Người ta có thể thấy phép ẩn dụ về cơ sở hạ tầng đường cao tốc và cầu đang xuống cấp của chúng ta và nhận ra rằng đã đến lúc phải hiện đại hóa cơ sở hạ tầng công nghệ sinh học của chúng ta. Sắc lệnh hành pháp của Tổng thống Biden nhằm thúc đẩy nền kinh tế sinh học quốc gia của chúng ta nêu bật sự căng thẳng giữa nhu cầu về cơ sở hạ tầng công nghệ sinh học của chúng ta—các hệ thống khoa học cơ bản, năng lực sản xuất và đội ngũ—để bắt kịp với sự đổi mới khoa học đáng kinh ngạc trong 10 năm qua
Nhiều bệnh nhân ngày nay không được tiếp cận với mọi thứ, từ phương pháp điều trị cúm đơn giản đến phương pháp điều trị ung thư phức tạp; . chỉ 17 USD. Chúng tôi vẫn chưa tìm ra cách mở rộng quy trình sản xuất sinh học của mình và các nhà sản xuất thuốc cũng như cơ quan quản lý tiếp tục cảm thấy đau đớn trước những thách thức này, trong khi bệnh nhân phải chịu sự mất mát thực sự. các trung tâm sản xuất sản xuất các liệu pháp CAR-T cho bệnh đa u tủy, mỗi tháng có tổng cộng một đến hai vị trí sản xuất mỗi tháng
Tôi nghĩ đến điều này từ quan điểm thành lập Benchling, một công ty công nghệ phục vụ ngành công nghệ sinh học và tôi tin rằng công nghệ và số hóa có thể và nên đóng một vai trò lớn hơn trong việc giúp chúng tôi xây dựng các hệ thống phục vụ nền kinh tế sinh học của chúng tôi bây giờ và trong tương lai. . Cá nhân tôi đã quan sát thấy rằng sự hợp tác thực sự và sự kết hợp triệt để giữa công nghệ sinh học và công nghệ vẫn còn ở giai đoạn sơ khai
Sức mạnh của lĩnh vực công nghệ nằm ở khả năng làm cho các hệ thống phức tạp trở nên đơn giản, dễ tiếp cận và có thể mở rộng, nhưng giờ là lúc để thúc đẩy mối quan hệ đó. Bộ Y tế và Dịch vụ Nhân sinh đã được giao nhiệm vụ đệ trình các ưu tiên công nghệ sinh học và sản xuất sinh học ngắn hạn, trung hạn và dài hạn cho sắc lệnh hành pháp trước tháng 3 năm 2023 và công nghệ phải đóng một vai trò quan trọng. Không có thách thức nào đối với công nghệ lớn hơn việc hiện đại hóa cơ sở hạ tầng công nghệ sinh học và sản xuất sinh học. Nhiều tiến bộ công nghệ đạt được trong lĩnh vực công nghệ cao có thể được áp dụng cho các điểm nghẽn trong nền kinh tế sinh học ngày nay;
Theo tôi, đây là ba lĩnh vực mà công nghệ và công nghệ sinh học có thể hội tụ chặt chẽ hơn để cập nhật cơ sở hạ tầng công nghệ sinh học của chúng ta
tắc nghẽn trong sản xuất sinh học có thể được số hóa để cải thiện năng suất
Khi một công thức sản xuất một sản phẩm mới được chuyển từ phòng thí nghiệm sang sản xuất, công thức đó bao gồm các quy trình, thiết bị, vật liệu và thông số—đối với các phân tử lớn, có hàng trăm, nếu không muốn nói là hàng nghìn biến số trong một công thức sản xuất. Giấy và bảng tính là kẻ thù của quy mô, nhưng thật không may, đây là hiện trạng trong sản xuất sinh học ngày nay. Quá trình chuyển giao này, được gọi là chuyển giao công nghệ, diễn ra bằng cách sử dụng bảng tính tĩnh, trên giấy, thậm chí qua điện thoại và có thể kéo dài thời gian đưa sản phẩm ra thị trường lên tới 18–24 tháng
Mặc dù cho đến nay, FAIR chủ yếu tập trung vào R&D, nhưng các nguyên tắc này có thể và cũng nên được áp dụng sâu hơn trong vòng đời sản phẩm với quá trình phát triển quy trình và sản xuất thương mại, và do đó trong quá trình chuyển giao công nghệ. Bây giờ, hãy áp dụng các nguyên tắc dữ liệu FAIR cho điều này, tạo ra các tiêu chuẩn để dữ liệu công nghệ sinh học dễ dàng được tìm thấy, được truy cập bởi những người cần nó, có thể tương tác giữa các hệ thống khác nhau và có thể tái sử dụng. Việc áp dụng các nguyên tắc FAIR sẽ thúc đẩy tính nhất quán của dữ liệu giữa các nhóm, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tìm kiếm, tìm kiếm và chia sẻ dữ liệu trong quá trình chuyển giao công nghệ, đồng thời cho phép điều chỉnh theo thời gian thực và được ghi chép đầy đủ đối với các công thức nấu ăn có thể dễ dàng theo dõi và kiểm tra
Không thể đạt được các tiêu chuẩn dữ liệu FAIR và chuyển giao công nghệ liền mạch nếu chúng ta tiếp tục dựa vào các hệ thống kế thừa, khác biệt không được thiết kế với những khái niệm này. Để FAIR được triển khai, chúng ta cần các nền tảng dữ liệu hiện đại, dựa trên đám mây, cho phép tổ chức dữ liệu, cộng tác và chia sẻ dữ liệu dễ dàng. Lĩnh vực công nghệ vượt trội trong việc phát triển các nền tảng dựa trên đám mây để mở rộng quy mô quản lý dữ liệu và dữ liệu, do đó, lĩnh vực này có thể đương đầu với thách thức này ngay bây giờ
Mang lại những tài năng công nghệ hàng đầu cho công nghệ sinh học
Theo Eric Schmidt, cựu Giám đốc điều hành Google, việc tối ưu hóa các lần nhấp vào quảng cáo sẽ truyền cảm hứng cho ngày càng ít nhà công nghệ. Nếu tôi bắt đầu lại từ hôm nay, tôi sẽ không chỉ tập trung vào bit và byte;
Biden đang xây dựng các trường chuyên biệt và đề xuất đào tạo kỹ năng trong công việc để giúp các nhà khoa học tìm hiểu các quy trình lập trình khi có sự bùng nổ dữ liệu trong các phòng thí nghiệm R&D, nơi dữ liệu hiện tồn tại ở dạng petabyte, khiến khoa học trở nên tính toán và dựa trên dữ liệu, và đòi hỏi khắt khe. . Mặc dù thực tế là những sáng kiến này chắc chắn sẽ hữu ích, nhưng đã có sẵn một nhóm cực kỳ tài năng gồm các nhà khoa học dữ liệu, kỹ sư và lập trình viên có trình độ cao trong ngành công nghệ đang cạnh tranh khốc liệt [cầu cao hơn cung gấp bốn lần cho một số vai trò nhất định], nhưng
Tại sao? . Đây là ngành mà các nhà công nghệ gần đây đã có những đóng góp đáng kể, cho dù đó là bằng cách đẩy nhanh quá trình thương mại hóa vắc-xin và phương pháp điều trị COVID hay bằng cách tạo ra những bước tiến đột phá trong AI dự đoán, như AlphaFold
Cuộc cách mạng công nghệ sinh học đang đến, và khoa học chắc chắn là cơ hội tiên phong tiếp theo. Bây giờ là lúc để nhân viên công nghệ sử dụng các kỹ năng của họ để giúp tăng tốc công nghệ sinh học
Xử lý ngay vấn đề an ninh mạng công nghệ sinh học và đám mây
Đặc biệt tập trung vào an ninh mạng, các công ty dược phẩm sinh học thường xuyên bị nhắm mục tiêu và tấn công bởi các tác nhân đe dọa tiên tiến, đó là lý do tại sao sắc lệnh hành pháp dành 200 triệu đô la để cải thiện an ninh sinh học và an ninh mạng của công nghệ sinh học và sản xuất sinh học, đồng thời tạo mối liên hệ chặt chẽ với an ninh quốc gia của chúng ta. 98% công ty dược phẩm đã báo cáo ít nhất một vụ xâm nhập vào năm 2021 [i. e. Điều này không có nghĩa là tất cả các doanh nghiệp đó đều bị đánh cắp IP, nhưng điều đó cho thấy rằng một tác nhân đe dọa đã có mặt bên trong hệ thống của họ trong sự cố bảo mật
Do đầu tư chậm trễ vào các công nghệ bảo mật và kế thừa, biopharma không hoạt động tốt từ góc độ an ninh mạng, mặc dù có một số xếp hạng an toàn cho người tiêu dùng cao nhất. Nhiều công ty công nghệ sinh học vẫn đang tuân theo chiến lược bảo mật từ cuối những năm 1990, sử dụng công nghệ tại chỗ và về cơ bản sử dụng tường lửa làm tuyến phòng thủ đầu tiên và duy nhất
Việc hiện đại hóa kiến trúc an ninh mạng của một công ty đòi hỏi đầu tư đáng kể và thường đòi hỏi những thay đổi về văn hóa và nhóm nằm ngoài tầm với. Quản lý rủi ro an ninh mạng một cách thích hợp ngày nay đòi hỏi kỹ thuật, tự động hóa, phân tích thời gian thực, thông tin tình báo về mối đe dọa, công cụ quan trọng, v.v.
Các nhà cung cấp đám mây công nghệ có nghĩa vụ và động cơ để được bảo mật—họ đầu tư vào bảo mật nhiều hơn mức mà hầu hết các công nghệ sinh học có thể tự làm được, đồng thời cũng có nhiều chuyên môn—và tôi khuyên các tổ chức công nghệ sinh học nên xem có bao nhiêu ngành công nghiệp khác có . Chẳng hạn, tại Benchling, chúng tôi thường xuyên cập nhật bảo mật của cơ sở hạ tầng và mã
Bằng cách tận dụng quy mô kinh tế do nền tảng đám mây mang lại, lĩnh vực công nghệ sinh học có thể đạt được kết quả an toàn hơn so với việc duy trì chiến lược tại chỗ, trong đó 100% trách nhiệm bảo mật và tài nguyên thuộc về họ
thúc đẩy sự hợp nhất sâu hơn của khoa học và công nghệ
Lời kêu gọi hành động chính của mệnh lệnh hành pháp là công nghệ phải nổi bật hơn trong cuộc cách mạng công nghệ sinh học
Chúng ta cần phát triển các công nghệ và kỹ thuật kỹ thuật di truyền để có thể viết mạch cho tế bào và lập trình sinh học có thể dự đoán giống như cách chúng ta viết phần mềm và lập trình máy tính để công nghệ sinh học và sản xuất sinh học giúp chúng ta đạt được các mục tiêu xã hội của mình;
Đây là cách chúng tôi đạt được khả năng mở rộng và hiệu quả thực sự với khoa học, khi hai ngành hợp tác để tạo ra cơ sở hạ tầng thiết yếu, hiện đại cho khoa học hiện đại; . Chúng tôi sẽ phân phối khoa học ngày nay và ngày mai cho những người có nhu cầu nhanh hơn
Sắc lệnh hành pháp của Tổng thống Biden nhằm thúc đẩy nền kinh tế sinh học quốc gia của chúng ta nêu bật sự căng thẳng giữa sự đổi mới khoa học đáng kinh ngạc trong 10 năm qua và nhu cầu về cơ sở hạ tầng công nghệ sinh học của chúng ta—các hệ thống khoa học cơ bản, năng lực sản xuất và các nhóm—để bắt kịp tốc độ. Người ta có thể thấy phép ẩn dụ về cơ sở hạ tầng đổ nát của đường cao tốc và cầu cống của chúng ta, và nhận ra rằng đã đến lúc phải hiện đại hóa cơ sở hạ tầng công nghệ sinh học của chúng ta
Thực tế ngày nay là nhiều bệnh nhân không thể tiếp cận mọi thứ, từ các phương pháp điều trị cơ bản cho bệnh cúm đến các phương pháp chữa trị phức tạp cho các bệnh như ung thư. Ví dụ, với liệu pháp CAR-T cho bệnh đa u tủy, chỉ 25% bệnh nhân được báo cáo là được điều trị cứu sống. Chỉ 17 U. S. các trung tâm sản xuất sản xuất các liệu pháp CAR-T cho bệnh đa u tủy, mỗi tháng có tổng cộng một đến hai vị trí sản xuất mỗi tháng. Chúng tôi vẫn chưa tìm ra cách mở rộng quy trình sản xuất sinh học của mình và các nhà sản xuất thuốc cũng như cơ quan quản lý tiếp tục cảm thấy đau đớn trước những thách thức này, trong khi bệnh nhân phải chịu sự mất mát thực sự.
Chúng ta cần xây dựng các hệ thống sẽ phục vụ nền kinh tế sinh học của chúng ta ngay bây giờ và trong hơn 30 năm tới, và tôi tin rằng công nghệ và số hóa có thể và sẽ đóng một vai trò lớn hơn. Tôi nghĩ ra điều này từ quan điểm thành lập Benchling, một công ty công nghệ phục vụ ngành công nghệ sinh học. Tôi đã tận mắt chứng kiến rằng sự hợp tác thực sự và tích hợp sâu giữa công nghệ sinh học và công nghệ vẫn còn non trẻ
Nhưng bây giờ là lúc để thúc đẩy mối quan hệ đó tiến lên. Sức mạnh của ngành công nghệ nằm ở khả năng làm cho các hệ thống phức tạp trở nên đơn giản, dễ tiếp cận và có thể mở rộng. Không có thách thức nào tốt hơn để đáp ứng công nghệ hơn là hiện đại hóa cơ sở hạ tầng công nghệ sinh học và sản xuất sinh học. Đến tháng 3 năm 2023, Bộ Y tế và Dịch vụ Nhân sinh được giao nhiệm vụ quay trở lại với các ưu tiên về công nghệ sinh học và sản xuất sinh học trong ngắn hạn, trung hạn và dài hạn cho sắc lệnh hành pháp, và công nghệ phải đóng một vai trò. Nhìn vào những điểm nghẽn trong nền kinh tế sinh học, nhiều tiến bộ đã được phát triển trong ngành công nghệ có thể được đưa vào sử dụng ngày nay. Chúng ta không cần phải xây dựng từ đầu
Đây là ba điểm mà tôi tin rằng công nghệ và công nghệ sinh học có thể giao thoa sâu sắc hơn để hiện đại hóa cơ sở hạ tầng công nghệ sinh học của chúng ta
Số hóa các điểm nghẽn trong sản xuất sinh học để tăng hiệu quả và tốc độ
Giấy và bảng tính là kẻ thù của quy mô, và thật không may, đây là hiện trạng trong sản xuất sinh học ngày nay. Khi một công thức sản xuất một sản phẩm mới được chuyển từ phòng thí nghiệm sang sản xuất, công thức đó bao gồm các quy trình, thiết bị, vật liệu và thông số—đối với các phân tử lớn, có hàng trăm, nếu không muốn nói là hàng nghìn biến số trong một công thức sản xuất. Quá trình chuyển giao này, được gọi là chuyển giao công nghệ, đang diễn ra thông qua bảng tính tĩnh, trên bút và giấy, thậm chí qua điện thoại và có thể kéo dài tới 18–24 tháng để đưa ra thị trường
Bây giờ, hãy áp dụng các nguyên tắc dữ liệu FAIR cho điều này, tạo ra các tiêu chuẩn để dữ liệu công nghệ sinh học dễ dàng được tìm thấy, được truy cập bởi những người cần nó, có thể tương tác giữa các hệ thống khác nhau và có thể tái sử dụng. Mặc dù cho đến nay, FAIR chủ yếu tập trung vào R&D, nhưng những nguyên tắc này có thể và cũng nên được áp dụng sâu hơn trong vòng đời sản phẩm với quá trình phát triển quy trình và sản xuất thương mại, và do đó trong quá trình chuyển giao công nghệ. Việc áp dụng các nguyên tắc FAIR trong sản xuất sinh học sẽ thúc đẩy tính nhất quán trong dữ liệu giữa các nhóm, giúp dễ dàng tìm kiếm, tìm và chia sẻ dữ liệu trong suốt quá trình chuyển giao công nghệ, đồng thời cho phép điều chỉnh các công thức nấu ăn theo thời gian thực và được ghi chép đầy đủ để dễ dàng truy nguyên và kiểm tra
Để được ban hành, FAIR cần các nền tảng dữ liệu hiện đại, dựa trên đám mây, cho phép tổ chức dữ liệu, cộng tác và chia sẻ dữ liệu dễ dàng. Không thể đạt được các tiêu chuẩn dữ liệu FAIR và chuyển giao công nghệ liền mạch nếu chúng ta tiếp tục dựa vào các hệ thống cũ, khác biệt không được thiết kế với những khái niệm này. Ngành công nghệ vượt trội trong việc xây dựng các nền tảng dựa trên đám mây giúp mở rộng quy mô dữ liệu và quản lý dữ liệu—đây là một thách thức mà công nghệ ngày nay có thể vươn lên để đáp ứng
Tuyển dụng những người giỏi nhất từ công nghệ đến công nghệ sinh học
Ngày càng ít các nhà công nghệ sẽ được truyền cảm hứng bằng cách tối ưu hóa các lần nhấp vào quảng cáo. Cựu Giám đốc điều hành Google Eric Schmidt lặp lại tình cảm này. “Nếu tôi bắt đầu lại ngày hôm nay, tôi sẽ không chỉ tập trung vào bit và byte…điều quan trọng tiếp theo là nền kinh tế sinh học, không phải internet. ”
Có sự bùng nổ dữ liệu trong các phòng thí nghiệm R&D, nơi dữ liệu hiện tồn tại ở dạng petabyte, khiến khoa học trở nên tính toán và dựa trên dữ liệu, đồng thời đòi hỏi những kỹ năng mới của người lao động. Biden đang xây dựng các trường chuyên biệt và đề xuất đào tạo kỹ năng tại chỗ để giúp các nhà khoa học tìm hiểu về lập trình. Mặc dù những sáng kiến này chắc chắn sẽ hữu ích, nhưng một nhóm tài năng khổng lồ gồm các nhà khoa học dữ liệu, kỹ sư và lập trình viên có tay nghề cao đã tồn tại trong lĩnh vực công nghệ. Họ được săn đón một cách cạnh tranh [cầu cao gấp bốn lần cung cho một số vai trò nhất định], nhưng công nghệ sinh học có thể giành được tài năng này
Tại sao? . Công nghệ sinh học là một ngành đang hoạt động để chữa bệnh, chống biến đổi khí hậu và xóa đói. Đây cũng là một ngành mà các nhà công nghệ gần đây đã có những đóng góp to lớn, cho dù đó là việc đưa vắc xin và phương pháp điều trị COVID ra thị trường nhanh hơn hay tạo ra những tiến bộ chưa từng có trong AI dự đoán, như AlphaFold. Đây là nơi công nghệ sinh học tỏa sáng và phải nổi bật với việc tuyển dụng
Khoa học chắc chắn là cơ hội tiên phong tiếp theo—cuộc cách mạng công nghệ sinh học đang đến. Bây giờ là lúc để các nhân viên công nghệ phát huy các kỹ năng của họ để giúp tăng tốc công nghệ sinh học
Giải quyết vấn đề an ninh mạng công nghệ sinh học & đám mây ngay từ đầu
Sắc lệnh dành 200 triệu đô la để tăng cường an ninh sinh học và an ninh mạng của công nghệ sinh học và sản xuất sinh học, đồng thời tạo mối liên hệ chặt chẽ với an ninh quốc gia của chúng ta. Đặc biệt tập trung vào an ninh mạng, các công ty dược phẩm sinh học thường xuyên bị nhắm mục tiêu và tấn công bởi các tác nhân đe dọa tiên tiến. Vào năm 2021, 98% công ty dược phẩm đã trải qua ít nhất một lần bị xâm nhập [i. e. sự cố an ninh]. Điều này không có nghĩa là tất cả các công ty đó đều bị đánh cắp IP, nhưng điều đó có nghĩa là một tác nhân đe dọa đang hoạt động bên trong hệ thống của họ
Mặc dù biopharma có một số xếp hạng an toàn cho người tiêu dùng cao nhất, nhưng nó không được xếp hạng tốt từ góc độ an ninh mạng, do đầu tư chậm trễ vào các công nghệ bảo mật và kế thừa. Rất nhiều công nghệ sinh học vẫn đang tuân thủ chiến lược bảo mật từ cuối những năm 1990, sử dụng công nghệ tại chỗ và về cơ bản sử dụng tường lửa làm tuyến phòng thủ đầu tiên và duy nhất
Quản lý rủi ro an ninh mạng một cách thích hợp ngày nay đòi hỏi kỹ thuật, tự động hóa, phân tích thời gian thực, thông tin tình báo về mối đe dọa, công cụ quan trọng, v.v. Việc hiện đại hóa kiến trúc an ninh mạng của một công ty cần một khoản đầu tư lớn và đòi hỏi những thay đổi trong nhóm và văn hóa thường nằm ngoài tầm với
Lời khuyên mà tôi dành cho các tổ chức công nghệ sinh học là hãy xem có bao nhiêu ngành khác đã tận dụng lợi thế kinh tế theo quy mô mà các nhà cung cấp điện toán đám mây trưởng thành có thể cung cấp về an ninh mạng, khả năng phục hồi và ứng phó thảm họa. Các nhà cung cấp đám mây công nghệ có nghĩa vụ và động cơ để bảo mật—họ đầu tư nhiều hơn vào bảo mật so với hầu hết các công ty công nghệ sinh học có thể tự làm được, đồng thời cũng có nhiều kiến thức chuyên môn. Ví dụ như tại Benchling, chúng tôi cập nhật tính bảo mật của mã và cơ sở hạ tầng hàng ngày
Trong nhiều trường hợp, việc duy trì chiến lược tại chỗ sẽ khiến bạn gặp nhiều rủi ro hơn vì 100% trách nhiệm bảo mật và nguồn lực thuộc về bạn. Ngành công nghệ sinh học có thể đạt được kết quả an toàn hơn bằng cách tận dụng lợi thế kinh tế theo quy mô với các nền tảng đám mây
Thúc đẩy sự giao thoa sâu sắc hơn giữa công nghệ và khoa học
Lời kêu gọi hành động lớn nhất trong mệnh lệnh hành pháp. Công nghệ cần đóng vai trò lớn hơn trong cuộc cách mạng công nghệ sinh học
Để công nghệ sinh học và sản xuất sinh học giúp chúng ta đạt được các mục tiêu xã hội của mình, Hoa Kỳ cần đầu tư vào năng lực khoa học nền tảng. Chúng ta cần phát triển các công nghệ và kỹ thuật kỹ thuật di truyền để có thể viết mạch cho tế bào và lập trình sinh học có thể dự đoán giống như cách chúng ta viết phần mềm và lập trình máy tính;
Sự giao thoa giữa công nghệ và công nghệ sinh học sẽ là điều lớn lao tiếp theo. Đây là cách chúng ta đạt được khả năng mở rộng và hiệu quả thực sự với khoa học, khi hai ngành cùng hợp tác để xây dựng cơ sở hạ tầng hiện đại, cần thiết cho khoa học hiện đại. Cuối cùng, chúng ta sẽ đưa khoa học của hôm nay—và ngày mai—đến tay những người cần nó, nhanh hơn