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在 Novozymes，從事科學研究的意義正在發生演變
面對不斷變化的地球，企業統計支持如何帶來更具可重複性的研究和更大的影響
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挑戰：氣候變化的加速影響現在需要從根本上轉向科學解決方案，這些解決方案比以往任何時候都更具創新性——而且到達速度更快。 憑藉富有創造力、科學敏捷的領導者，Novozymes 正在通過採取艱難的步驟來應對這一日益嚴峻的挑戰，以成為一個完全具有統計能力的全球組織。
解決方案：除了許可新工具外，Novozymes 還與 JMP® 合作，為科學家提供他們在科學實踐中有效使用統計方法所需的平台、培訓和支持。 僅舉一個例子，公司高水平的科學專業知識與一系列 JMP 功能相結合，使 Novozymes 在短短幾年內就在生物燃料酵母領域從“零到世界領先”。
結果：數據科學家 Michael Akerman 解釋說，通過在 JMP 中整合企業數據工作流程，Novozymes 能夠更快、更有效地構建更高質量的產品。 此外，他說，“Novozymes 作為一家公司的影響力可以擴大，因為我們正在使用更有效的方法來構建生物技術的未來。”
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總部位於哥本哈根的 Novozymes 被公認為歐洲最具創新性的生物技術公司之一，正在利用尖端科學應對不斷變化的地球所帶來的挑戰。 該公司在酶和微生物開發方面的開創性工作現在可以在從可生物降解的洗滌劑到植物性噴氣燃料的各種事物中找到。
“Novozymes 在推動生物技術的運作方式方面表現出非常熱情的態度，”在該公司農業和工業生物解決方案部門工作的數據科學家 Michael Akerman 說。 雖然 Akerman 擁有化學工程背景，但他的職業生涯始於 Novozymes 的生物燃料實驗，他現在領導研發中的統計實施，作為領導層發起的推動更有效數據戰略的一部分。
“我希望科學更多地由數據驅動，”他說。 “我認為有很多科學是在直覺水平上完成的，而舊方法一次只關註一個因素——甚至是觀察。 考慮到我們生活的世界的複雜性，這還不夠。”
超越物理實驗室的限制
憑藉對可持續發展的關注，Novozymes 比大多數公司更能理解這些複雜性以及克服這些複雜性所需的創新，以服務於更綠色的未來。 同樣的精神引導了一場深度分析轉型，旨在通過前沿數據實踐來增強科學。 Akerman 解釋說，隨著公司尋求提高生物燃料等核心領域的產量，領導層認識到科學家們已經在挑戰物理實驗室規範的極限，因此需要一種新方法來最大限度地發揮其科學價值。
“隨著世界變得越來越複雜，我們需要推出更多產品以滿足更多需求並為生活在其中的人們改善世界，[滿足這些需求同時保持]質量標準變得越來越難，”阿克曼解釋。
“Novozymes 的每一位科學領導者都非常關心做好科學工作。 幾乎所有這些人本身都是前科學家，並且是通過科學組織提出來的。 他們希望看到從事科學研究的[進化]。”對於 Novozymes，這種演變始於重新構想科學家如何使用數據。
一種變革性的科學思維方式
阿克曼和他在諾維信領導下的支持者一樣，堅信統計方法有可能使科學研究變得更好。 他指出，歸根結底，更好的科學意味著不僅要為公司創造價值，還要為世界各地的人們創造價值。 原因是多方面的：
- 統計學提高了你的科學質量。 “能夠以真實的方式回答問題並避免 [傳統] 實驗中常見的偏見對科學來說至關重要，”阿克曼說。
- 統計可以降低成本。 “如果產品設計出錯，代價會很大，”他解釋道。 “如果你想出一些你的科學家說肯定會奏效的東西——然後事實證明它在現實世界中行不通——這對公司來說是一個巨大的成本。”
- 統計支持使科學家能夠在最高水平上使用他們的領域知識。 阿克曼說，從分析的角度來看，生物系統非常複雜。 “我們幾乎總是在研發領域工作，在那裡我們不受傳統優化問題約束的束縛，這些約束適用於易於從教科書中提取的設計。”
- 統計工具促進更好的協作並促進跳出框框的思維。 “我們已經將許多實驗室、數據和知識共享流程自動化，以易於與團隊其他成員共享的方式捕獲數據。 [一旦科學家們習慣了數據環境，]他們就不會回到孤島工作，因為現在整個團隊可以一起工作來理解數據的含義，”他說。
最終，很明顯，Novozymes 需要更智能的方法來進行實驗，以及更有效的工具來分析和個性化這些實驗的結果，以及與利益相關者交流見解。 “我開始幫助我的同事使用有效的實驗設計並進行更有效的分析和可視化。 這是推動我們如何進行統計並最終成為數據科學的一部分，”Akerman 補充道。
“由於每個科學家都擁有自己的實驗和科學界的一部分，我們確實需要在 Novozymes 使統計數據民主化。 我們沒有等待分析每個實驗的統計學家；相反，我們依靠科學家來分析他們自己的工作。”
通過戰略夥伴關係實現統計民主化
雖然許多公司依靠中央統計團隊來支持科學家，但 Akerman 解釋說，Novozymes 採取了不同的策略，從企業層面接近統計支持。 所有科學家都將獲得將統計方法應用於他們的研究所需的工具和培訓。
“擁有一個單獨的統計團隊，將數據交給分析，然後將報告交還給[科學家]，這存在很大風險，”他說。 “領域知識絕對至關重要。”通過發展整個研發組織的統計能力，科學家們可以使用統計數據來增強他們自己的生物學專業知識，最終在此過程中獲得更深入的產品知識。
當然，統計數據的民主化帶來了兩大挑戰。 一方面，Novozymes 必須為科學家提供培訓和資源，使他們能夠正確執行統計方法。 其次，領導層必須自上而下推動採用，說服可能仍對新方法持懷疑態度的科學家。
Akerman 說，克服這兩個挑戰的關鍵是 Novozymes 決定與 JMP® 合作。 作為統計發現軟件和實驗設計 (DOE) 領域的行業領導者，JMP 為 Novozymes 提供了從基本數據可視化到高級功能數據建模的廣泛統計功能——所有這些功能都打包在一個用戶友好的平台中，無需代碼即可在任何筆記本電腦上運行.
“JMP 是我認為我可以信任每位科學家使用和處理合理默認值的少數工具之一，這些默認值解釋得很好——可以告訴您平台中發生了什麼，”Akerman 說。 “當然，JMP 中的可視化工具讓我們可以很容易地從不同角度查看數據，即使我們有很多不同的變量。 我從未見過有人在使用 JMP 後不立即喜歡上 Graph Builder 的…… 而且所有文檔都可以輕鬆獲得 [用戶] 可能想要進行的任何分析或可視化。”
不僅僅是一個軟件，在 JMP Akerman 中看到了合作的潛力，可以幫助 Novozymes 推動分析的大規模採用。 他說，JMP 已與 Novozymes 進行戰略合作，以評估數據工作流程改進的成熟領域，並通過培訓、資源和 JMP 專家的訪問來支持該組織。
由於 Novozymes 的文化非常重視統計支持，該組織開始通過提高技能來實施。 “我們所有的科學家都對改進感興趣——他們想做好[他們的科學工作]並改進他們的方法，”阿克曼說。 “但即使每個人都先站起來，他們來自一個地方，那裡的教育系統不一定像我希望科學家看到的那樣強調統計數據。”
幸運的是，JMP 是支持大規模推出新培訓的主要合作夥伴，這要歸功於工業問題解決統計思維 (STIPS) 等資源——JMP 的免費在線課程——以及活躍的 JMP 主題專家團隊. Akerman 說：“Novozymes 面臨的挑戰是讓科學家加快統計數據的速度，並讓他們獲得學習這些新技能所需的資源，這就是我認為 STIPS 如此有效的原因。 STIPS 提供了一個非常好的入口，可以圍繞您的實際工作以非常具體的方式提高您的技能。”
從零到世界領先
重大勝利只會進一步增加對統計培訓的需求，並加快數據驅動科學傳播的步伐。 在這些勝利中，也許最引人注目的成功來自生物燃料酵母。 作為酶表達酵母領域的後來者，Novozymes 尋求利用統計轉型來加快研發步伐。
在該部門的初期階段，Akerman 的團隊被要求開發一個系統，使數據共享順暢、溝通輕鬆並使正在進行的工作順暢進行。 “科學家們花費了大量的精力、注意力和精力與我的團隊合作，在 JMP 中工作，並了解數據實踐，以使他們的數據比其他方式更有效，”他解釋道。 一個關鍵目標是使用相對最少的腳本來簡化整個數據工作流程。 這種自動化不僅增加了一層可重複性，而且還加快了實驗的步伐並使工作更具協作性。
由此產生的系統 MissionControl for Biofuel 具有一個 JMP 表，該表使用事件處理程序通過應用研究實驗室的測試和放大從菌株構建和設計中提取分析數據。 然後通過 JMP 和 Python 腳本的組合收集這些數據流，並以一種格式部署，使科學家能夠非常輕鬆地遍歷和查詢數據，而不管複雜程度如何。 例如，MissionControl 的動態界面面板顯示遺傳譜系、測量的基因型、可製造性摘要和實驗歷史，使科學家能夠繞過傳統的數據訪問挑戰。 Akerman 說，該系統為數據探索和構建產品理解層提供了豐富的用戶界面體驗，這在以前是不可能的。
“[MissionControl] 一直是酵母科學如何完成的遊戲規則改變者 - 一系列遊戲規則改變者中的遊戲規則改變者 - 最終使我們的團隊在短短幾年內從零發展成為生物燃料酵母的世界領導者，”阿克曼說。
通過 JMP 自動化進行擴展可帶來指數級價值
隨著科學家們被單獨授權使用統計方法——通過訪問標準化的自動化儀表板得到增強——Novozymes 在統計民主化方面的賭注已經多次獲得回報。 阿克曼解釋說，即使是少量的自動化，對於擴大將統計工具交到科學家手中的好處也至關重要。
“所有從事分析工作的人現在都在努力提高分析速度，努力使其自動化，努力重用他們之前做過的分析，”他說。 “這就是為什麼我的團隊現在專注於構建工具來幫助科學家 [通過自動化] 更有效地處理數據。”他補充說，JMP 腳本語言 (JSL) 可以輕鬆打包特定方法並將其部署給多名科學家，然後他們可以相應地重現相同的方法。 他說，可重複性增強了人們對實驗結果準確性的信心。
Novozymes 通過開發內部工具來促進共享使用和版本控制，進一步鼓勵構建和共享 JMP 插件。 用戶現在可以從 JMP 中的任何平台保存 JSL 腳本，並將其上傳到公司的內部網，在幾秒鐘內可供全公司的用戶使用。 此外，它會自動更新。
構建生物技術的未來
回顧這些和其他的成功，Akerman 顯然對有意義的創新前景充滿活力，不僅在 Novozymes 的科學領域，而且在更廣泛的科學過程中。 “能夠從物質上改善生活，這讓我感到興奮，這既體現在我從事科學研究的同事的意義上——使他們的科學更有效、更容易做——也體現在通過讓他們的數據隨時間產生共鳴來擴大他們對世界的影響以一種比單一實驗更有意義的方式，”他說。
“無論是酶還是微生物產品，如果我們能夠更快、更有效和更高質量地製造產品，就會增加影響。 [通過企業分析]，Novozymes 作為一家公司的影響力可以增長，因為我們正在使用更有效的方法來構建生物技術的未來。”
