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▲北京协和医院童安莉医生在做实验
2009年夏天,我前往紧邻华盛顿的美国国立卫生研究院(以下简称NIH),开始为期一年的访问、学习。在这段时间里,我主要在NIH的内分泌和生殖研究室进行实验研究。在著名教授Kevin Catt的悉心指导下,顺利完成对血管紧张素II受体信号通路的基础研究。在工作之余,我参加了NIH的一些学术活动和报告,广泛地与NIH的各级研究人员进行交流,希望能在学习先进科研技术的同时,更为全面地认识NIH的运作模式,试图从侧面探究其始终走在全球基础医学科研最前沿的原因。通过一年的学习和体会,我发现,作为一所优秀的研究机构及基础医学研究的培训中心,NIH有很多值得我们学习和借鉴之处,尤其是其浓厚的学术氛围,广泛的科研合作与交流,以及不懈追求科学的精神。
NIH始建于1887年,历经120多年的发展,它由最初的一个实验室,逐渐发展为国际上最大、最具影响力的生物医学研究机构之一,包括27个研究所和研究中心。此外,NIH还是美国医学研究基金的审评和管理机构,支持美国各大学、医学院校、医院等研究机构的研究工作。
NIH每年的研究经费由美国国会直接拨款,仅2010年所获拨款为312亿美元。其中,约80%的预算用于NIH的院外研究项目,资助美国境内、外3000余个研究机构,约5万个研究项目;另有10%的预算用于NIH的院内研究项目,资助NIH内部的实验室。
NIH实验室科研人员的基本组成为教授、编制内科研人员、技术员、博士后和暑期学生等。NIH的教授为终身制,每年有固定拨款的课题经费,为几十万至几百万美元不等。相对于大学教授而言,他们没有申请课题经费的压力。NIH每4年对每个实验室进行一次评估,以决定今后4年对实验室拨款的数额。由于经费充足,且没有太大生存压力,很多实验室都在做一些很有意义的、探索性的、但可能短期内并不出成果的研究。也正是因为这样,大家经过几年或十几年扎扎实实的科学研究,就有可能诞生一个划时代的研究成果。由于学术地位高、研究经费充足,NIH堪称为研究者的天堂。
NIH有着浓厚的学术氛围,NIH总部或各级研究部门经常组织安排各种各样的学术讲座、报告。每周二上午及周三下午由总部安排讲座,演讲者都是来自NIH内部或其他知名院校的著名科学家,其中不乏诺贝尔医学奖获得者。我所在的内分泌及遗传学研究部门,每周五上午安排有课题汇报。我们实验室每周进行1~2次小组会,组内研究人员汇报最新实验结果,教授及其他人员会对这些结果提出意见和建议。这种交流不仅可以集大家的智慧和经验,解决部分在研究过程中遇到的难题和困惑,而且还可以开拓研究者的思路,提示进一步的研究方向。
我所在的实验室主要研究肽类激素的受体结构和功能,及其信号传导通路。我的导师Kevin Catt教授在血管紧张素II受体及GnRH受体方面的研究,一直处于世界研究最前沿。我到NIH后,通过与导师的交流,确定研究方向为血管紧张素II受体后信号通路,但需要我明确具体的研究切入点。由于缺乏信号通路方面的研究基础,因此,我首先熟悉本实验室既往的工作基础和成果,并查阅大量文献,反复与导师及实验室其他研究人员进行讨论。在不断的修正中,形成初步的课题设计。
NIH各实验室均建有完善的实验方法和操作流程,我所在的实验室以信号通路的研究见长。在我初进实验室时,技术员首先将常用细胞和分子生物学的方法演示一遍。然后让我上手操练,他在旁边检查,直到我的操作准确、规范为止,此后才能开展独立的课题研究。在实验技术方面,如遇到任何问题和困难,可以随时请教技术员及编制内的科研人员。他们在NIH工作至少20年,均做过博士后研究,经验非常丰富,也较有耐心,每次都能给予非常好的指导和建议。在小组会上,科研人员汇报最新结果,导师Catt教授仔细听取汇报,查看所有实验结果,并提出指导性意见。此外,其他的研究人员也纷纷发表意见。当课题碰到难题时,我都能从小组讨论中获得解决方案。
正是因为NIH有浓厚的学术氛围,并提供了很多学习交流的机会。因此,研究人员的整体素质不仅得以很大提高,而且在交流中创造了潜在的合作机会。
NIH为研究者提供大量的合作机会。初到NIH,我就被其他研究者告知,做研究最重要的是研究立题和思路,其他实验技术问题都可找到合作者来帮助完成。在NIH总部,不同所及不同实验室之间存在广泛的合作。如需用转基因动物进行实验,通常情况下,研究者会先构建好转移基因,然后与专业人员合作,请他们帮助完成转基因动物的制备。同样,在实验室内部,研究者之间的关系也不是竞争,而是合作。在大部分实验室中,同一个课题的不同部分,可能由不同的研究者完成,让每个人发挥最擅长的技术,从而获得较好结果。
NIH的分子影像实验室分为分子生物学、核素标记、影像处理等几个研究组,每个小组的侧重点各不相同,各组人员的专业背景及要求也各异。如做影像处理的研究人员,多是来自国外的放射科医生;进行分子生物学研究的人员,相对分子生物学研究背景较强;核素标记的人员,均有核医学研究的经历。每个研究人员都有自己的研究课题,但所有的课题基本上都需要3组专业人员合作完成。既能保证结果的可靠性和产出的高效性,也使得研究更加全面,更具说服力。
此外,美国院校间的合作交流比较容易,只要是已经发表的技术及成果,多数研究者都愿意无偿提供研究方法及技术。在NIH工作期间,根据课题需要,我从NIH其他研究所、美国其他院校获得了实验所需的细胞株、质粒等。
NIH的管理很严格,初到NIH的两周里,我在网络中上了约10次课程,主要是进行岗前培训,然后参加考试,考试合格后才能开始工作。“9·11”事件之后,美国的安保水平全面升级,进入NIH大门、实验楼及特殊的实验室,均需使用个人的门卡开门。在NIH工作的每个人均有一个网站的登陆名和密码,只有使用这个登陆名和密码,才可以打开自己的NIH邮箱,并依据其使用权限,使用NIH内部的实验仪器和电脑。而且,研究者所有的操作都会在信息管理中心留底,并可以被追溯到。研究者结束研究、离开NIH的24小时内,其登陆名和密码就会失效,网站上的相关信息也会被同步删除。信息中心负责这些信息的管理,并拦截各种入侵者,以保证整个NIH网络的安全性。NIH的所有人均在监控中,因为所有与电脑相关的操作、个人邮箱,甚至翻看的网页,均在监管之下。由于每年出入NIH学习、工作的人很多,这种高效的信息化管理显得尤为重要。
▲美国国立卫生研究院
此外,NIH对科研经费的管理高效且科学,当我们在网上订购实验所需试剂时,导师及相关的各级管理人员可以同步看到订购信息,导师确认后订单才生效。然后,经过各级管理部门的审查,由NIH统一向试剂公司发出订单,整个过程2~3天就能完成。我们能在线查看订单的进度,这种有序的、系统化的、信息化的管理模式很值得我们学习。