客户案例

一个可实现生物学研究商业化的新生态系统

借助帝国理工学院(Imperial College)的合成生物学加速器SynbiCITE,统计分析将学科知识转化为最先进的研究

SynbiCITE

SynbiCITE

挑战
提高从工程生物系统获得的数据的重现性,从而将研究和想法转化为商业机会。
解决方案
SynbiCITE使用JMP提供系统的实验方法,帮助研究科学家实现验证和扩展成功商业应用所需的数据质量。
结果
新的产品和服务现在已经进入市场。这些成功已经推动新公司的创立、带动就业和加快公共资金的投资回报。

在今天的学术界,科学学科之间的界限已经变得越来越模糊。这些交叉学科中最新的一个学科是合成生物学,这是一个将生物学、化学和工程学结合在一起的领域。合成生物学正在彻底改变我们设计生物系统的方式;这一学科超越了学术研究范围,当前的使命是结合具体的工业、技术和生物医学应用打造新的产品和服务。如今的合成生物学是40年前的分子生物学的真实写照 - 正在掀起新一波应用生物创新的浪潮,进而推动现代科学经济的蓬勃发展。

2013年,SynbiCITE由英国政府、个人和学术合作伙伴共同投 资2800万英镑(3900万美元)在英国成立,作为合成生物学加速器,SynbiCITE致力于将新兴的生物研究与商业机会结合起 来。该组织的核心设施是位于帝国理工学院的伦敦DNA铸造厂 (London DNA Foundry)。在这里,科学家们可以使用尖端的机 器人设备从头到尾设计、构建和验证基因构建体。除了供应设备之外,该铸造厂还通过具有广泛专业知识的多元化员工提供教育计 划、指导和工程设计以及商业化支持。

因此,这里的专业知识和技能一开始就立于科技前沿。帝国理工学 院SynbiCITE的首席执行官Stephen Chambers博士是一位持续 创业的企业家,拥有分子生物学博士学位、生物工程学硕士学位以及生物化学学士学位。他还担任帝国理工学院合成生物学的创业培 训计划Lean LaunchPad的教学负责人,并通过自动化和实验设计 (DOE)持续研究工程生物学领域的最新成果。Chambers不仅提供了 宝贵的资源,还提供了企业愿景,使SynbiCITE始终处于工程生物 学商业化的前沿。

SynbiCITE lab

SynbiCITE首席执行官Stephen Chambers参观伦敦DNA铸造厂(London DNA Foundry)时形容它是合成生物学家的创作空间。

从生物学家到设计师再到创业家

合成生物学也标志着生物学表现方式的转变。“传统的生物学家不再是湿实验室科学家,他们现在更像是设计师,”Chambers解释 道。“从本质上讲,这些生物学家或者说设计师正在通过DNA编码来构建生物体,进而创造万事万物。”然而,验证和扩展这些实验 可能会很复杂,并且需要昂贵的设备和财力资源,远远超出大多数 初创公司和中小企业的能力范畴。

“这正是伦敦DNA铸造厂的职责所在,它为合成生物学家提供了一 个制造商空间,”Chambers说道。“在伦敦DNA铸造厂,生物学家可以快速地构建并测试原型,以确定其是否可行,而无需做出巨 大的投资。”铸造厂的工程师与“设计师”一起践行这些想法,促进形成一个更快速、更系统化、更具重现性的流程或原型。借助这 些可操作的工作原型,生物学家可以更清楚地向投资者展示成果的可行性,从而吸引资金注入并开发出可扩展的基础架构。

为了推动诸多合成生物学创新项目的落地生根,一系列相关的创业 活动日益增加,这也使得伦敦DNA铸造厂的作用越来越重要。按照传统模式,新技术最初先在大学里面发展起来,并衍生为新公 司。“参与其中的群体通常是系主任、教授等,”Chambers说道,这些衍生公司会得到大学的支持和培育。“尤其是在合成生物学领域,我们现在看到的现象是,初创企业仍然由大学人员创立, 这些人员还包括学生和毕业生,但是他们不再从大学获得技术授权。这些初创公司没有大学衍生公司所拥有的那些支持或资源,正是这些公司不断涌向铸造厂。

SynbiCITE

合成生物学加速器SynbiCITE致力于寻求可以连接新兴生物研究与商业机会的结合。

Imperial College, London

位于伦敦帝国理工学院,SynbiCITE在2013年由英国政府、私人和学术合作伙伴共同投资2800万英镑(3900万美金)联合成立。

宣扬重现性的重要性 

为了促进一致的质量并取得成功,以及为了在某些情况下获得监管部门的批准,精心设计的可重现的实验是关键所在。“当我们扩大规模时,我们通过设计显著地提升了质量......这完全取决于对数据的 信心和数据的严密性,以便您可以向其他人展示并让他们确信我们 所谈论的内容是真实的,”Chambers说道。

生物学是一门非常复杂的学科,在实验过程中需要综合考虑各种因素,因此,有时难以确定问题的根源并再现结果。通常,生物学家 缺乏统计专业知识或先见之明,没有从项目开始就实施“质量源于 设计”(Quality by Design)的方法,这就迫使他们依靠最佳猜测和 传统思维实施实验。

作为SynbiCITE的首席执行官,Chambers向他的生物学家和工 程师宣扬统计学的重要性,因为他从自己以往的实验室经验中已了 解到了统计的价值。Chambers十分清楚,并非所有的科学家都对 稳健的统计分析有所了解或感兴趣。“当您将[统计学]引入生物环 境时,最初会遭到抵触,”他解释道。“他们不喜欢实验设计被束 缚。但当看到结果时,他们就开始认同了。”

JMP提供了一个统计软件包,可供那些对统计数据知之甚少的生物学家访问,同时还会提供功能强大的分析工具和可视化工具。在DNA铸造厂工作人员的指导下,这些生物学家在几天内就可以开始使用并运行JMP,使他们能够开展标准化方法的相关研究,并获得 开拓新事业所需的成果类型和质量。

此外,借助JMP的灵活性和可视化功能,这些科学家可以了解他们的数据正在发生什么变化,并根据新的发现快速调整模型。“JMP 的可视化确实很有帮助,这一点很关键。”Chambers说道。“科学家可以借此开始观察他们的实验并了解这些实验的发现。”针对缺乏实验设计经验和其他统计技术的生物学家,JMP为他们提供了 一些实用的工具,让他们将想法变为现实,并向投资者展现他们的 潜力。

Stephen Chambers

JMP的可视化确实很有帮助,这一点很关键。科学家们可以借此开始观察他们的实验并了解这些实验的发现。

帝国理工学院SynbiCITE首席执行官,Stephen Chambers

改变谈话的方式

尽管围绕某些生物创新的沉默可以理解,例如转基因生物的发布, 但只有整个合成生物学研究领域的科学严谨性和再现性得到提升, 才能帮助改变态度。更有希望看到的现象是,随着新产品投放市 场,合成生物学的倡导者可以针对严重问题展示真正的解决方 案。“例如,Novartis最近获得批准新推出的基因疗法Kymriah, 使用设计出的CAR T细胞成功治疗了儿童白血病,这将改变我们治 疗癌症的方式。现在我们拥有真实的产品,我们可以展示这些产品 并吸引人们的关注。”这些成功案例有助于培养消费者和投资者的 信心。

自成立以来,SynbiCITE 和伦敦DNA铸造厂通过转化研究成果、创立新的初创公司、在合成生物学公司带来更多 的就业机会和个人投资机会, 从公共资金中获得了显著的 投资回报, 并带来了经济效益。展望未来, SynbiCITE正逐渐将目光投向想要在伦敦DNA 铸造厂挖掘合成生 物学潜能的私营部门、行业合作者以及大大小小的客户 群体。

The results illustrated in this article are specific to the particular situations, business models, data input and computing environments described herein. Each SAS customer’s experience is unique, based on business and technical variables, and all statements must be considered nontypical. Actual savings, results and performance characteristics will vary depending on individual customer configurations and conditions. SAS does not guarantee or represent that every customer will achieve similar results. The only warranties for SAS products and services are those that are set forth in the express warranty statements in the written agreement for such products and services. Nothing herein should be construed as constituting an additional warranty. Customers have shared their successes with SAS as part of an agreed-upon contractual exchange or project success summarization following a successful implementation of SAS software.

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