhouni博士要求各组考虑关于每个所提议行动的引人注目的意见，并评估其效果，可行性，对广大民众的吸引力和在医学研究中的实际应用潜力。Zerhouni博士强调他要的不是例行公事，相反，每组都要提出令人振奋的、可行的，并且能应用到广大群众之中的想法和行动计划。于是各组确定了短期和长期的行动计划，未来应进行的其他活动，以及遇到特殊障碍的科学领域。当天结束的时候，每组都确定了3-5个主要的、贯穿NIH的主题留待日后讨论。
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2.3 工作组将最初的蓝图变为行动
讨论会之后几个月内，新的想法被进一步优化。Roadmap的发展需要系统性的分析和计划。2003年春，成立了NIH研究所主任领导的许多工作组，同时从外面特聘了顾问。这样，执行计划由工作组不断发展，并成为构建未来医学研究事业的蓝图。
在2003 年NIH 预算会议上每个工作组陈述了各自的首要计划。与会者有NIH院长、各研究所和中心主任。各组检查了自己的计划并通过几个主要标准对其进行衡量：
º 这一计划是否真的可以实现--它能否大大改变生物医学研究在未来10年的方式和内容？
º 这一计划的结果是否能被大多NIH研究所和中心所用，并增进其工作？
º 如果不执行这一计划，NIH能否承受？
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º 这一计划能否引起投资方，尤其是公众的兴趣？
º 这一计划是否视NIH为唯一而其他实体不会或不能做？
2.4 执行组
Roadmap工作组分为9个执行组，这9个组为Roadmap的下一步工作制订了计划，包括时间表、里程碑、协调机制、需求清单，以及计划执行人员的安排。
3.NIH Roadmap的主题
NIH Roadmap是一套完整的规划，可以加深我们对生物学的理解，激励各学科研究队伍，改进医学研究，从而推动医学发现和改善人类健康。大部分计划将在2004财年开始。其他计划将在2005财年后或之后开始，这取决于资金预算和其他条件。三个NIH Roadmap主题如下：
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3.1 主题一 探索新途径
这一主题要求我们加深对生物系统复杂性的理解。未来医学的进步将要求我们广泛掌握构成细胞和组织的大量分子的交互网络、它们的相互作用及其规律。如果我们想真正改革药物，就需要更精确地了解导致疾病的分子事件之间的联系。新途径的发现也将为21世纪的药物研究建立一个更好的"工具箱"。
为了充分利用最近完成的人类基因组序列图以及其他许多分子和细胞生物学方面的新发现，研究团体需要广泛接触各种技术、数据库和其它更敏锐、更充足以及更适合研究者个人需要的科学资源。化学分子库是已建成的资源之一，它可以提供：生物学网络；分子和细胞数据；最新的用于生物医学研究的计算机基础组织；用于观察和作用于基础生命活动的纳米技术装置；新治疗的潜在靶体。
这些计划将为诊断、治疗以及预防疾病的新方法提供坚实的科学基础。这一领域的执行组是：
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执行组一 建立板块、生物学途径和网络
人体内所有的生物成分--从单个基因到整个器官--共同工作来促进正常的发育和保持健康。一大批复杂的途径互相连接，促进基因、分子和细胞间的通讯，共同完成这项令人惊奇的生物团队的合作壮举。
这些生物途径中的某一些已经被发现，但更多的还在探索中。进一步的研究需要了解这些途径在人和其他复杂的生物体中是怎样组合的，并且需要确定这些途径的混乱如何导致可能的疾病，以及怎样使错乱的途径恢复正常功能。
在这组NIH Roadmap工作计划中，研究人员将把注意力集中在新技术的发展上面，以加速和推动对生物途径和网络的全面探索和研究。这些网络中的一个重要组成部分是一组含有生物体基因组编码的蛋白质，通常被称作"蛋白质组"。为了更好的理解蛋白质组，必须发明新的工具，使研究人员能够实时确定一个单细胞中大量个体蛋白质的数量、位置和交互作用。NIH将为这些网络和途径建立一系列的技术中心来促进新的蛋白质组技术的发展。这种技术能力的扩大对于生物途径的鉴别和相关疾病的治疗是至关重要的。
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另一个焦点是为研究人员提供新型分析工具，以便于更好地理解细胞中新陈代谢的构成和网络，这通常被称作"代谢组学"。研究人员热切盼望新技术的出现，以便测量一个单细胞中、甚至是一个单细胞的某一特定部分的局部浓缩的糖、脂、氨基酸和其他代谢物。这一领域的研究重点及步骤包括：代谢物浓度的大范围波动、复杂的代谢混合物、单一样本中大量的未定义成分和细胞代谢补足物的动力学特征。这些广泛的信息为更好的检测正常细胞和疾病细胞代谢的不同铺平了道路。
这一系列新的工具有助于研究生物构造板块和途径，并为将来更复杂的课题研究打下基础。一些课题可能包括生物体蛋白质和新陈代谢网的完全比对，也可能包括创建生物模型来帮助预测人体对疾病、伤害或感染的反应。NIH期望这些计划产生的数据被用于生物医学的研究上，目的在于更早、更准确地诊断、预防和治疗多种多样的疾病。
有关生物构造板块和途径计划的更多的信息，请联系国家人类基因组研究所通讯作者Geoff Spencer。与有关计划的NIH科学家交流，请致电(301)4030911，spencerg@mail.nih.gov。
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执行组二 小分子文库和分子成像
研究表明，生命体中的一类通常被称作"小分子物质"的有机化合物，对科学家们从分子水平对细胞功能的研究起着极其重要的作用。同样，这些小分子物质对于所有的疾病，无论是头疼，还是癌症，也都具有很高的药用价值。事实上，大部分的药物，比如阿斯匹林，抗组胺类药物，都属于这一类小分子化合物。
目前，要预测哪一种小分子化合物在某一特定条件下效用最高还是一个难题。通过系统地筛选成千个小分子物质，研究者可以最大程度地比较两个化合物的相似性、可研究性或期望的治疗效果。
我们称之为"小分子文库"的计划将为研究生物分子药物的科学家们提供有机小分子物质的信息，作为其更深入研究细胞途径的化学探针。这为科学家们探索健康或病理细胞内主要成分的功能提供了新的思路。
这一计划同样也将促进有良好前景的新药物，尤其是针对罕见疾病的新药物的应用。希望通过提供含有大量药靶和高度活性的早期化合物，Roadmap计划将推动新药剂的开发以最终发现和治疗各种常见与罕见疾病。这些化合物将加速新药靶的验证。其他公共或私人部门的研究者也能利用这些药靶和化合物。
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驱使NIH构建小分子文库的动力主要有三点：第一，人类基因组计划的成功完成。人类基因组图谱，包括了组成人类基因组的全部30亿个碱基的序列信息，为药物作用位点的发现提供了大量的生物信息。第二，化学合成技术的发展，使很多理论研究者也可以使用这些化合物。而以前，这些资源只能是生物技术公司的科研人员才有权使用。第三，自动化技术、信息技术的应用，使研究者在一天内合成成千上万的化合物成为可能。
小分子文库能够发挥作用的先决条件是必须包括大量的化合物信息，用来筛选出对生命活动起作用的分子。NIH已经着手建立一个包括近50万个、不同种类小分子化合物的数据库，有些已经知道确定的生物活性，有些还有待鉴定。随着研究的深入，这个数据库也会不断的扩充和更改，最终将包含作用于任何生命领域的所有生物小分子物质的信息，以及小分子物质的相互作用的位点。
小分子文库的不断扩充，同样也会加速分子成像技术的发展，包括活性分子构像的研究及其在单个细胞或整个有机体中发挥生物活性的机制的研究。最终，未来的医生，可以利用这些信息，针对不同的病人建立个性化的病理组织乃至细胞的功能档案，进行有针对性的诊断和治疗。但是应用这一技术作为常规医疗手段也有很多障碍，例如，用于成像系统的高灵敏度分子探针设计和制备、探针数据库的构建、以及大规模的探针集中化生产。
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在未来的五年内，NIH将支持高特异性、高灵敏度的分子探针制备技术的研究，使分子探针的检测准确度提高10 到100倍。目前NIH的一个有关癌症和脑的分子探针成像数据库已经建成，以此为基础，将扩充成一个包括各种组织、各种功能、各种疾病的全面的探针成像数据库。
另外，NIH还会建立一个成像探针发展中心，专门生产大量的探针，主要为公共卫生和科研人员提供免费的服务。探针技术的发展，将依赖于药靶的筛选。
分子成像技术，可以为医生提供病人的细胞生理和功能的具体信息，并生产出有针对性的药物，这将使疾病的早期诊断及治疗成为可能。NIH确信，分子成像技术将会成为生物医疗研究的强有力的工具，在临床医疗史上具有里程碑的意义。
了解更多有关小分子文库和分子成像的信息，请联系Geoff Spencer，电话(301) 403-0911,电子信箱： spencerg@mail.nih.gov。
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执行组三 结构生物学
健康的头脑和身体需要数十亿被称为蛋白质的微小分子的协调行动，我们的基因包括能翻译成蛋白的DNA (脱氧核糖核酸)。一些蛋白质建造我们的细胞, 另外一些蛋白质如同小型的机器一样使我们思考、产生嗅觉、吃饭和呼吸。在我们的身体中蛋白质是不可缺少的分子，每一个蛋白质分子都有一个独特的三维结构，这些都是为了很好的适应它们的特殊工作。假如一种蛋白质的形状发生了变化，就会对人的健康产生很大的影响。许多疾病的起因都是由于蛋白质的畸形，包括囊肿性纤维化、Alzheimer's症以及许多其它的疾病。
NIH Roadmap的结构生物学计划的第一步是要建造一个人体内各种蛋白质分子结构的图谱库。这次研究将涉及发展快速、高效以及独立生产蛋白质样品的方法，科学家可以用这种蛋白质样品来确定蛋白质的三维结构。目前研究人员正在不懈努力，试图将蛋白质的生产从目前不稳定的过程转化为一个稳定的流程，这将有助于他们辨别在健康和疾病时的蛋白质结构。
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那么完成这件任务需要什么呢？NIH将首先为科学家提供资金，以发展革新的方法来生产大量膜蛋白质，这些蛋白质紧紧地嵌合在我们的细胞表面。科学家普遍地发现要想把这些蛋白质提取出来、而且保持其天然结构是极端困难的。
课题的设计者期待着发展新的蛋白质生产方法和发明专用的设施，从而快速、有效地制造大量适合研究的膜蛋白质样品。一旦适合科学实验的蛋白质大量生产出来，科学家们就能使用标准的X射线或强磁场的方法来确定一种蛋白质。
在一种被称为X射线晶体学的技术上，研究人员用高能X射线照射一个很小的、有几万亿蛋白分子的晶体。这个晶体将X射线散射到一个电子检测器上，就像迪厅里的镭射球灯将彩光照射到地板上一样。用计算机来检测射线强度,并用数学方法加以计算，就可知蛋白质分子中每个原子的确切位置。另外一种使用比较广泛的解决蛋白质结构的技术是核磁共振波谱，这种方法也叫作NMR，它依靠超强磁场来实现。在这种方法中，科学家利用蛋白质里的原子都带有少量磁性的特性对这种蛋白质外加一个很强的磁场，蛋白质内的磁场区就会与NMR磁场排列一致。磁化的蛋白质样品以某种模式被一系列计算机产生的强脉冲所探测，科学家可以籍此推断出蛋白质的三维结构。
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结构生物学的首要目标就是更广泛地研究蛋白质结构，以及进行更为复杂的基于计算机方法的数据分析。科学家将努力使蛋白质能以工业速率进行生产和分析。海量数据的存储将使科学家在自己的实验室就能够很容易的获取到所需的数据。
在将来的几年里，工作焦点将会集中在发现一种方法，这种方法能够推断出多个相互作用的蛋白质所形成的更为复杂的生物机体模式。为了理解这些机体怎样工作以及当它们出问题的时候如何修理，研究人员需要从几个不同的角度来观察蛋白质复合物，在活细胞里模拟它们的形状。大量的蛋白质均需要做这种实验.。
结构生物学研究用的蛋白质生产设施将于明年开始研制。Roadmap发起人预计科学家们大约需要十年紧锣密鼓的工作才能使这项工作达到它的目的，即从DNA中预测蛋白质结构以及生物机体的行为。
获得更多关于结构生物学的信息，请与Ann Dieffenbach联系。
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执行组四 生物信息学和计算生物学
生物学曾经一直是显微镜、试管和培养皿的港湾，但是这个图景正在迅速扩展变化着。从物理学中借鉴来的尖端技术，帮助科学家运用计算机和机器人在溶液中分离分子、读出基因密码并绘制像蛋白质这样的天然分子的三维结构图。所有的这些技术产生了大量的数据，生物学正在快速的转变成一门信息处理的学科。
今天的生物医学研究，每天产生的数据可以填满大量CD，每张CD都可以储存数以亿计字节的数据(一个字节大概可以存储一个英文字母)。这些数据不可能手工处理，即使是家用计算机亦需要花费相当长的时间。研究者们需要的是超级计算机的巨大处理能力和协调运用较小机器的合力。
为使生物信息学和计算生物学计划得以实现，NIH Roadmap正在为医学研究铺设一条未来的"信息高速公路"。计划的焦点是建立一批国家生物医学计算中心，其中的一些中心将会在明年注入资金。
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在这些中心开始为21世纪的医学研究生产软件和数据处理工具奠定基础的同时，作为个人的科学家将可以获得资金并在中心共同工作?quot;大科学"和"小科学"将可以手牵手地推进科学的发展。通过这些努力，研究者们将可以分享大型试验所产生的数据。最好的头脑将能够更有效地合作解决那些悬而未决的生物医学难题，如遗传因素在个体的药物特异性中所起的作用，一些常见疾病如心脏病、癌症和糖尿病中遗传因素和环境影响之间的复杂的相互作用。
生物信息学和计算生物学计划将产生一个国家软件工程系统。在一个以计算机为基础的网格里，全国各地的生物学家、化学家和计算机科学家将能够通过一套标准的共同软件工具分享和分析数据。这一项目的开发者们预想，这套系统可以做成类似于今天大部分家用计算机上的办公软件工具包那样，在这个工具包中信息可以在个个软件之间无缝的传输，就像是整合在一起的电子表格软件、字处理软件和电子邮件程序一样。
在早期，生物信息学和计算生物学启动项目的计划者们将把讨论的中心聚焦于如何制定导引这一工程和整个领域平稳发展的策略。研讨会将要面对一些重要的问题，例如：在科学界推进数据共享，消除壁垒使得生物医学计算系统的所有部分都可供共同使用，建立一个通用的计算词汇表的重要性，和如何能最好地在美国的学院与大学之中稳固地建立起生物信息学与计算生物学这两个孪生学科。
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联系相关专家，请致电 (301) 496-7301, dieffena@nigms.nih.gov。
执行组五 纳米医学
假设医生拥有微小的工具，可以在病人体内正在成长中的肿瘤里找到并摧毁早期的癌变细胞；假设细胞内损坏的部分可以被移除并替换上一个具有相同功能的微型生物机械；假设分子尺寸的微型泵可以植入病人体内将救命药物准确地输送到需要它们的地方--这些情景可能听上去难以置信，但是这就是NIH Roadmap的纳米医学计划的终极目标。预计这一尖端研究领域将可以在10年之内对医学产生贡献。
在现今高科技的生物医学工具和治疗中，很多东西都变得很小。但是，当谈到纳米医学的时候，提的是非常非常地"小"。一纳米等于十亿分之一米，小到甚至用实验室里传统的显微镜也难以观测。
纳米技术是一个广阔的科学领域，包括创造和使用分子或原子级别的材料与装置，它们是组成分子的一部分。纳米科技在医学以外的应用正在发展中，包括由单个分子组成的细线制造的微型半导体芯片，由我们的遗传物质制造的微型DNA计算机。在国家纳米科技计划的指导下，联邦政府所支持的这一领域的研究正在其他几个机构的协力支持中迈进着。NIH Roadmap的纳米医学计划将基于以上的努力，并聚焦于与健康和医疗相关的纳米科技的应用上。
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数百年来，显微镜提供给了科学家们观察细胞内部的窗口，研究者们甚至使用了更强大的可视工具，以详尽的识别与分类细胞内部的成分及组成这些成分的更小的部分，并得到鲜明逼真的细节资料。但是，科学家们却没有办法了解细胞、细胞中的成分、成分中的分子的细目，当被问及"多少" "多大"和"多快"时，他们无法给出答案。
NIH将致力于建设一些纳米医学中心，以作为知识和技术的中心环节服务于纳米医学计划。这些中心将高度跨学科地接纳各个学科的科学家，如生物学家、物理学家、数学家、工程师和计算机科学家。在一开始的几年里，研究将在有关指导下收集大量关于制造分子级别机器的信息。在这一时期一个关键的行动是，开发一个新型的词汇表--词典--用工程术语定义生物元件和生物学过程。
一旦研究者们完全理清了分子内部与分子之间的相互作用，他们就可以开始寻找模式关系与在现有的实验方法之上的更高级别的相互关联性。绘制这些网络，理解它们随时间的变化将成为帮助科学家们认识生物设计的自然法则中至关重要的一环。在数年之内，认识这些法则将可以使得研究者们使用这些信息去定位病变细胞中的生物成分。这一创新可以带来可供应用的、与身体相适应的纳米工具，将帮助科学家找到制造合成人工生物装置的方法，如微型可植入的药物传输泵，或是扫描感染性物质是否存在或检测新陈代谢是否失去平衡的微小探针，以读出体内是否真的出现问题。
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联系相关专家，请打 (301) 402-0911, spencerg@mail.nih.gov；或 (301) 496-4308, hoglundt@nei.nih.gov。
3.2 主题二 未来的研究团队
现代生物医学研究问题的深度和复杂性日益要求科学家从自己的学科疆界中走出来，探索科学团队的新的组织模式。例如，成像研究需要放射科学家、物理学家、测报生物学家、计算机程序员共同组成一个完整的团队。许多科学家可能还会继续个人研究课题，但是我们也鼓励他们改变一下从事科学事业的方式。NIH期待新的方法能结合物理和生物科学的技术和规律。NIH的主任创新奖将授予那些设计出创造性研究方法的人。这些方法可能会有一定的失败危险，但是同样也带来了巨大的机会，形成创造性的发现。另外，新颖的合作方式，例如那些公共和个人部分的合作，将加速科学发现的进步。
作为这一主题的一部分，NIH Roadmap鼓励科学家和研究机构尝试研究管理的新模式。这一领域的执行组是：
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执行组六 高风险的研究
科学家们一直预想进入"分子药物"的新时代，用特异的分子对人类的疾病进行检测和治疗，医生不用花费很多的时间就能治愈新的疾病。
未来的医生可以操作预防性的传感器，对身体扫描，发现疾病的早期分子特征，并尽快消除他们。例如治疗骨折或者骨质疏松的患者，医生可以将包裹着促进生长蛋白的可降解生物高聚化合物，植入病人的骨组织内，使破损的骨组织生长出新的有效骨组织。或者，对早期肿瘤细胞做活体检查，对细胞内的分子活动进行成像观察，确定细胞中哪一个信号通路是活动的，哪一个通路是关闭的，这些信息都将有助于癌症的临床诊断和治疗。
虽然这听起来像科幻小说，但它确实已经离我们很近了。在过去的十年里，我们已经在生物的各个领域取得了巨大的进步，从PCR技术到生物芯片技术，生物信息学，以及详细的疾病模型的建立，都有了长足的发展。与此同时，计算机科学、电子信息学、物理学、工程学、材料科学、化学，以及很多其他领域的研究都最大程度地推进了医疗研究的发展。
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在这个科学飞速进步的时代，我们更要加快探索生命科学的步伐，激励全世界所有勇于创新的科学家们接受21世纪生物学和医学研究的重大挑战。用他们的智慧和创造力解决生命科学研究中的诸多问题，发展更高新的生物技术，开发分子药物，促进人类疾病的治疗和全人类健康。
以往，NIH一直致力于支持整体的研究项目而不是某个个体或科学家。NIH的初衷是支持那些已经确立的研究领域，即"低风险"投资。但如果NIH的支持没有一个完善的机制的话，这也会成为"高风险"投资。
为改变这一情况，NIH RoadMap 建立了新的基金以鼓励科学家们投入到生物医学的研究中。在这项资助下，申请者可以通过他们的生物医疗研究获得很高的利益。申请者无需提供一个详细的科学计划，这为他们的研究提供了更为宽松的自由度。
联系相关专家，请致电 (301) 435-1111, luckettd@csr.nih.gov。
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执行组七 交叉学科研究
传统的生物医学研究的组织形式与一系列的家庭手工业非常相似，即将研究人员集中于令人感兴趣的广阔科学领域，然后又将他们分到以系为基础的不同专业。但随着科学在过去10年的不断进步和生命的分子秘密变得越来越可接近，两个基本的规律显露出来：人的生物学和行为学研究是一个惊人的动态过程。因此，在某些情况下，生物医学研究中的传统划分阻碍了科学发现的脚步。
为了降低这些人为划分带来的障碍，促进科学进步，NIH Roadmap计划将设立一系列基金，使科学家从事交叉学科的研究变得更加容易。这些基金将支持：对科学家进行交叉学科研究策略的培训；建立专门的中心以帮助科学家从现有的学科中再创造出一些新的、更前沿的学科；举办未来发展研讨会，以促进生命科学与物理学以及其它一些仅有有限影响的重要学科间的合作发展。
交叉学科研究是将两个或更多不同学科的分析方法整合起来，来解决一个特定的生物学问题。例如，行为学家、分子生物学家和数学家可将他们的研究工具、方法和技术联合起来，以便于更有效地解决像疼痛和肥胖这样的复杂健康问题。从事表面上没有联系的学科使得不同学科在术语、方法和方法论上的传统差异也逐渐地消除了。随着潜在合作路障的移除，一个真正的思维融合才能够产生，这将扩展生物医学研究的范围，产生新的意想不到的观点，甚至可能会产生出新的、在分析上更成熟的交叉学科。
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通过设立旨在建立交叉学科研究队伍的新型基金，NIH希望有助于促进它的所有研究所、中心和办公室都感兴趣的疾病的研究，以改善整个国家公众的健康。如当前的计划一样，第一批基金将在2004财政年度拨出，为交叉学科的研究中心提供15个计划的项目基金。此外，申请指南(Request for Applications, or RFAs)也将在2004财政年度发布，以向这个新兴的研究领域的科学家提供培训。
为发展这些计划，组织者已经尽全力减少一些已经阻碍交叉学科研究发展的传统障碍。例如，新的基金将：同意项目首席研究人员不止一人，而且可以是这个研究团队中所有的核心成员(现在这已成为了一个标准)；可以向参与研究的多个研究所提供间接的研究经费；对那些融合多学科的方法来研究问题的项目，要求多学科全面的评价；鼓励交叉学科团队的研究朝着既定的、或非既定的的方向来发展。
有关建立交叉学科研究团队项目的更多信息，可以与国家牙齿与颅面研究中心的Bob Kuska联系，(301) 435-7560, kuskar@nidcr.nih.gov。
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执行组八 公共-个人合作
NIH常常向私营企业求助，以解决一些较复杂的问题，改善人类健康。每位合作者都带来他们自己独特的资源和力量, 这样要比他们每个人单独解决问题好的多。人类基因组计划就是一个很典型的实例。
21世纪生物医学领域的研究需要几部分力量的合作。NIH鼓励学术界、政府和私营部门等各方面研究人员的合作。但是NIH支持的研究人员和潜在的伙伴很少能意识到他们可能从中得益。
此外，还有些其它的NIH Roadmap工作也将得益于公私合作方式，并且NIH指导者也将会召集高水平的会议来激励新的、必要的合作。在政府部门和私人企业之间的合作已经延伸并加速了多种有创造力的NIH研究、培训和传播。这里是三个实例：
º 由学术中心、非赢利组织和12家药物公司共同组成的SNP(单核苷酸多态性)组织正在合作建立一个包括人类基因组全部SNP的图谱，并将对公众开放。SNP作为一种标记可以帮助研究者尽快找到致病基因并且发现患有危险疾病的病人。
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º 骨关节炎合作计划能做一些政府和私营企业都不能单独完成的事情：建立一个放射线学的生物标记以及物理测试的数据库,作为检查一些疾病的标准。普遍地来讲，骨关节炎没有有效的治疗方法，因此急需发明一种新的疗法来满足很多受这种疾病扰乱的病人的需要。这项历时七年的工程一共招募5,000名50岁或者更大年龄的高发病率人群来研究膝部骨关节炎。这项工程的基金来源于几个NIH的研究机构, 以及默克(Merck)、诺华(Novartis)和辉瑞(Pfizer)制药公司。研究所收集的此项数据有利于加快研究步伐以及加速发现更好的治疗方法。
º NIH近来奖励了六个癌症中心，它们致力于开发一种独特的公私合作方式来增加参与早期临床试验的人数。癌症研究中心的朋友发起了这次合作。它包括国家癌症机构以及国家健康机构和五个公司：Aventis、Bristol-Myers Squibb、Eli Lilly、GlaxoSmithKline和Novartis。以前每年只有3%-4% 的新近诊断为癌症的成年患者参与临床试验，而这个合作可能给上百个癌症病人一个参与早期临床试验的机会。合作的最终目的就是缩短一种有希望的治疗方式从实验室阶段到应用于临床的时间。
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显而易见，公私合作为科学的发展提供了一个新的模式，并加速了医学的进步以提高人的生活质量。当研究人员解决更加复杂的生物医学的问题时，在NIH、私人企业和非赢利组织之间的战略合作将变为更为重要。NIH Roadmap的目的就是形成合适的合作者，用他们各自带来的资源取得长足的进步从而尽快改善美国人的健康。
联系相关专家，请致电 (301) 496-1752, shurej@nia.nih.gov。
3.3 主题三 重新设计临床研究事业
传统观念上的基础研究正在迅速转化成药物、治疗和预防方法。这种转化是NIH的中心使命。虽然以前NIH曾成功地进行了医学研究，帮助实现了一度剧烈和致命的疾病到慢性病的转化，但是科学团体都清醒地认识到，如果我们想像以前一样继续成功，就需要重新构造临床研究的全部系统。
这些年来，临床研究能够帮助揭示疾病的机制、预防、诊断和治疗，但很难实施。但是最新的激动人心的发现要求我们更有效地进行临床研究，产生飞速的药物进展，并进一步指导我们的基础科学研究。这无疑是极大的挑战，但也是极其重要的NIH Roadmap进程。
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这一计划的中心是需要新的合作方式，有组织的患者团体，以团队为基础的医师以及科研人员。这还包括建立更好的、完整的网络，将研究中心与一批合格的医师团队联系起来，再加上大量的有兴趣与研究人员合作来快速试验新药物的患者。这一计划还将需要建立临床研究信息记录的新范例，临床研究协议的新标准，研究的现代信息技术平台，NIH和患者志愿者之间合作的新模式和新策略来激励我们的临床研究人员。
只有通过更好地综合现有临床研究网络，鼓励技术发展，提高临床成果的价值，协调各步骤，加强临床研究人员的培训和重新设计临床研究事业，才能达到上述紧迫的要求。这一计划的一个主要目标就是让公众更全面地参与研究过程。
这一领域需要做到：
º 筹划指导委员会
º 临床研究过程的协调化
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º 综合临床研究网络
º 加强临床研究工作人员培训
º 临床研究信息：国家电子临床试验和研究系统(NECTAR)
º 地区性研究中心
º 提高技术提高临床成果价值
执行组九 重新设计临床研究事业
临床研究是一个国家的生物医学研究事业的关键。一种疗法在被批准为常规应用疗法之前，必须在实验室里经过仔细地研究以清楚它的作用机理、有效性和潜在的危险。然后要通过一系列有序的检验来证明这种疗法对人的安全性和益处。尽管临床研究有助于确保对最终提供给医生和他们的病人那些新产品和技术是安全和有效的，但是这是一个长期的，有时也是效率低的过程。
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为了加速并强化临床研究的过程，NIH Roadmap通过采用一种系统的、更好的服务于科学发现领域的基础结构来改进临床研究事业。这种补充NIH Roadmap初步计划的努力将为基础和临床研究提供必要的基础。依靠NIH Roadmap的实施，调查员将更好地应用基础发现成果，从而提高人民健康水平。虽然生物医学研究已经成功地将许多曾经被认为是致命的疾病转化为存活期更长、可治愈的疾病，但是科学界已经意识到如果希望这些努力像从前那样成功的话，美国必须改革它的整个临床研究系统。这些年来，临床的研究变得更加难以进行。但是，目前正在出现的使人激动的基础科学的发现要求临床研究继续进行甚至扩大、改进效率，并更好地发布基础科学的成就。这无疑地是在NIH Roadmap过程中最困难的且最重要的挑战了。
这种预想的核心是基于这种概念：临床研究在有组织的病人团体、社区医生和学术研究人员之中需要发展新的合作。过去，所有的临床研究试验都能够在一个学术中心进行，这种情况在将来未必还会如此。在NIH的初步计划下，将促进创造更好地共同进行临床试验工作的学术中心和那些照顾足够多组的、具有典型特征病人的社区医生组成的综合网络。实现这个前景将需要临床研究信息的新的、系统的记录方法，临床研究协议的新标准，现代信息技术，在NIH和病人联盟之间的新的合作模式，以及重新组织临床研究人员的新战略。
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l 理论结合实际
为了增强人类的健康，科学发现必须被转化到实际应用中。这样的发现通常开始于伴随基础研究的"长凳", 科学家在分子或细胞水平上研究疾病的机制和发病机理，然后进入临床水平，换句话说是患者的"床边"。科学家渐渐地意识到这种从长凳到床边的平移研究的方式是一条双向的通道。不仅基础科学家能为医生提供诊断的新工具，临床研究者也可以对那些可以激发基础探索兴趣的疾病的本质和过程作出新的观测报告。
理论结合实际已经被证明是一个发动整个临床研究引擎的强大过程。但是，这种临床研究事业的组成部分能够通过一种更强有力的基础结构进行优化和加速进行。
建造一种强有力的基础结构的关键将是增加基础和临床的科学家之间的交流，使有效的新工具从实验室走向诊所的过程更容易。在一种旨在实现这个目的的方法中，NIH正在探索区域平移研究中心的发展途径。这些中心会提供复杂建议和资源以便使科学家更好地控制一种新产品从实验室到临床的过程中的许多步骤。这些步骤包括弄清一种疗法的作用机理的实验室研究，搞清某种诊断试剂如何被人体吸收，其在目标组织中如何分布，效果如何，导致不可预计的副作用的可能性，以及需要多少动物试验。
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一旦一种潜在的新药被开发，必须首先用充分数量的药品按照严格的要求在动物身上做试验，然后才能在人身上试验。临床研究重建的第一步也期望平移研究的核心设施为临床研究者提供通向复杂制造能力的道路，同时为保证遵守药品开发规则提出专业化建议。一些这种核心设施将模仿国家癌症研究中心的快速创新发展计划 (the National Cancer Institute's Rapid Access to Innovation Development program；RAID program)，或可能随着这一计划的扩展而扩展。这个计划现在仅对癌症研究团体的成员们提供各种资源。对更广泛的研究团体的开放将加速对于其他主要公共健康疾病的探索。
这项计划也将通过开发新的、用来提高临床结果评估的技术来支持平移研究。许多最严重的慢性疾病会通过并发的疲惫、疼痛和情绪的改变来逐渐损害病人的生活质量。当前，这些关键的症状还不能像测血糖水平和血细胞数量一样被客观地测量。更加迫切的是，需要发展有效的工具以便改进对这些症状的测量。一些技术，比如计算机控制的适应性健康的评价，可能使如何度量症状和治疗的结果产生革命性的变革。科学家将会有更好的设备以便理解病人怎样感觉由于新的干预引起的在他们的健康情况方面的改变，因而促进研究最有益于病人的疗法。
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l 临床队伍培训
应该充分探索我们的资源对医学不断进步能力的限制，其中最重要的是科学劳动力。为了履行21世纪医学的诺言并在控制主要的人类疾病方面取得更大的进步，我们必须培养和训练具有与逐步增加的技术复杂性和研究需要相适应的临床研究人员。
临床研究队伍必须足够多，以便推进实验室研究结果变为现实--这种对定向的、从小到大的研究方法的检验，以及在社区水平上将被证明的概念将应用到医学实践中。临床医师必须训练如何在学科间、团队导向的环境中工作。这种环境是今天出现的研究过程的特征。在一系列对于进行临床研究，包括流行病学、行为医学和病人定向研究等很重要的学科方面则需要特殊的培训。
NIH Roadmap预想用两个主要计划来扩大和增强临床研究队伍的能力：NIH广泛介入的多学科临床研究人员培训计划和NIH临床研究联合体的结构计划。
, 百拇医药 多学科的临床研究队伍培训计划将是一次针对NIH范围的、多学科的、合作性的在临床研究领域培训博士后候选人的计划。它着眼于在各种各样的疾病领域中的新战略和课程的培训，包括医学、护理学、牙科、药学和其他的健康职业的广泛的临床学科范围，以及包括生物统计学、行为医学、临床药物学和流行病学的广泛的研究领域。一般的培训项目将由代表NIH的某个研究所管理，集中于某种特殊疾病的项目将由有关的研究所管理。这个新的项目与NIH其他的支持希望成为临床研究员的学者的计划互相协调和补充。
此外，将建立一个NIH临床研究协会体系，由学术和社区调查员合作组成。这一计划将形成一种强有力的、多功能的基础结构，由具有良好的临床研究行为责任、能够将研究机会带给病人并迅速传播最好的科学应用疗法的合格研究者组成。
实现这种联合构想需要进行一些项目，包括检查将社区实践者纳入临床研究的可行性，以及探索实现这种纳入的可能机制的研究。在这项研究结果的基础上，预计将出现为建立一个进行临床研究减少障碍的方法。
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其他的努力将集中在建立为了进行高质量临床研究以及将研究转化为临床实践的国家核心能力的最好实现方法。这些努力将应用于在社区或学术机构工作的研究人员。能力将会包括有关的证明、兴趣冲突规则的知识和在保护临床试验参与者方面的训练文件证据的提供。对于研究小组最好的实践可馨ü芾硌芯渴莸姆椒ǎ约胺⒄构浪愠杀竞驮惫づ渲玫姆椒ā?
为了训练这些联合体，NIH计划根据可行性和尝试性研究的结果建立一些国家认可的区域性优秀临床研究训练中心。这些中心将使用一种综合的方法进行在"真实世界"环境中的训练。
l 建立临床研究网络
一个强化的生物医学研究成果的传递途径,一种促进它们从实验室走向临床的组织结构和临床调查员的巨大压力将会使针对更多病人的新的检验疗法和预防策略得到更快应用。这些大的研究经常通过拥有促进合作和信息共享工具调查员的网络而最佳地运行。
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因为众多的疗法、诊断方法和治疗手段必须通过临床检验，现在许多临床研究网络同时运转，但是互相独立。结果，研究人员有时会因为不知道数据已经存在或不能得到这些数据而必须复制已经存在的数据。标准化数据报告会使无缝数据和样品在研究中共享。此外，通过用信息学和其他技术来提高临床研究网络的效率,研究者们可以更好地拓宽他们的研究范围，减少重复的研究。这样将会留下更多的时间和资金用于从事其他研究课题。
这种努力将促进和扩大临床研究网络。这种网络可以快速地进行多种高质量课题的临床研究。一份现有的临床研究网络清单将挖掘现存的信息和训练基础结构来确定那些促进或抑制成功的网络交互性,生产力和拓展研究范围的特征。然后，可以确定一种"最好的实践"并广泛应用，进一步增强临床研究网络的效率。而且，一张使用标准化数据、软件工具和网络基础结构的国家信息网络蓝图将会由这份清单进化而来。国家电子临床试验和研究网络(NECTAR)将与现在的健康与人类服务部的医学信息学计划相吻合。它将最大限度地促进现存的以及新建的临床研究中心网络的连通。研究人员将会更好地装备、生产并使用数据，因此减少重复的努力和不必要的重复试验。如此，NECTAR将最终有助于加速探索和发展的步伐，帮助临床研究人员更好地为他们的病人服务。
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另外一些阻碍这一计划有效进行临床研究的障碍是不同的管理和政策机构的多种要求。研究人员在向NIH，食品、药品管理局，人类研究保护办公室和制度检查董事会之类机构报告不利事件时要面对极多的不同要求。临床研究人员必须懂得并满足这些不同的要求，而这些要求经常会重复有时甚至相互抵触。
NIH打算在和其他机构合作开发更好的方法，报告不利事件、人的主体保护、隐私和兴趣冲突政策以及电子数据提交标准，制定标准化要求的过程中起到领导角色。协调研究和报告将有助于最大限度地减轻阻碍研究速度的不必要负担，同时增强对病人的保护。
例如，通过吸收广泛意见，NIH已经为报告不利的意外事件或在临床试验中发生的威胁生命的问题而设计了一个更有效的系统。这个系统正由进行基因疗法研究的研究者进行前期试验。使用这种实验性的系统，临床研究人员可以一次向所有相关的检查小组提交报告,而且这些数据将被快速的分析并且得到反馈。
通过使临床研究网络的管理要求标准化并增强其相互操作性，临床研究将更快速地进步，更多更好的疗法将提供给全国范围的病人。
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通过创建病人和医师之间的合作关系--真正的"研究社区"--这种雄心勃勃的NIH Roadmap的构想会开阔国家临床研究者的视野，提高他们的适应性、效率和影响，最终提高全美国人民的健康。
更多有关重建临床研究事业计划的信息，请联系NIH主任办公室Bill Grigg(301)496-5787，griggw@od.nih.gov。
总的来说，这些计划都是为达到21世纪人类健康要求的国家研究计划的一部分。
NIH Roadmap的网址是nihroadmap.nih.gov。NIH的详细信息请见：www.nih.gov, 百拇医药(吴家睿 )