挑戰
氣候變遷的加速影響,迫使我們必須根本性轉向更創新且更快速的科學解決方案,比以往任何時候都更迫切。在富有創造力且具科學敏捷性的領導團隊帶領下,Novonesis 正積極應對這項日益嚴峻的挑戰,勇敢邁向全面具備統計能力的全球性組織。
解決方案
除了授權新工具之外,Novonesis 與 JMP® 合作,為科學家提供平台、培訓和支援,讓科學家們能夠在科學實踐中有效運用統計方法所需的平台、培訓和支援。以生質燃料酵母為例,Novonesis 憑藉頂尖的科學專業知識與多元的 JMP 功能,在短短數年間從零起步,一躍成為全球領導者。
結果
資料科學家 Michael Akerman 表示,透過在 JMP 整合企業數據工作流程,Novonesis 能夠以更快的速度、更高的效率和更優異的品質開發產品。此外,他表示:「Novonesis 做為一家公司,能夠擴大其影響力,因為我們正在運用更有效的方法來構建生物技術的未來。」
被認為是歐洲最具創新性的生物技術公司之一,總部位於丹麥的 Novonesis正在利用尖端科學應對應對氣候變遷帶來的挑戰。該公司在酶和微生物開發方面的突破性工作,現在已經應用於從可生物降解洗滌劑到植物基肉類替代品等各種產品中。
「Novonesis 在推動生物技術的運作方式方面擁有非常熱情的態度。」該公司農業與工業生物解決方案部門的首席數據科學工程師 Michael Akerman 說道。雖然 Akerman 擁有化學工程背景,並且最初在 Novonesis 以生物燃料實驗為起點,但如今他負責統計執行,作為全球研發部門的一部分,致力於更有效的數據策略。
他說:「我希望科學能夠更加以數據為驅動。「我認為有很多科學研究是基於直覺進行的,使用的是較舊的方法,通常專注於一次只考慮單一因素,甚至依賴觀察和直覺。考慮到我們實際社會的複雜性,這並不足夠。」
超越物理實驗室的限制
憑藉其對可持續發展的專注,Novonesis 比大多數公司更能理解這些複雜性及克服這些困難所需的創新,以實現更永續的未來。同樣的精神也引領了深度的數位轉型,旨在透過前沿的數據實踐來增強科學。Akerman 解釋道,當公司試圖在生物燃料等核心領域提高產能時,領導層意識到科學家們已經在物理實驗室規範中達到最高極限,因此需要採取新的方法來最大化科學的價值。
Akerman 解釋道:「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的需求,並改善生活在這個世界上人們的生活,這使得在維持品質標準的同時,也要滿足這些需求變得越來越困難。
「每個在 Novonesis 的科學領導者都非常重視做好科學研究他們在來到 Novenesis 前的身分,幾乎都是科學家,或是來自科學研究單位。他們希望能做出具有革新意義的科學研究。」對 Novonesis 來說,這一演變始於重新思考科學家該如何使用數據。


科學思維的轉型
Akerman 堅信,統計方法有潛力徹底改變科學研究,並使其變得更好,如同他在 Novonesis 領導下的贊助商一樣。他指出,最終,更好的科學研究意味著不僅為公司提供價值,也意味著為世界各地的人們提供價值。原因很多:
- 統計可以提高您的研究品質。 Akerman 說:「能夠以真實的結果回答問題並避免 [傳統] 實驗中如此常見的偏見對科學研究至關重要。」
- 統計可以降低成本。 他解釋說:「如果產品設計發生錯誤,公司將損失慘重。「如果您發現了一些科學家說肯定會有效的東西 —— 然後發現它在現實世界中不起作用 —— 這對公司而言會造成巨大的成本。」
- 統計賦能科學家能夠在最大程度上發揮他們的專業知識。 Akerman 解釋,從分析角度來看,生物系統非常複雜。「我們在研發領域工作,幾乎總是處於一個不受傳統最佳化問題約束的空間,因此設計出的產品很難直接從教科書上找到。」
- 統計工具能促進更好的合作,並激發跳脫框架的思考。「我們已將許多實驗室、數據和知識共享流程自動化,以易於團隊其他成員共享的方式擷取數據。一旦科學家習慣了數據環境,他們就不會再回到單打獨鬥的工作模式,因為現在整個團隊可以一起合作,理解數據的意義。」他說。
最終,很明顯,Novonesis 需要更聰明的方法來進行實驗,以及更有效的工具來分析和個別化這些實驗的結果,以及與利害關係人交流分析洞察。「在我的職業生涯早期,我曾和同事共同討論出幫助使用有效的實驗設計,並進行更有效的分析和視覺化。這是推動我們如何進行統計數據,最終是數據科學的一部分,」Akerman 補充道。
「如今,每位科學家都擁有自己的實驗和自己在科學領域的一席之地,我們確實需要在 Novonesis 推廣統計學的普及化。我們沒有專門的統計學家等著分析每個實驗;相反地,我們讓科學家各自分析他們的研究成果。」


透過戰略合作夥伴關係促使統計民主化
雖然許多公司依靠統計團隊來支援科學家,但 Akerman 解釋說,Novonesis 採取了不同的策略,他們從企業層面從上往下推動部門的統計能力提升。所有科學家將獲得所需的工具和培訓,以將統計方法應用於他們的研究。
他說:「擁有一個單獨的統計團隊交付數據進行分析,然後將報告交回 [給科學家],存在很大的風險。」「產業專業知識絕對至關重要。」透過發展整個研發組織的統計能力,科學家可以利用統計數據來增強自己的生物專業知識,最終在過程中獲得更深入的產品知識。
當然,統計民主化帶來了兩個大挑戰。首先,Novonesis 必須為科學家提供統計知識培訓和學習資源,使他們能夠正確執行統計分析方法和步驟。第二,領導者必須從上而下推動採用,說服可能仍然對新方法存在懷疑態度的科學家。
Akerman 表示,克服這兩種挑戰的關鍵是 Novonesis 與 JMP® 決定攜手合作。JMP 是統計分析軟體,也是實驗設計 (DOE) 領域的領導者,提供 Novonesis 廣泛的統計功能,從基本資料視覺化到進階功能資料建模,所有分析功能都在一個用戶友好的平台上,使用者無需撰寫或執行任何程式碼。
「我認為 JMP 是每個科學家都能自信地使用、並用來產生科學洞察的少數工具。每個分析都有合理的預設值,並且有清楚的解釋,告訴你平台上發生了什麼事」Akerman 說。「當然,JMP 中的視覺化工具讓我們可以非常輕鬆地從不同角度瞭解數據分佈,即使我們有很多不同的變量。我從未見過有人使用 JMP 後不立刻愛上「圖形產生器」而且所有分析或視覺化使用者可能想做的操作,都有容易取得的文件說明。」
JMP 不僅是一個統計分析軟體,Akerman 在 JMP 中看到合作夥伴關係的潛力,可以幫助 Novonesis 推動大規模的分析採用。他說,JMP 與 Novonesis 進行了策略性合作,評估了數據工作流程中哪些領域可以改進,並透過培訓、資源以及 JMP 專家的支援來協助該組織。
由於 Novonesis 非常支持將統計思維導入企業文化當中,該組織從提升員工技能開始實施。Akerman 說:「我們所有的科學家都對改進感興趣 —— 他們希望做好 [自己的科學工作] 並改進他們的方法。」「但即使每個人都積極投入,他們仍然來自一個教育體系,這個教育體系對統計學的重視程度,並不像我希望科學家應該具備的那樣。」
幸運的是,JMP 是支持廣泛推出新培訓的主要合作夥伴,這些資源如工業問題解決方案的統計思維(STIPS)(JMP 提供的免費線上課程),以及接觸活躍的 JMP 專家團隊的機會。Akerman 說:「Novonesis 的挑戰在於讓科學家掌握統計資料,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學習平台,可以讓科學家們以非常具體的方式來提升實際工作中所需要用到的統計技能。」
從零到全球領導地位
顯著的優勢僅進一步增強對統計培訓的需求,並加快數據驅動科學的傳播速度。在這些勝利中,可能最大的成功來自生物燃料酵母。作為酵素表現酵母領域的後來者,Novonesis 尋求利用統計思維來加速研發步伐。
在該部門的新興階段,Akerman 的團隊被邀請開發一個系統,使數據可以有效共享,保持溝通管道暢通,並且持續工作無縫。他解釋說:「科學家花了大量精力、專注力和努力與我的團隊合作、在 JMP 中工作,以及了解數據實踐,使他們的數據比原本情況更有效。」關鍵目標是使用相對較少的程式碼來簡化整個數據工作流程。這種自動化不僅為分析賦予再現性,而且還加快了實驗的速度,並使這項工作更好的進行團隊合作。
產生的系統 MissionControl for Biofuel 具有一個 JMP 表格,它使用事件處理程序從應用研究實驗室進行測試和擴展,從應用程序研究實驗室中提取分析數據,從應用程序研究實驗室中進行測試。透過 JMP 和 Python 腳本的組合收集這些數據流,並以一種格式部署,使科學家無論複雜程度如何,都可以非常輕鬆地穿越和調查數據。例如,MissionControl 的動態介面板顯示遺傳系統、測量的基因類型、可製造性摘要和實驗歷史,讓科學家能夠繞過傳統的資料存取挑戰。Akerman 表示,該系統為數據探索和建立先前無法實現的產品理解層次,提供豐富的使用者介面體驗。
Akerman 表示:「[MissionControl] 對酵母科學的發展方式一直是改變了遊戲,這是一個改變遊戲的一系列,最終讓我們的團隊在短短幾年內從零成為生物燃料酵母領域的世界領導者。」
使用 JMP 自動化進行規模擴展,帶來指數級價值
由於科學家們個別獲得了使用統計方法的能力——並透過他們對標準化自動儀表板的存取而得到增強——Novonesis 在統計普及化方面的押注已經獲得了數倍的回報。Akerman 解釋道,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所帶來的益處,也至關重要。
他說:「所有進行分析的人現在也試圖越來越快地進行分析,試圖將其自動化,嘗試重複使用他們以前所做的分析。」 這就是為什麼我的團隊現在專注於構建工具,以幫助科學家 [透過分析自動化] 更有效率地處理數據的原因。」他補充說,JMP 腳本語言 (JSL) 使得打包特定的方法並將其部署給多位科學家變得容易,這些科學家隨後可以相應地重現相同的方法。他說,可重複性建立對實驗結果準確性的信心。
Novonesis 透過開發一個內部工具來促進共用使用和版本控制,進一步鼓勵建立和共享 JMP 外掛程式。用戶現在可以將 JSL 腳本從 JMP 中的任何平台保存,並將其上傳到公司的內部網絡,在幾秒鐘內可供公司的使用者使用。此外,它會自動更新。(有關此的更多資訊,請觀看 Akerman 的 2021 年探索峰會講座,像上傳照片一樣簡單:自動構建,共享和更新增程式。)
打造生物科技的未來
回顧這些成功和其他成功,Akerman 顯然對有意義的創新前景感到興奮,而不僅僅是在 Novonesis 的科學領域,更在於更廣泛的科學流程。「能夠在物質上改善生活,讓我感到興奮,這不僅是對我的同事而言——他們的科學研究變得更有效、更容易進行——也因為他們的數據能夠以更有意義的方式發揮價值,而不僅僅是一個單一的實驗,從而使他們對世界的影響力更大,」他說。
「無論我們是在研發酵素還是微生物產品,如果我們能夠更快、更有效率和更高質量地構建事物,這會擴大影響力。[有了數據分析文化,] Novonesis 的影響力正在不斷擴大,因為我們正在使用更有效的方法來建立生物科技的未來。」
本文中所示的結果特定適用於本文所述的特定情況、商業模式、資料輸入和計算環境。每個 JMP 客戶的問題都是獨一無二的,基於商業與技術變數,所有問題陳述都必須視為非典型。實際節省多少成本、產出和效能特性會因個別客戶配置和條件而有所不同。JMP 不保證或聲明每個客戶都將達到類似的成果。JMP 產品和服務的唯一保固是該等產品和服務書面協議中明確保固聲明中所列明的保固聲明中所列明的保固。此處的任何內容不應被解釋為構成額外保固。客戶分享他們使用 JMP 的成功經驗給 JMP,這些內容是基於雙方協議的合約交換或專案成功總結的一部分,並在 JMP 軟體成功導入後進行內容整理。