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在 Novozymes，从事科学研究的意义正在发生演变
面对不断变化的地球，企业统计支持如何带来更具可重复性的研究和更大的影响
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挑战：气候变化的加速影响现在需要从根本上转向科学解决方案，这些解决方案比以往任何时候都更具创新性——而且到达速度更快。 凭借富有创造力、科学敏捷的领导者，Novozymes 正在通过采取艰难的步骤来应对这一日益严峻的挑战，以成为一个完全具有统计能力的全球组织。
解决方案：除了许可新工具外，Novozymes 还与 JMP® 合作，为科学家提供他们在科学实践中有效使用统计方法所需的平台、培训和支持。 仅举一个例子，公司高水平的科学专业知识与一系列 JMP 功能相结合，使 Novozymes 在短短几年内就在生物燃料酵母领域从“零到世界领先”。
结果：数据科学家 Michael Akerman 解释说，通过在 JMP 中整合企业数据工作流程，Novozymes 能够更快、更有效地构建更高质量的产品。 此外，他说，“Novozymes 作为一家公司的影响力可以扩大，因为我们正在使用更有效的方法来构建生物技术的未来。”
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总部位于哥本哈根的 Novozymes 被公认为欧洲最具创新性的生物技术公司之一，正在利用尖端科学应对不断变化的地球所带来的挑战。 该公司在酶和微生物开发方面的开创性工作现在可以在从可生物降解的洗涤剂到植物性喷气燃料的各种事物中找到。
“Novozymes 在推动生物技术的运作方式方面表现出非常热情的态度，”在该公司农业和工业生物解决方案部门工作的数据科学家 Michael Akerman 说。 虽然 Akerman 拥有化学工程背景，但他的职业生涯始于 Novozymes 的生物燃料实验，他现在领导研发中的统计实施，作为领导层发起的推动更有效数据战略的一部分。
“我希望科学更多地由数据驱动，”他说。 “我认为有很多科学是在直觉水平上完成的，而旧方法一次只关注一个因素——甚至是观察。 考虑到我们生活的世界的复杂性，这还不够。”
超越物理实验室的限制
凭借对可持续发展的关注，Novozymes 比大多数公司更能理解这些复杂性以及克服这些复杂性所需的创新，以服务于更绿色的未来。 同样的精神引导了一场深度分析转型，旨在通过前沿数据实践来增强科学。 Akerman 解释说，随着公司寻求提高生物燃料等核心领域的产量，领导层认识到科学家们已经在挑战物理实验室规范的极限，因此需要一种新方法来最大限度地发挥其科学价值。
“随着世界变得越来越复杂，我们需要推出更多产品以满足更多需求并为生活在其中的人们改善世界，[满足这些需求同时保持]质量标准变得越来越难，”阿克曼解释。
“Novozymes 的每一位科学领导者都非常关心做好科学工作。 几乎所有这些人本身都是前科学家，并且是通过科学组织提出来的。 他们希望看到从事科学研究的[进化]。”对于 Novozymes，这种演变始于重新构想科学家如何使用数据。
一种变革性的科学思维方式
阿克曼和他在诺维信领导下的支持者一样，坚信统计方法有可能使科学研究变得更好。 他指出，归根结底，更好的科学意味着不仅要为公司创造价值，还要为世界各地的人们创造价值。 原因是多方面的：
- 统计学提高了你的科学质量。 “能够以真实的方式回答问题并避免 [传统] 实验中常见的偏见对科学来说至关重要，”阿克曼说。
- 统计可以降低成本。 “如果产品设计出错，代价会很大，”他解释道。 “如果你想出一些你的科学家说肯定会奏效的东西——然后事实证明它在现实世界中行不通——这对公司来说是一个巨大的成本。”
- 统计支持使科学家能够在最高水平上使用他们的领域知识。 阿克曼说，从分析的角度来看，生物系统非常复杂。 “我们几乎总是在研发领域工作，在那里我们不受传统优化问题约束的束缚，这些约束适用于易于从教科书中提取的设计。”
- 统计工具促进更好的协作并促进跳出框框的思维。 “我们已经将许多实验室、数据和知识共享流程自动化，以易于与团队其他成员共享的方式捕获数据。 [一旦科学家们习惯了数据环境，]他们就不会回到孤岛工作，因为现在整个团队可以一起工作来理解数据的含义，”他说。
最终，很明显，Novozymes 需要更智能的方法来进行实验，以及更有效的工具来分析和个性化这些实验的结果，以及与利益相关者交流见解。 “我开始帮助我的同事使用有效的实验设计并进行更有效的分析和可视化。 这是推动我们如何进行统计并最终成为数据科学的一部分，”Akerman 补充道。
“由于每个科学家都拥有自己的实验和科学界的一部分，我们确实需要在 Novozymes 使统计数据民主化。 我们没有等待分析每个实验的统计学家；相反，我们依靠科学家来分析他们自己的工作。”
通过战略伙伴关系实现统计民主化
虽然许多公司依靠中央统计团队来支持科学家，但 Akerman 解释说，Novozymes 采取了不同的策略，从企业层面接近统计支持。 所有科学家都将获得将统计方法应用于他们的研究所需的工具和培训。
“拥有一个单独的统计团队，将数据交给分析，然后将报告交还给[科学家]，这存在很大风险，”他说。 “领域知识绝对至关重要。”通过发展整个研发组织的统计能力，科学家们可以使用统计数据来增强他们自己的生物学专业知识，最终在此过程中获得更深入的产品知识。
当然，统计数据的民主化带来了两大挑战。 一方面，Novozymes 必须为科学家提供培训和资源，使他们能够正确执行统计方法。 其次，领导层必须自上而下推动采用，说服可能仍对新方法持怀疑态度的科学家。
Akerman 说，克服这两个挑战的关键是 Novozymes 决定与 JMP® 合作。 作为统计发现软件和实验设计 (DOE) 领域的行业领导者，JMP 为 Novozymes 提供了从基本数据可视化到高级功能数据建模的广泛统计功能——所有这些功能都打包在一个用户友好的平台中，无需代码即可在任何笔记本电脑上运行.
“JMP 是我认为我可以信任每位科学家使用和处理合理默认值的少数工具之一，这些默认值解释得很好——可以告诉您平台中发生了什么，”Akerman 说。 “当然，JMP 中的可视化工具让我们可以很容易地从不同角度查看数据，即使我们有很多不同的变量。 我从未见过有人在使用 JMP 后不立即喜欢上 Graph Builder 的…… 而且所有文档都可以轻松获得 [用户] 可能想要进行的任何分析或可视化。”
不仅仅是一个软件，在 JMP Akerman 中看到了合作的潜力，可以帮助 Novozymes 推动分析的大规模采用。 他说，JMP 已与 Novozymes 进行战略合作，以评估数据工作流程改进的成熟领域，并通过培训、资源和 JMP 专家的访问来支持该组织。
由于 Novozymes 的文化非常重视统计支持，该组织开始通过提高技能来实施。 “我们所有的科学家都对改进感兴趣——他们想做好[他们的科学工作]并改进他们的方法，”阿克曼说。 “但即使每个人都先站起来，他们来自一个地方，那里的教育系统不一定像我希望科学家看到的那样强调统计数据。”
幸运的是，JMP 是支持大规模推出新培训的主要合作伙伴，这要归功于工业问题解决统计思维 (STIPS) 等资源——JMP 的免费在线课程——以及活跃的 JMP 主题专家团队. Akerman 说：“Novozymes 面临的挑战是让科学家加快统计数据的速度，并让他们获得学习这些新技能所需的资源，这就是我认为 STIPS 如此有效的原因。 STIPS 提供了一个非常好的入口，可以围绕您的实际工作以非常具体的方式提高您的技能。”
从零到世界领先
重大胜利只会进一步增加对统计培训的需求，并加快数据驱动科学传播的步伐。 在这些胜利中，也许最引人注目的成功来自生物燃料酵母。 作为酶表达酵母领域的后来者，Novozymes 寻求利用统计转型来加快研发步伐。
在该部门的初期阶段，Akerman 的团队被要求开发一个系统，使数据共享顺畅、沟通轻松并使正在进行的工作顺畅进行。 “科学家们花费了大量的精力、注意力和精力与我的团队合作，在 JMP 中工作，并了解数据实践，以使他们的数据比其他方式更有效，”他解释道。 一个关键目标是使用相对最少的脚本来简化整个数据工作流程。 这种自动化不仅增加了一层可重复性，而且还加快了实验的步伐并使工作更具协作性。
由此产生的系统 MissionControl for Biofuel 具有一个 JMP 表，该表使用事件处理程序通过应用研究实验室的测试和放大从菌株构建和设计中提取分析数据。 然后通过 JMP 和 Python 脚本的组合收集这些数据流，并以一种格式部署，使科学家能够非常轻松地遍历和查询数据，而不管复杂程度如何。 例如，MissionControl 的动态界面面板显示遗传谱系、测量的基因型、可制造性摘要和实验历史，使科学家能够绕过传统的数据访问挑战。 Akerman 说，该系统为数据探索和构建产品理解层提供了丰富的用户界面体验，这在以前是不可能的。
“[MissionControl] 一直是酵母科学如何完成的游戏规则改变者 - 一系列游戏规则改变者中的游戏规则改变者 - 最终使我们的团队在短短几年内从零发展成为生物燃料酵母的世界领导者，”阿克曼说。
通过 JMP 自动化进行扩展可带来指数级价值
随着科学家们被单独授权使用统计方法——通过访问标准化的自动化仪表板得到增强——Novozymes 在统计民主化方面的赌注已经多次获得回报。 阿克曼解释说，即使是少量的自动化，对于扩大将统计工具交到科学家手中的好处也至关重要。
“所有从事分析工作的人现在都在努力提高分析速度，努力使其自动化，努力重用他们之前做过的分析，”他说。 “这就是为什么我的团队现在专注于构建工具来帮助科学家 [通过自动化] 更有效地处理数据。”他补充说，JMP 脚本语言 (JSL) 可以轻松打包特定方法并将其部署给多名科学家，然后他们可以相应地重现相同的方法。 他说，可重复性增强了人们对实验结果准确性的信心。
Novozymes 通过开发内部工具来促进共享使用和版本控制，进一步鼓励构建和共享 JMP 插件。 用户现在可以从 JMP 中的任何平台保存 JSL 脚本，并将其上传到公司的内部网，在几秒钟内可供全公司的用户使用。 此外，它会自动更新。
构建生物技术的未来
回顾这些和其他的成功，Akerman 显然对有意义的创新前景充满活力，不仅在 Novozymes 的科学领域，而且在更广泛的科学过程中。 “能够从物质上改善生活，这让我感到兴奋，这既体现在我从事科学研究的同事的意义上——使他们的科学更有效、更容易做——也体现在通过让他们的数据随时间产生共鸣来扩大他们对世界的影响以一种比单一实验更有意义的方式，”他说。
“无论是酶还是微生物产品，如果我们能够更快、更有效和更高质量地制造产品，就会增加影响。 [通过企业分析]，Novozymes 作为一家公司的影响力可以增长，因为我们正在使用更有效的方法来构建生物技术的未来。”
