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▲北京協和醫院童安莉醫生在做實驗
2009年夏天,我前往緊鄰華盛頓的美國國立衛生研究院(以下簡稱NIH),開始為期一年的訪問、學習。在這段時間里,我主要在NIH的內分泌和生殖研究室進行實驗研究。在著名教授Kevin Catt的悉心指導下,順利完成對血管緊張素II受體信號通路的基礎研究。在工作之余,我參加了NIH的一些學術活動和報告,廣泛地與NIH的各級研究人員進行交流,希望能在學習先進科研技術的同時,更為全面地認識NIH的運作模式,試圖從側面探究其始終走在全球基礎醫學科研最前沿的原因。通過一年的學習和體會,我發現,作為一所優秀的研究機構及基礎醫學研究的培訓中心,NIH有很多值得我們學習和借鑒之處,尤其是其濃厚的學術氛圍,廣泛的科研合作與交流,以及不懈追求科學的精神。
NIH始建于1887年,歷經120多年的發展,它由最初的一個實驗室,逐漸發展為國際上最大、最具影響力的生物醫學研究機構之一,包括27個研究所和研究中心。此外,NIH還是美國醫學研究基金的審評和管理機構,支持美國各大學、醫學院校、醫院等研究機構的研究工作。
NIH每年的研究經費由美國國會直接撥款,僅2010年所獲撥款為312億美元。其中,約80%的預算用于NIH的院外研究項目,資助美國境內、外3000余個研究機構,約5萬個研究項目;另有10%的預算用于NIH的院內研究項目,資助NIH內部的實驗室。
NIH實驗室科研人員的基本組成為教授、編制內科研人員、技術員、博士后和暑期學生等。NIH的教授為終身制,每年有固定撥款的課題經費,為幾十萬至幾百萬美元不等。相對于大學教授而言,他們沒有申請課題經費的壓力。NIH每4年對每個實驗室進行一次評估,以決定今后4年對實驗室撥款的數額。由于經費充足,且沒有太大生存壓力,很多實驗室都在做一些很有意義的、探索性的、但可能短期內并不出成果的研究。也正是因為這樣,大家經過幾年或十幾年扎扎實實的科學研究,就有可能誕生一個劃時代的研究成果。由于學術地位高、研究經費充足,NIH堪稱為研究者的天堂。
NIH有著濃厚的學術氛圍,NIH總部或各級研究部門經常組織安排各種各樣的學術講座、報告。每周二上午及周三下午由總部安排講座,演講者都是來自NIH內部或其他知名院校的著名科學家,其中不乏諾貝爾醫學獎獲得者。我所在的內分泌及遺傳學研究部門,每周五上午安排有課題匯報。我們實驗室每周進行1~2次小組會,組內研究人員匯報最新實驗結果,教授及其他人員會對這些結果提出意見和建議。這種交流不僅可以集大家的智慧和經驗,解決部分在研究過程中遇到的難題和困惑,而且還可以開拓研究者的思路,提示進一步的研究方向。
我所在的實驗室主要研究肽類激素的受體結構和功能,及其信號傳導通路。我的導師Kevin Catt教授在血管緊張素II受體及GnRH受體方面的研究,一直處于世界研究最前沿。我到NIH后,通過與導師的交流,確定研究方向為血管緊張素II受體后信號通路,但需要我明確具體的研究切入點。由于缺乏信號通路方面的研究基礎,因此,我首先熟悉本實驗室既往的工作基礎和成果,并查閱大量文獻,反復與導師及實驗室其他研究人員進行討論。在不斷的修正中,形成初步的課題設計。
NIH各實驗室均建有完善的實驗方法和操作流程,我所在的實驗室以信號通路的研究見長。在我初進實驗室時,技術員首先將常用細胞和分子生物學的方法演示一遍。然后讓我上手操練,他在旁邊檢查,直到我的操作準確、規范為止,此后才能開展獨立的課題研究。在實驗技術方面,如遇到任何問題和困難,可以隨時請教技術員及編制內的科研人員。他們在NIH工作至少20年,均做過博士后研究,經驗非常豐富,也較有耐心,每次都能給予非常好的指導和建議。在小組會上,科研人員匯報最新結果,導師Catt教授仔細聽取匯報,查看所有實驗結果,并提出指導性意見。此外,其他的研究人員也紛紛發表意見。當課題碰到難題時,我都能從小組討論中獲得解決方案。
正是因為NIH有濃厚的學術氛圍,并提供了很多學習交流的機會。因此,研究人員的整體素質不僅得以很大提高,而且在交流中創造了潛在的合作機會。
NIH為研究者提供大量的合作機會。初到NIH,我就被其他研究者告知,做研究最重要的是研究立題和思路,其他實驗技術問題都可找到合作者來幫助完成。在NIH總部,不同所及不同實驗室之間存在廣泛的合作。如需用轉基因動物進行實驗,通常情況下,研究者會先構建好轉移基因,然后與專業人員合作,請他們幫助完成轉基因動物的制備。同樣,在實驗室內部,研究者之間的關系也不是競爭,而是合作。在大部分實驗室中,同一個課題的不同部分,可能由不同的研究者完成,讓每個人發揮最擅長的技術,從而獲得較好結果。
NIH的分子影像實驗室分為分子生物學、核素標記、影像處理等幾個研究組,每個小組的側重點各不相同,各組人員的專業背景及要求也各異。如做影像處理的研究人員,多是來自國外的放射科醫生;進行分子生物學研究的人員,相對分子生物學研究背景較強;核素標記的人員,均有核醫學研究的經歷。每個研究人員都有自己的研究課題,但所有的課題基本上都需要3組專業人員合作完成。既能保證結果的可靠性和產出的高效性,也使得研究更加全面,更具說服力。
此外,美國院校間的合作交流比較容易,只要是已經發表的技術及成果,多數研究者都愿意無償提供研究方法及技術。在NIH工作期間,根據課題需要,我從NIH其他研究所、美國其他院校獲得了實驗所需的細胞株、質粒等。
NIH的管理很嚴格,初到NIH的兩周里,我在網絡中上了約10次課程,主要是進行崗前培訓,然后參加考試,考試合格后才能開始工作。“9·11”事件之后,美國的安保水平全面升級,進入NIH大門、實驗樓及特殊的實驗室,均需使用個人的門卡開門。在NIH工作的每個人均有一個網站的登陸名和密碼,只有使用這個登陸名和密碼,才可以打開自己的NIH郵箱,并依據其使用權限,使用NIH內部的實驗儀器和電腦。而且,研究者所有的操作都會在信息管理中心留底,并可以被追溯到。研究者結束研究、離開NIH的24小時內,其登陸名和密碼就會失效,網站上的相關信息也會被同步刪除。信息中心負責這些信息的管理,并攔截各種入侵者,以保證整個NIH網絡的安全性。NIH的所有人均在監控中,因為所有與電腦相關的操作、個人郵箱,甚至翻看的網頁,均在監管之下。由于每年出入NIH學習、工作的人很多,這種高效的信息化管理顯得尤為重要。

▲美國國立衛生研究院
此外,NIH對科研經費的管理高效且科學,當我們在網上訂購實驗所需試劑時,導師及相關的各級管理人員可以同步看到訂購信息,導師確認后訂單才生效。然后,經過各級管理部門的審查,由NIH統一向試劑公司發出訂單,整個過程2~3天就能完成。我們能在線查看訂單的進度,這種有序的、系統化的、信息化的管理模式很值得我們學習。