GCRI · Labs
卫生与生物技术未来实验室
Health and biotechnology research moves from bench to animal to human to population, and each step has its own ethics, safety and evidence rules. 同一健康 links that chain to animals and environments, where many emerging pathogens begin. This lab studies how biomedical and biotech innovation is designed, contained, evaluated and translated, and what ethics committees, biosafety committees and regulators need before they let it move on.
Future of health and biotechnology labs: how the risk develops.
Human health, 同一健康 and biotech. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.
Translation loses signal
Results in cells and animals often fail in people because of species differences, small samples, unblinded studies and selective publication. Weak preclinical evidence can send trials forward that expose participants without good reason.
Dual use and biosafety
Techniques that enhance, synthesise or edit organisms can serve harm as well as health. Containment, oversight of 两用研究 and screening of synthetic DNA orders manage risks that cross laboratory walls.
One Health spillover
Pathogens and resistance genes move between animals, people and environments through farming, trade, water and wildlife contact. Research that studies one host alone can miss the pathway that matters.
Unequal evidence
Trials and datasets underrepresent many populations, regions and conditions. Treatments and diagnostic models built on that evidence can perform worse for groups that were not studied, and the gap is often invisible in pooled results.
Environmental exposure worldwide.
Population density, daytime surface heat and haze across the world, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.
交互式地图需要JavaScript；图层列表和来源见下文。
图层 3
本页的环境暴露
关于本图层
- 证据
- 估计值
- 来源
- 世界网格化人口 v4.11（NASA SEDAC（哥伦比亚大学 CIESIN））
- 提供方
- NASA SEDAC（哥伦比亚大学 CIESIN）
- 许可协议
- CC BY 4.0
- 年份版本
- null；基于人口普查的估算，静态（2020）
- 处理结果
- 约 1 公里网格
- 不确定性
- 基于人口普查的 2020 年每平方公里人口估算，作为风险暴露背景展示；不是受任何危害影响的人数。
- 经由以下途径到达
- gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
- 证据
- 观测（持续云层仍会造成缺口）
- 来源
- VIIRS NOAA-20 Level 3，8 天（NASA LANCE）
- 提供方
- NASA LANCE
- 许可协议
- NASA 开放数据
- 年份版本
- 8 天；卫星 8 天合成；持续云层仍会造成缺口
- 构建时的最新内容
- 2026-09-14
- 处理结果
- 约 1 公里网格
- 不确定性
- 截至所示日期的 8 天内地表的卫星皮肤温度，是高温风险暴露指标；不是气温、热指数，也不是高温预警。
- 经由以下途径到达
- gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
- 证据
- 观测（云层造成缺口）
- 来源
- VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD（NASA LANCE）
- 提供方
- NASA LANCE
- 许可协议
- NASA 开放数据
- 年份版本
- 每日；卫星反演；云层造成缺口
- 构建时的最新内容
- 2026-10-14
- 处理结果
- 约 2 公里网格
- 不确定性
- 对所示日期整个气柱中霾、烟和沙尘的卫星测量；是风险暴露指标，不是地面 PM2.5、空气质量指数，也不是健康预警。
- 经由以下途径到达
- gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
- 证据
- 观测
- 来源
- VIIRS NOAA-20 校正反射率（NASA LANCE）
- 提供方
- NASA LANCE
- 许可协议
- NASA 开放数据
- 年份版本
- 每日；卫星图像
- 构建时的最新内容
- 2026-10-14
- 处理结果
- 约 250 米网格
- 不确定性
- 卫星图像。卫星或模型栅格数据，按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声；数值是指标，而非某地的测量值。
- 经由以下途径到达
- gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
- 证据
- 模型生成（GIBS 发布的最新年份）
- 来源
- MODIS Terra 和 Aqua 土地覆盖（MCD12Q1）（NASA LP DAAC）
- 提供方
- NASA LP DAAC
- 许可协议
- NASA 开放数据
- 年份版本
- 每年；卫星分类；GIBS 发布的最新年份
- 构建时的最新内容
- 2024-01-01
- 处理结果
- 约 500 米网格
- 不确定性
- 所示年份的卫星土地覆盖类别，含农田；该分类存在已知误差，并非农场登记册。
- 经由以下途径到达
- gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
- 证据
- 观测（云层造成缺口）
- 来源
- OMI Aura（NASA GES DISC）
- 提供方
- NASA GES DISC
- 许可协议
- NASA 开放数据
- 年份版本
- 每日；卫星反演；云层造成缺口
- 构建时的最新内容
- 2026-10-10
- 处理结果
- 约 2 公里网格
- 不确定性
- 所示日期低层大气二氧化氮的卫星柱含量，主要来自燃烧；不是地面浓度，也不是健康预警。
- 经由以下途径到达
- gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
键盘操作，地图获得焦点时
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最新可用
NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap贡献者 (ODbL) · Natural Earth
正在加载最新的NASA影像。
拖动以移动。按住 Ctrl 或 ⌘ 并滚动、双指缩放或使用按钮缩放；悬停可查看指针下的数值；重置可返回该区域。
Environmental exposure, framed on the world.NASA 发布的卫星和模型产品，各带自己的日期。它们是指标，而非对任何地点的评估。
数据：NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap 贡献者 · Natural Earth · NASA EONET · NASA JPL OPERA DIST-ALERT来源与许可
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 开放数据
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 开放数据
- Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). 采用 CC BY 4.0 许可。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
- VIIRS 近实时产品（洪水、地表温度、积雪覆盖、校正反射率），NASA LANCE；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
- MODIS 和 VIIRS 大气产品，NASA LANCE 和 LAADS DAAC；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
- MODIS 陆地产品（植被指数、总初级生产力、土地覆盖），NASA LP DAAC 和 LANCE；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
- OMI 二氧化氮（Aura）和 OMPS 气溶胶指数（Suomi NPP），NASA；由 NASA GES DISC 分发；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
- ASTER GDEM 是 METI 和 NASA 的产品（ASTER Global Digital Elevation Model V003，NASA LP DAAC）；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。引用格式：NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. NASA 开放数据
- 使用 Natural Earth 制作。免费矢量和栅格地图数据，见 naturalearthdata.com。 公有领域
- © OpenStreetMap 贡献者（ODbL），经由 NASA GIBS（海岸线、边界、道路和地名）。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 ODbL
- Blue Marble，NASA Earth Observatory；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
- 地球仪和平面地图上的背景信息：海岸线、边界、道路和地名来自 NASA GIBS 参考图层（OpenStreetMap 数据，ODbL，© OpenStreetMap contributors）；Blue Marble 影像可作为可选底图；3D 地形和高程读数来自 ASTER GDEM 高程色彩指数（5 m 至 200 m 分级，为便于辨识而作了夸张处理）。边界按已发布的样式绘制，不代表对任何领土的立场。
- 实时事件：NASA Earth Observatory Natural Event Tracker（EONET）；事件仅供参考，并保留其原始来源链接。
- 实时：NASA EONET。事件仅供参考，不是主管机构的预警。
- Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- 空气质量预报，5 天，PM2.5（CAMS，经由 Open-Meteo）：包含经修改的 Copernicus 大气监测服务 2026 年信息。
- 过去一年的每日气温（ERA5，经由 Open-Meteo）：包含经修改的 Copernicus 气候变化服务 2026 年信息。
- 天气数据来自 Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), 依据 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). 授权。
- 可选图层（图层列表中有 14 个来源：实时、预报、观测和背景）在开启时会在地图上和此处显示其提供方署名；预报是模型输出，派生指数是估计值。
图层与日期
- 人口密度，2020 年：人口：哥伦比亚大学 CIESIN，世界网格化人口 v4.11（2018），NASA SEDAC， CC BY 4.0 · 静态
- 地表温度，日间，8 天合成：VIIRS NOAA-20 3 级产品，8 天，NASA LANCE · 2026年9月14日
- 气溶胶光学厚度，每日：VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD，NASA LANCE · 2026年10月13日
- 真彩色：VIIRS NOAA-20 校正反射率，NASA LANCE · 2026年10月13日
- 土地覆盖类型（IGBP），年度：MODIS Terra 和 Aqua 土地覆盖（MCD12Q1），NASA LP DAAC · 2024
- 二氧化氮，低层大气柱：OMI Aura，NASA GES DISC · 2026年10月10日
The health and bio labs follow biosafety rules in every experiment.
Findings feed the Labs 证据系列. Work follows the WHO Laboratory Biosafety Manual (2020) and WHO’s 2022 life-sciences framework; no hazardous detail is published.
- Evaluation protocols.
- Biosafety lessons.
Testbed operations.
团队跟踪该主题时会使用的界面：其指标、状态与决策。名称为示例，数值仅作示意。
Testbed operations
Future of health and biotechnology labs · Field lab coast · Campaign 3
Sensor deployment
示意海岸线
Sensors
| S-01 tide | 95 | 0.2 | Nominal |
| S-04 salinity | 85 | 0.7 | Recalibrate |
| S-07 wave | 90 | 0.1 | Nominal |
Sensor vs reference
衡量什么，以及衡量得如何。
每个指标都注明其单位、频率、背后的来源类型以及数值将附带的证据标签。此处不显示数值：数值由计划依据其自身权限提供。
| 指标 | 单位 | 节奏 | 来源类型 | 标签 |
|---|---|---|---|---|
| Trial registration before enrolment | percent of trials | 年度 | Trial registries | 已发布统计 |
| Results reported within the required period | percent of completed trials | 年度 | Registry results sections | 已发布统计 |
| ARRIVE essential items reported | percent of items | 每项研究 | Animal study reporting audits | 观测 |
| Randomisation and blinding in preclinical studies | percent of studies | 年度 | Systematic reviews of animal research | 估算 |
| Enrolment relative to the affected population | ratio of enrolled share to affected share, by group | per trial | Trial enrolment data | 已报告 |
| 国家 两用研究 oversight | policy in place, yes or no | 年度 | Biosafety governance mapping | 已发布统计 |
| Health research funding by disease | national currency at constant prices | 年度 | Funding trackers | 已报告 |
存量、流量、延迟和一个临界阈值。
两个存量，即压力和 适应能力，由一个增强的增长回路、一个延迟的平衡响应以及压力超过能力时产生的损害相连；越过阈值后，系统可能发生突变。这是使用明示示例数值的教学模型，不是预测。
控制措施
- 压力增长
- 每年 6.0%
- 能力在降低压力方面的效力
- 每年 4.0%
- 对感知压力的投资响应
- 20%
- 感知延迟
- 4.0 年
- 压力的临界阈值
- 60 项指数
- 越过阈值后的放大
- 2.0 倍
- 模拟年数
- 50 年
读数
- 峰值压力
- 113 指数
- 期末能力
- 186 指数
- 超过阈值的年数
- 15.8 年
数字、方法与来源
| 年份 | 压力 | 能力 | 感知 |
|---|---|---|---|
| 0 | 20.0 | 50.0 | 20.0 |
| 4 | 23.3 | 44.9 | 21.2 |
| 8 | 27.2 | 42.2 | 24.0 |
| 12 | 31.7 | 42.3 | 27.7 |
| 16 | 36.8 | 45.5 | 32.2 |
| 20 | 42.3 | 51.5 | 37.2 |
| 24 | 47.9 | 60.3 | 42.6 |
| 28 | 53.2 | 71.3 | 48.0 |
| 32 | 57.8 | 84.3 | 53.1 |
| 36 | 66.4 | 98.4 | 58.4 |
| 40 | 82.7 | 115.9 | 69.7 |
| 44 | 97.8 | 139.7 | 83.8 |
| 48 | 109.1 | 169.4 | 97.3 |
方法
- 系统动力学 Forrester (1961), Industrial Dynamics, MIT Press; Sterman (2000), Business Dynamics
- 临界转变与临界点 Scheffer and others (2009), Early-warning signals for critical transitions, Nature 461
- 因果回路图 Sterman (2000), Business Dynamics, McGraw-Hill
- 不确定性扇形图（参数蒙特卡罗） Spiegelhalter, Pearson and Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
- 单因素敏感性（龙卷风图） Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley
数据
No observed data enters this model: it runs on the teaching values set by the controls, to be replaced with a programme’s own evidence.
贯穿六大支柱，由 Nexus Consortium 牵头
证据来自何处。
具名公共数据集与机构记录，各自注明许可类别。依协议获得的来源仅按其条款使用，绝不再次发布。
| 来源 | 它提供什么 | 许可类别 |
|---|---|---|
| ClinicalTrials.gov (US National Library of Medicine) | Registered trials, enrolment and results | 公有领域 |
| WHO International Clinical Trials Registry Platform | Records from primary national registries | Free, WHO terms of use |
| Clinical Trials Information System (European Medicines Agency) | Authorised trials in the EU and their results | Public, EMA terms |
| WHO Global Observatory on Health R&D | Health research funding, trials and products by disease and region | WHO terms, CC BY-NC-SA IGO |
| Europe PMC | Biomedical literature with open full text and links to data | Free access, licence per article |
| Global BioLabs (King’s College London and George Mason University) | High-containment laboratories and national biosafety and biosecurity policies | Free access, attribution |
| G-FINDER (Policy Cures Research) | Funding for research on neglected and emerging infectious diseases | Free access, terms of use |
Model future of health and biotechnology labs as a system. Run the cascade.
Assembled from the Nexus Standards area profile 全球与系统性风险: the hazards it names, the 系统 and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System Builder.
灾害
控制措施
NS-0章程与原则NS-3风险记录 UNI（语法、旧编码对照、分配机构）NS-9情境 UNI（部署、实例、计划实例）NS-10政策和条款（机器可读的义务：定义、约束、评估和执行）NS-11验证与监测（证据、证明、零信任符合性观测）NS-14符合性及与外部标准的对照NRS-H120危害族：互联系统的结构性脆弱（NHS-1 sys.fragility）NRS-C6系统性风险与级联风险NRS-H61危害族：级联失效（NHS-1 sys.cascade）NRS-H62危害类别：复合与多危害事件（NHS-1 sys.compound）NRS-H94危害族：系统性网络事件（NHS-1 cyber.systemic-cyber）NRS-H60危害类别：供应链与流动中断（NHS-1 sys.supply-chain）
观测
- INFORM Risk Index（仅列作参考）
- World Bank Open Data 和 World Development Indicators API（仅列作参考）
- IMF 数据服务（WEO、IFS、FSI，通过 SDMX）（仅列作参考）
- 灾害造成的直接经济损失与全球国内生产总值之比
- 宏观经济仪表板
示例地理范围
- 孟加拉国：134 个六边形单元
- 今夜夜间灯光与停电（VIIRS 昼夜波段），NASA GIBS
- 穿透云层的地表水，30 m（OPERA DSWx-S1 雷达），NASA GIBS
- 过去半小时降雨率（IMERG），NASA GIBS
- 地表土壤湿度（SMAP），NASA GIBS
由谁决定，以及证据服务于什么。
实验室 prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.
| 谁来决定 | 问题 | 本页面服务的证据 |
|---|---|---|
| Research ethics committees | Whether a study with human participants may begin or continue | Protocol, prior evidence, risks and benefits, consent materials, data monitoring plan |
| Animal welfare bodies | Whether animal use is justified, minimised and refined | Harm-benefit assessment, sample size rationale, alternatives considered under the Three Rs |
| Institutional biosafety committees and national biosecurity authorities | Whether work at a given containment level or with dual-use potential may proceed | 风险评估, containment, training, oversight and screening arrangements |
| Medicines regulators | Whether a product’s evidence supports authorisation for the intended population | Trial results, representation of the intended population, preclinical package |
该主题产生的产出
- Preclinical protocols built to ARRIVE, with randomisation, blinding and sample size planned
- Trial protocols to SPIRIT and reports to CONSORT, registered before enrolment
- Biosafety and dual-use risk assessments filed with the institutional committee
- 同一健康 study designs that sample people, animals and environment together
The sector signature of future of health and biotechnology labs.
The sectors future of health and biotechnology 实验室 波及的行业及其相互依赖程度：研究需要同时观测和建模的内容。
签名
卫生及其合作伙伴
卫生部门为基础设施提供运营人力（0.3），为粮食提供农业劳动力（0.3），为水提供公用事业人力（0.2）。
W · E · I · F · H · B
- 部门
- 4 共 6
- 关系
- 6 共 15
- 耦合
- 0.42 占总量份额
当前最强的关系
- 水 → 粮食 · 灌溉0.8
- 粮食 → 健康 · 营养0.7
- 基础设施 → 水 · 管道、水坝和处理设施0.6
- 水 → 健康 · 饮用水和卫生设施0.7
What experts ask in health and biology.
- How do environmental changes, such as heat, flooding or land use, change disease risk?
- Where do human, animal and environmental health meet, and where does surveillance miss signals?
- Which interventions reduce transmission or harm, and how robust is the evidence?
- How can biological research and biotechnology be pursued safely and securely?
- How do health 系统 cope when other systems, such as power or water, fail?
How future of health and biotechnology labs is modelled, measured and tested.
模型、其假设、数据和不确定性，以科学家或工程师会核查的形式呈现。结构遵循已发表的方法。所取数值仅为示意，不是研究发现。
模型、方程与假设
The model structure used for future of health and biotechnology labs, the assumptions it makes and how each is tested.
Ri = f(Hi, Ei, Vi, Ci)危害、风险暴露、脆弱性和应对能力EAL = ∑k pk · Lk对年概率为 pkxt+1 = A xt + B ut + εtA carries the couplings, u the shock, ε the error| 假设 | 为何制作 | 如何检验 |
|---|---|---|
| 在一次事件中，危害与暴露相互独立 | 使损失积分保持可计算 | 与基于联合记录拟合的 copula 进行比较 |
| 耦合在工作点附近是线性的 | 让冲击通过 A 传播 | 在线性范围之外施加扰动并比较 |
| 脆弱性曲线可以在不同地点之间迁移使用 | 很少有本地曲线可用 | 在有观测损失的地方据此进行验证 |
- 输入
- 带溯源信息的版本化数据集
- 成果
- 分布，绝不是单一数字
- 代码
- 连同模型卡和测试一起发布
- 复现
- 相同的数据、代码、环境和随机种子
Mechanisms that link health to other systems.
维持社会运转的 同一健康 approach recognises that human, animal and ecosystem health are interdependent. Many emerging infectious diseases originate in animals, and spillover risk is shaped by land-use change, wildlife trade, livestock 系统 and climate. Antimicrobial resistance develops wherever antimicrobials are used, in human medicine, agriculture and the environment, and spreads through water, food and travel.
Heat is a direct health hazard, especially for older people, outdoor workers and those with chronic illness, and it interacts with air pollution and power outages. Flooding and drought affect water quality and sanitation, raising the risk of waterborne disease. Health facilities depend on electricity, water, supply chains and staff who can reach work.
Biotechnology brings new tools for diagnosis, vaccines and treatment, and new risks if techniques are misused or containment fails. Biosafety concerns accidental harm; biosecurity concerns deliberate misuse.
Methods, data and their limits.
- 01
Epidemiological studies
Cohort, case-control and time-series designs relating exposures to outcomes. Confounding and reporting gaps limit causal claims.
- 02
综合监测
Linking human, animal and environmental data, including wastewater monitoring. Coverage is uneven and data sharing is often restricted.
- 03
Laboratory work
Research under biosafety rules and containment levels set by competent authorities. Laboratory results require field confirmation.
- 04
建模
Transmission and exposure models using 概率与统计. Models depend on uncertain parameters and behaviour.
No Labs activity involving pathogens, human participants or animals proceeds without approval from the competent ethics and biosafety bodies for that study and site.
Where this page’s references lead.
阅读本页时所对照的机构和文件。状态和版本会变化；每个链接都指向发布机构。
问题与解答。
What is One Health?
What is dual-use research of concern?
Why do treatments that work in animals fail in people?
Does Labs operate high-containment laboratories?
Is clinical research part of these labs?
How is dual-use research handled?
从本页贡献证据。
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法律文件。
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