當(dāng)John Didion博士加入研究團隊擔(dān)任基因組學(xué)博士生時，他期望在實驗室中看到先進的技術(shù)。除了先進的實驗室設(shè)備，計算機程序員轉(zhuǎn)向計算生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)紙質(zhì)筆記本就像阿爾伯特愛因斯坦近100年前使用的那樣。研究人員使用紙質(zhì)筆記本無處不在，即使是最先進的研究團隊也是如此。這包括他加入的國立衛(wèi)生研究院(NIH)實驗室，由國家人類基因組研究所(NHGRI)的內(nèi)部研究員Francis Collins和NIH主任領(lǐng)導(dǎo)。

柯林斯博士說：“在實驗室中以某種方式做事情很容易讓人感到舒服，特別是當(dāng)它變得很小時 - 比如使用紙質(zhì)筆記本。” “這就是為什么擁有不同背景和新觀點的科學(xué)家如此重要。他們可以幫助找到解決你甚至沒想過的問題的原因。”

正如迪迪恩博士在實驗室工作一樣，他意識到雖然筆記本電腦價格便宜且易于獲取，但它們也充滿了問題。墨水可能會被弄臟，頁面可能會丟失，很難從多個筆記本中組織和提取數(shù)據(jù)。同樣令人煩惱的是將數(shù)據(jù)從物理頁面轉(zhuǎn)錄到數(shù)字頁面的過程，這既繁瑣又容易出錯。

迪迪恩博士說：“科學(xué)家傾向于在計算機上做幾乎所有的事情 - 他們的所有分析，交流和出版。” “但他們?nèi)匀灰詫嶒炇夜P記本的形式存在模擬世界的文物。然后我學(xué)會了智能筆。”

這款智能筆是一款太空時代的圓珠筆，內(nèi)置一個微型相機，可以記錄作者的每一筆畫和涂鴉。使用藍牙連接，研究人員可以立即將筆記(或涂鴉)上傳到計算機上的空白文檔頁面。更重要的是，如果一個實驗室使用多個筆記本，對于相同的實驗(或進行多次實驗)，智能筆可以識別其正在使用的筆記本電腦，并上傳數(shù)碼頁面到正確的數(shù)字筆記本。每個頁面和筆記本都可以使用關(guān)鍵字進行標記，以便快速組織，然后由整個團隊訪問。

盡管Didion博士以前從未使用過智能筆，但他認識到它有可能解決實體筆記本所帶來的問題。2014年秋天，他收到了一封偶然發(fā)送的關(guān)于Ignite Accelerator計劃的電子郵件，這是一個政府贊助的“創(chuàng)意加速器”。

“我坐下來想，'我可以在實驗室里改進一些東西?' “迪迪恩博士說。“在那一刻，一切都融合在一起。”

由健康與人類服務(wù)部(HHS)資助和監(jiān)督的Ignite Accelerator計劃使用類似于硅谷初創(chuàng)企業(yè)的框架。它提供種子資金和專業(yè)指導(dǎo)，以培育旨在改善政府運作的創(chuàng)新理念。

“Ignite為來自HHS的員工提供了在辦公室嘗試新事物的機會，”Ignite Accelerator和HHS IDEA實驗室主任Read Holman說。“當(dāng)你采取聰明，有動力的員工并通過一些基本的培訓(xùn)培養(yǎng)他們的創(chuàng)業(yè)精神，然后通過提供緊密的時間限制參數(shù)來壓力烹飪結(jié)果時，可能會發(fā)生驚人的事情。”

Didion博士迅速成立了LabGenius團隊，申請并被2015年冬季Ignite集團接納，以及其他十幾個項目。迪迪恩博士渴望將智能筆交到實驗室科學(xué)家手中，但Ignite導(dǎo)師反而催促他先與科學(xué)家討論他們認為的數(shù)據(jù)問題。事實證明，螺旋筆記本和轉(zhuǎn)錄并不是科學(xué)家最關(guān)心的問題。相反，它只是一個更大問題的一小部分。

“我認為我們的范圍非常狹窄，只是為了測試這些智能筆，”迪迪恩博士說。“我們通過與研究人員交談發(fā)現(xiàn)，問題實際上更為普遍。他們將所有數(shù)據(jù)和其他內(nèi)容分散在一堆不同的媒體中。”

起初，迪迪恩博士的團隊想到完全拋棄智能筆。但Ignite導(dǎo)師推動團隊對智能筆進行試點測試并繼續(xù)推進最初的想法，同時考慮到項目的不同角度。LabGenius團隊開始考慮解決數(shù)據(jù)問題，而不僅僅是改進實驗室數(shù)據(jù)工作流程。

通過他們的對話，LabGenius團隊確定了真正的問題：管理龐大的科研項目，包括電子郵件通信，會議記錄，多個實驗室數(shù)據(jù)筆記本，撥款申請和正在起草的文件。其他項目甚至可以位于實驗室的不同部分。

科學(xué)家需要的是一個新的實驗數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)。LabGenius團隊擴大了他們的想法，包括智能筆和軟件包，為研究人員提供了各種文檔的集中位置，包括數(shù)字實驗室筆記本。

“我們的方法與其他電子實驗室筆記本的區(qū)別在于，我們將紙質(zhì)筆記本視為項目的一等公民，而不是試圖完全取代它，”負責(zé)該軟件的程序員之一Dylan McDiarmid說。 。“我們專注于為研究人員添加解決日常問題的功能，以幫助簡化向中心位置管理項目數(shù)據(jù)的過渡。”

有了這個雄心勃勃的新計劃，LabGenius團隊開始對軟件進行編碼并對筆進行現(xiàn)場測試。雖然科學(xué)家們無法在兩周的試用期內(nèi)將智能筆完全融入他們的日常活動中，但他們確信筆可以通過允許他們從智能筆上傳所有實驗室筆記本數(shù)據(jù)來改善他們的工作流程。一些科學(xué)家說這是“他們一直在尋找的東西，”迪迪恩博士說。

該團隊還開始開發(fā)軟件來解決調(diào)查人員的首要問題。完成后，該軟件將幫助研究同一項目的研究人員共享文檔，將文檔鏈接到每個項目，使用關(guān)鍵字搜索文檔，并允許人們在他們的項目上進行實時聊天。

然而，這不是一個通用的解決方案，因為不同的科學(xué)家有不同的數(shù)據(jù)需求。為了解決這個問題，該團隊還計劃創(chuàng)建針對特定科學(xué)領(lǐng)域量身定制的可選功能。該團隊將在白皮書中詳細介紹其調(diào)查結(jié)果。

柯林斯博士說：“這個系統(tǒng)有可能簡化我們的實驗室，消除科學(xué)中固有的所有文書工作帶來的一些低效率。”它正在對實驗室的結(jié)構(gòu)進行微小的改變，這可能會產(chǎn)生很大的影響“。

“我們的目標是開發(fā)一個整體數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)，這對整個NIH實驗室的實驗室都很有用，”Didion博士說。“我們不打算在實驗室擺脫所有紙張的筆記本電腦，這就是好的。我們希望提供研究者誰愿意做出改變訪問21 日世紀的工具可以預(yù)見這將提高他們做偉大的科學(xué)能力。”

他們顯然走在正確的軌道上。該團隊目前正與NIH合作，為更大規(guī)模的試驗獲得額外資金。如果該試驗順利進行，他們甚至可以在NIH實驗室中的一些或全部實施LabGenius。