美国生物科学研究所（AIBS）是一家为社会公共福利事业而专门进行生物科学研究和教育的非盈利性科学协会。AIBS成立于1947年，当时是作为美国国家科学院（National Academies）的一部分，后来于20世纪50年代逐步发展成为一个独立的、由其成员进行管理的组织。AIBS会员包括代表生物科学研究团体的5000多位生物学家和近200多家专业协会和科学组织，近来个人会员超过25万。AIBS通过在研究、教育、公共政策等领域进行联合行动推动它的任务的完成，并为政府的专业部门及其他客户提供科学的评鉴和咨询服务、组织会议并管理科学研究项目。

在美国总统执行办公室、国家经济委员会和科技政策办公室（OSTP）于2009年9月联合发布的《美国创新战略》中，美国总统奥巴马提出了培养未来创新经济的计划。OSTP向各界发出反馈请求，以便进一步区分科学和工程诸多挑战的优先次序。

2010年4月15日，AIBS就《美国创新战略》中“21世纪巨大挑战”部分做出回应，表示其他一些领域也应列在优先战略之中，并认为粮食安全、健康的生态系统、生物多样性的编目、科学数据的获取等4项将是21世纪面临的巨大挑战。

1 改善粮食安全

随着世界人口的不断增长，人类对能源需求增加、农业用地不断退化和气候迅速变化等问题威胁着人类充足、健康和可持续的粮食供应。按照联合国粮农组织（FAO）的估计，如果要满足世界不断增长的人口对粮食的需求，至2050年，全球的粮食总产量应提高70%。2009年，美国研究委员会在名为《21世纪的新生物学：确保美国引领即将来临的生物学革命》的报告中指出粮食安全将成为一大挑战。该报告称，科研人员对所有农业植物生长繁殖，以及植物适应气候变化的耐受能力、如何调整其耐受极端环境等知识的理解将是提高粮食产量和营养组分的重要因素，从而能够满足2030年84亿人口（美国人口普查局，2008）的需要，同时为能源生产和环境服务提供充足的土地。

美国是农业研究领域的带头人。通过美国农业部（USDA）的研究活动，人们提高了作物产量，解决了虫害问题，创造了能够耐旱的作物。上述努力尤其应通过美国农业部（USDA）下属国家食品和农业研究院（NIFA）的研究和资助活动加以拓展。通过增加各学科之间，以及美国与国际科学家间的合作，人们可以通过努力来解决世界饥饿问题，同时探索生物燃料的生产。这些努力反过来也将会发挥其经济效益。根据美国农业部（USDA）经济研究服务部称，向农业科学研究每投入1美元，将会有10美元的收益。

2 恢复和保护健康的生态系统及其作用

不管是否进行商品（例如木材或鱼）生产，纯净的水和空气，或提供其可再生的机会，具有良好功能环境生态系统的正常运作对于每个人来说都是必不可少的。总的来说，生物系统每年提供价值数万亿美元的生态服务。然而，人类对某些生态系统的过度使用引发了真正的环境退化问题。正如《21世纪的新生物学》报告指出，了解生态系统功能、检测生态系统作用、重新恢复受损的生态系统，以及尽量最小化人类活动对气候变化的影响等使命，是基础知识进步、新型工具和技术产生的催化器。

对于发展自然资源的可持续利用模式和制定可靠的环境管理制度而言，了解生态系统及其作用同样必不可少。美国地质调查局（USGS）、美国科学基金会（NSF）、国家海洋和大气管理局（NOAA）等联邦机构对重要的生态系统研究和监测方案进行指导和支持。这些努力有助于整个国家甚至全世界应对气候变化带来的影响，改善人类健康，建设利用碳中性燃料的绿色经济。联邦机构给予研究和监测方案可观且持续的投资将会推动改革创新、创造更多的就业机会，并有助于应对更大的环境挑战。

3 生物多样性的编目

生物制品和生物源的遗传资源推动着社会经济的发展。来源于生物制品的药品占药品总数的1/4到1/2，例如紫杉醇等自然衍生药物有助于对抗癌症。现代农业也是在已驯化品种的基础上，继续通过从野生种群引入基因进行改造。生物体也可作为催化剂促进材料科学的进步，例如蜘蛛丝来源的黏合剂可用于水下作业和防弹背心的发展。无数的新发现等待着人们去挖掘，在确定和研究地球生物多样性方面做出协调一致的努力和持续大量的投资将是非常明智的选择。

用于自然科学研究的国家级生物资源搜集是了解生物多样性的最主要方式之一。自然科学搜集的生物标本包括从生物体、组织到细胞样本，以及蛋白质和基因，它们是地球生命多样性和历史的记录。事实上，科学搜集对国家科研基础设施的重要贡献和意义，正如国家科学技术理事会（NSTC）科学搜集机构间工作组（IWGSC）在《科学搜集：联邦机构使命关切的基础设施资源》（Scientific Collections: Mission-Critical Infrastructure for Federal Science Agencies）研究报告中所提出的，“…科学搜集对于支持机构的目标来说是必不可少的，因此对全球科学研究事业也是至关重要的。”

美国应努力发现并记录其境内的所有生物物种，同时与其国际伙伴合作研究全球生物物种。以上努力的主要方面将是在客观基础上进行科学收集的数字化，这将为研究人员和研究生提供更多生物标本和数据的使用途径。此外，如果实现了采集标本和相关科学数据数字化，那么则可通过总统所设想的数字化图书馆学习这些知识。

虽然美国科学基金会（NSF）在这方面已投入了经费，但联邦政府的投资远远不足以满足需要。拨款将有助于确保科学界获得和管理不可替代生物样品和相关数据，并刺激相关创新型计算新系统、数字化技术和数据库管理工具的革新。在这个领域的持续投资将促进科学技术的发展，并建立新的技术和经济市场。

4 提供联邦数据

联邦政府管理和维护着关于天气、健康、天然资源和其他主题的数据。政府已展开相关工作，确保更有价值的数据可供公众使用。虽然已经付出了许多努力，但联邦政府收集的许多其他数据仍没有提供到互联网上，或是尚未转录成电子格式。如果能够以一种便捷的格式提供这些信息，那么将极大地推进科研事业的发展。

把联邦政府管理的数据提供给公众的做法将有利于促进跨学科研究，这些跨学科研究主要针对奥巴马总统提到的人类健康面临的巨大挑战。这些数据可被纳入全国各地的教学内容，作为以研究为动力的学习经验的一部分。为了实现上述优势，美国科学和技术政策办公室（OSTP）要带头努力工作，与联邦机构一起区分所引入数据的优先次序，设置数据格式标准。虽然建立数字化政府（data.gov）是非常重要的第一步，但仍有更多的工作等待完成。