目前，呼吸係統疾病所致死亡占總死亡率的1/5，且可能由導致死亡和致殘的第4位病因迅速上升至第3位。為逆轉此趨勢，需要在症狀起始前對疾病進行更好預測，改善疾病定義和亞分類，同時以更為個體化的方式製定新療法。

　　來自眾多呼吸學會的意見表明，下述各研究領域將為肺科學的快速發展提供前所未有的良機。

肺疾病的基因組學和分子特征

　　分子生物學的進展為重新定義肺疾病提供了新平台。特定分子標誌物已被證實有助於診斷囊性纖維化、α1抗胰蛋白酶缺乏和呼吸係統感染。

　　利用高通量基因組學方法的信息分析，可確認涉及數百種分子變化的複雜分子表型或“指紋”。疾病和正常狀態的差異在DNA（包括序列和甲基化）、RNA、蛋白（包括濃度、分布、結構和翻譯後修飾）和代謝產物中得到表現。RNA、甲基化和蛋白等同時反映遺傳和環境因素的分子表型是研究肺疾病時須重點關注的對象。

肺修複和再生

肺組織再生為終末期肺病治療手段有限的現狀提供了新方法。近期研究顯示，組織工程氣管可在人體中發揮作用。

　　目前對引發有效肺修複與不當重構和纖維化的分子事件仍知之甚少。近期證據提示，在嚴重損傷發生後，是多能細胞（而非真正的肺幹細胞）產生應答並重新生成上皮細胞，以實現功能恢複。

肺轉化醫學

　　慢性肺病是複雜的多重基因-基因和基因-環境間相互作用的結果，導致多重病理過程以及疾病的表達、慢性化和進展。傳統的疾病定義依賴於將有相似表現的患者進行分組，常忽視不同的環境暴露、臨床病程和潛在病理生物學等情況。當前需要的是能夠將表型性狀和基礎生物過程連接起來的新疾病定義模式。

　　病理生物學特征和發病機製可預測疾病的發展、嚴重程度和進展情況，有助於確定將治療與臨床轉歸相聯係的替代轉歸指標，並且可促進呼吸係統幹預靶點的鑒別、確認和研發。

肺微生物組學

　　盡管病原體被認為或被懷疑為在多種慢性肺病中發揮關鍵作用，但與其他器官相比，肺微生物組學的研究仍相對較新。

　　進行肺髒微生物組學研究有助於了解肺髒內有何種微生物及其位於何處。這些知識將增強我們對肺微生物組學在保持健康和引發疾病中所起作用的認識，並引發對肺疾病以及新治療靶點的思考。

睡眠和晝夜節律生物學

　　對於晝夜節律而言，令人興奮的研究包括對生物鍾偶聯基因途徑的闡明，後者通過調控細胞代謝、氧化應激、細胞修複和翻譯後修飾維持心、肺和血液功能。對生物鍾基因和生物鍾偶聯途徑的研究將增強我們對疾病病理生理學的理解，且可能確認新治療靶點。

　　為確認疾病症狀和生物標誌物表達的晝夜節律模式而進行的臨床研究，有可能被用於改善診斷和為製定治療策略提供信息。對睡眠呼吸暫停發病機製的深入了解將催生新型機械、藥物和遺傳治療策略。