实验室效率提升35%，借“数智”巧力助药研“赢”在第一程

近年来，尽管医药行业面临产线结构调整、经营利润承压、监管加码等难题，但这些困局亦推动着新药研发领域的创新升级。简单来讲，现有药研产业的创新可分为两类：
一是计算生物学、合成生物学、生物化学等学科创新的源头创新，他们带动制药基础研究完成突破，推动分子胶、基因编辑、mRNA等技术加速完成应用转化；
二是对于已有生命科学成果的重新排列组合的组合创新，如今火热的ADC、双特异性单抗等药物正不断为患者带来惊喜。
百花齐放的生命科学创新给予了研发人员更多选择空间，但从结果来看，新药的研发速度及上市速度并未显著加快。
其中的问题，很大一部分源自实验室。

01、仅23%用于实验，研究人员时间耗在了哪里？
作为生命科学领域药物研发的重要阵地，实验室的产出质量与产出效率很大程度决定了整个药物研发的质量与效率。但有数据表明，在研究人员的日常工作中，只有23%的时间真正用在实验操作上，剩下的时间总是被繁复的会议、分析数据、记录实验、书写报告、计划实验等流程所挤占。
实验的数据管理可视为改善实验室效率的一大关键环节。由于实验数据分散且记录方式以纸张为载体，研究人员常常会出现漏记、错记等错误，不但影响研究效率，还会产生潜在的合规风险。尤其是在多方参与实验的情况下，工作流之间无法互联的情况常有发生，数据利用率急剧下降，数据的准确性更是隐患丛生。
达索系统旗下BIOVIA把造成实验室“困境”的原因划分为两类：其一是缺乏数智化工具，导致人工介入了大量数据录入、数据处理等高重复度的机械工作，其二是缺乏统一的信息化平台，使得实验室的各项软硬件无法互通，进而形成数据传递壁垒。
要化解上述难题，数智化实验室或是最为可靠的解决之道。

02、以实验室为场景，数智化可将效率提升35%
在BIOVIA的认知中，数智化实验室不是一个孤立的设备或机构，而是将实验室的硬件、软件、数据、环境、决策等要素有机融合，构建实验室的人、物、数据、管理多位一体，形成安全、智能、高效的全面智控一体化体系。
以此为思路，BIOVIA开发出了服务于数智实验室建设的ONE Lab解决方案，该方案基于一体化平台，能够支持ELN、LIMS、LES、库存管理和仪器管理等多种解决方案的集成，解决实验室日常工作中常出现的实验室的及时规范记录、电子签名、审计追踪、平台集成、可操作性、数据安全等难点，最大限度地优化流程，推动实验室运营的标准化、智慧化与一体化。
据达索系统 BIOVIA 生命科学解决方案顾问华鹏介绍，依托数字化技术，BIOVIA ONE Lab已帮助众多国内外客户实现了实验室生产力和效率的提升，并尽可能消除实验室低效管理方式的影响。

生命科学行业处于高监管。BIOVIA为保证实验室运营的全过程满足合规要求，细致考量了整个监管流程，使其解决方案能助力研究人员在合规性方面符合GxP等合规规范。其中还涉及在物料管理方面满足GHS的标准，在验证环节可应对ISPE GAMP5基于风险评估的验证方式；在分析方面符合ICH Q9的要求等。
浙江大学医学院附属第二医院药物生物分析实验室主任楼洪刚在第十二届Medidata NEXT中国年会上分享了实验室数智化建设的实践：“依托传统的信息化工具，浙大二院在国内较早引进BIOVIA电子实验记录本ELN，构建了数智化的实验室平台，有效地解决了电子化实验记录的同时，实现ELN与Watson LIMS的无缝衔接，智能导出药品注册申报需要的CTD报告表。一方面，可以确保数据的准确可靠，另一方面，可极大程度提高实验的效率，并确保注册申报的合规性。”
浙大二院大部分项目都是服务于新药注册服务，因而最大的需求就是保障合规。该系统能够智能分析录入记录，并将其交给PI审核，极大提升了实验室的效率。

总的来说，BIOVIA ONE Lab的出现赋能实验室数据管理，优化药物研发工作流，也助力合规、质控的数字化转型。相关数据显示，这一新式的数智化工具最大可实现35%的实验室效率提升，证明了数智化解决方案能够显著提升产品研发中实验室数据和程序的效率、准确性和可靠性，能为生命科学组织加速新疗法上市提供有力的支撑。
数智工具在生命科学行业发挥的关键作用远不止如此。华鹏介绍，“BIOVIA已投入生命科学及制药行业超20年。在药物全生命周期管理中，BIOVIA品牌可以提供从研发到商业化生产等不同阶段的多元解决方案。BIOVIA的解决方案，例如Materials Studio、Discovery Studio、COSMOtherm等，能够通过AI、虚拟仿真、分子建模等方式优化药物设计和筛选，模拟和预测新材料性质，计算药物分子的溶剂化能力，从而加速候选药物的发现和开发过程，同时降低实验成本。

03、大数据与AI支撑，BIOVIA打开生物制药新方向
在药物发现阶段，研发人员需要在上万个分子中筛选出最理想的药物分子，严重依赖药物分子数据库以及对药效学属性的要求。以此需求出发，BIOVIA Discovery Studio解决方案能够根据研究人员输入的药效学属性要求模拟理想的分子结构，从而洞察分子及其应对病毒时的稳定性。
相关应用的有效性早在新冠疫苗的研发中得到验证。2021年，达索系统BIOVIA及其学术合作伙伴巴黎大学的研究人员为更好地设计疫苗并预测不同变体的影响，从接受治疗的新冠患者身上提取抗体，对抗体进行
测序，再使用BIOVIA Discovery Studio构建抗体的三维模型，最终成功预测了研究抗体与刺突蛋白的结合、中和过程。
再谈简化先导识别，BIOVIA提供的机器学习能力曾有效推动了Collaborations Pharma对于 NTD先导物的鉴定。借助于Discovery Studio创建的模型，Collaborations Pharma能够在HTS数据中确定与高活性和非活性化合物相关的官能团，并将其用于体外和体内小鼠研究。
这些新的候选药物来自美国FDA批准使用的化合物文库，对埃博拉和恰加斯病的效力均达到亚微摩尔EC50水平。换句话说，Discovery Studio创建的模型可以有效地预测潜在的候选治疗方法，加速药物的开发和商业化。
数智结合，BIOVIA正在与达索系统生命科学事业部其他品牌协同合作，进一步深入药物研发全流程，摸索药物研发各个环节存在的困境。依托数字化技术及AI、物联网等创新科技，BIOVIA将继续打造更为全面的解决方案赋能药物“智”研，助力整个生命科学产业的“数智升级”。

引用：
1.Atrium Research 2012
2.Bolstering advancements in the life sciences industry– How BIOVIA is speeding up R&D processes 推动生命科学行业发展——BIOVIA如何加快研发进程