Från Bench till Bedside: Aktivera reproducerbar kommersiell vetenskap via Blockchain

My Friend Irma: Buy or Sell / Election Connection / The Big Secret (Juni 2019).

Anonim

Blockchain ger oss möjlighet att ompröva den grundläggande infrastrukturen för hur vissa tillgångar kan identifieras, spåras och redovisas över flera parter. En särskild plattform som kan dra nytta av bättre tillgångsspårning är företaget för vetenskaplig forskning.

Mitt mål är att beskriva ett tillvägagångssätt för att förbättra reproducerbarheten för vetenskaplig forskning genom ökad öppenhet med hjälp av blockchain och markera ett nytt användningsfall för distribuerad ledgerteknik. Venturekapitalister och kommersiella partners är ofta blygda från att investera i tidiga livsvetenskapliga idéer eftersom mycket av forskningen bakom dem inte har visat sig vara reproducerbar med samma effektivitet. Jag vill föreslå ett träningsnätverk på en offentligt tillgänglig blockchain som forskningslaboratorier kan gå med för att bevisligt visa sin teknik och minska risken för privata investeringsmöjligheter. Men först måste vi bygga lite bakgrund på detta ämne.

1. Forskningsbidrag

Forskare i forskningslaboratorier över offentliga och privata institutioner utför experiment för att skapa upptäckter som en dag kommer att förbättra livskvaliteten för oss alla. Deras observationer och upptäckter dokumenteras i forskningshandlingar, vilka sedan publiceras i tidskrifter avseende deras ämnesområden. Huvuddelen av denna forskning stöds av finansieringskällor som National Science Foundation (NSF) eller National Institutes of Health (NIH) som ger ut forskningsbidrag. Dessa bidrag ger ekonomiskt stöd till forskningslaboratorierna för att genomföra experiment.

Publikationerna beskriver de metoder som används av en grupp forskare för att utföra ett experiment och nå specifika slutsatser. Guldstandarden i vetenskap är förmågan att replikera resultat. I det här fallet bör en oberoende forskningsgrupp kunna följa dessa metoder och återge samma slutsatser. Tyvärr lär vi oss att en stor majoritet av de höga konsekvensstudierna innehåller resultat som inte kan reproduceras. I cancerforskning dubbelkodde Begley och kollegor [1] dubbelt kontrollerade 53 högkollisionstudier och rapporterade att 47 av dem inte kunde replikeras. Det råder ingen tvekan om att en del av frågan har att göra med experimentens enorma komplexitet, men det större problemet är att reproducerbarheten inte är incitiverad i vetenskapen.

Reproduktion av experiment gjorda av andra grupper är ett oacceptabelt jobb, och det finns ingen nyhet kopplad till rapportering att du har upprepat något som redan gjordes. Vetenskapliga tidningar vägrar också att publicera duplicerade experiment eller resultat av samma skäl. Som ett resultat är det en mycket svår uppgift att stimulera denna tråkiga och arbetskrävande process. För att hitta lösningar för detta problem och öka reproducerbarheten i det vetenskapliga samfundet måste vi fokusera på den mest grundläggande forskningsenheten som kan replikeras: ett publicerat papper.

Bidrag beviljas i publikationer som finansieringskälla, och genom att spåra publikationer med en gemensam delad resurs kan vi få insikt i kvaliteten på forskning som utförs av ett laboratorium. Här kommer en blockchain in: en decentraliserad huvudbok som konsekvent kan spela in information för att spåra forskningshandlingar som publiceras av ett laboratorium. I vilket sammanhang kommer denna spårning att organiseras? Låt oss diskutera det nästa.

2. Skapa ett träningsnätverk

Blockchain har två egenskaper som är inbyggda i sin design: öppenhet och ansvarighet. Vi måste använda båda för att skapa ett granskningssystem för att analysera publikationernas kvalitet. Detta granskningssystem kommer att organisera kamrater (specialiserat på ett område) i grupper som kan granska varandras arbete. Detta går tillbaka till temat blockchain som en möjliggörande teknik. I detta fall fungerar blockchain som kärninfrastrukturen för att möjliggöra skapandet av ett forskningsnätverk kring spårning av en tillgång (publikationen).

Vi måste uppdatera uppfattningen av en grupp som arbetar på blockchain enligt kraven i detta granskningssystem. En tredje egenskap hos blockchain är kravet på nätverksbaserat konsensus. Vi kan utvidga denna egenskap utöver enkla transaktioner för att skapa regler och kriterier som alla medlemmar kan komma överens om som ett nätverk. Denna idé liknar en decentraliserad organisation (DO), där medlemmarna rösta för att anta en uppsättning standarder som sedan följs av alla. Detta är en hybrid-DO där medlemmarna känner varandra, och de kan ha samarbetat med varandra i det förflutna.

Låt oss definiera denna typ av organisation som en decentraliserad gruppgrupp (DPG). Varje DPG-enhet kommer att bestå av medlemmar från ett litet antal forskningslabbar, och en kohort av DPG-enheter kan samtidigt utbildas på blockchain i detta granskningssystem. Varje DPG i kohorten kommer att distribueras med en liknande mall som blir ritningen för en funktionell decentraliserad gruppgrupp.

Varför behöver vi DPGs? Huvudsyftet med att använda en DPG är att medlemslaboratorierna utför tokenbaserade (valutan i detta nätverk) recensioner av varandras arbete på blockchain. I det här fallet kan resultaten av översynen kopplas till blockchain och bli offentligt tillgänglig. Genom att använda DPG kan vi också organisera kohorten efter ämnesområden.

Nu när vi har diskuterat hur nätverket är strukturerat, är vi redo att prata hur DPG-recensioner fungerar och hur de skulle utnyttja blockchain-tekniken i det här systemet.

3. Blockchain-Based Peer Reviews

I detta kohortbaserade träningssystem skulle vi ha några DPG-operationer på blockchain som initialt kan hanteras av någon delegerad via DPG, men så småningom skulle det behöva personal. Ledningspersonalen kan så småningom komma från finansieringsorganisationer som NIH eller NSF.

En DPG kan officiellt erkännas som en del av nätverket när alla medlemmar röstar för att acceptera de standarder som anges för gruppen. Ett blockchain-baserat träningssystem kan underlätta ett tokeniserat granskningssystem som innebär straff för gruppmedlemmar som inte följer de antagna standarderna.Syftet med dessa standarder är att bidra till att förbättra kvaliteten på publikationer och data som produceras av medlemslaboratorierna i en DPG.

Låt oss prata om hur en DPG kommer igång innan vi går in i granskningsförfarandet.

Konfigurera en DPG

DPG blir operativ i kohorten efter att den har fått en plånbok med några tokens. Dessa tokens tillhandahålls till en DPG av kohortcheferna och distribueras sedan till alla medlemmar genom transaktioner. Det kommer ingen ny infusion av tokens från kohortledarna genom resten av träningen. Recensionerna utförs baserat på dessa tokens, och tokens kan tilldelas eller tas bort som en följd av den översynen. Tavlorna kvar i slutet av träningsprogrammet kommer att representera de framsteg som gjorts av medlemslaboratorierna. Några av de tokenar som en DPG besitter hålls reserverade, som vi kommer att prata om inom kort.

Initialt är en DPG konfigurerad med en uppsättning standardanvändarbehörigheter och roller där alla användare har lika privilegier. Men under en granskning får granskaren ytterligare redigering och uppladdning av behörigheter. Medlemslaboratorierna i en DPG kan välja en granskare för att bedöma deras framsteg genom träningscohorten. Deras val av granskare tillsammans med en del grundläggande uppgifter om bidraget, såsom dess varaktighet, läggs till i ett dokument och laddas upp till blockchain. Detta dokument ändras senare under en recension. Resultatet av en granskning registreras i kvalitetsgranskningsdokumentet, och endast granskaren får göra ändringar i det. De transaktioner som äger rum efter en översyn kommer att vara bundna till granskningsdokumentet och offentliggjorda. I slutet av granskningssessionen kommer alla eskalerade granskningsbehörigheter att lösas.

Användning av recensioner

Under granskningsöversynen granskar granskaren de publikationer som utgått av medlemslabbet och hänvisar till DPG-standarderna. Utgångskriterierna för en framgångsrik översynsperiod är att den laboratoriegrupp som granskas har uppfyllt de miniminormer som fastställs av DPG. Dessa standarder garanterar att arbetet som publiceras kan replikeras i hög grad, medan labbet går igenom denna utbildning.

Om några avvikelser upptäcks under denna undersökning kommer medlemslaboratoriet att straffas och få några tokens borttagna från dem. Dessa symboler, tillsammans med rekommendationer för medlemslabbet, kommer att bifogas kvalitetsbedömningsdokumentet tillgängligt på blockchain.

Om labgruppen granskas uppfyllde alla standarder, får de få hälften av de tokens som de förlorade i tidigare straff. Denna utbyte av tokens kommer att hända vid varje granskning, och slutvärdet för varje medlemslaboratorium kommer att visa hur bra de utförde inom DPG. Så småningom kommer DPG att lösa upp, men finansieringsorganisationer kan titta på förändringar i tokenvärden från varje granskning för att bestämma framgången för träningsprogrammet.

Kvalitetsrapporterna och tokenbalanserna kan fungera som indikatorer på framtida framgångar med forskning och generering av högkvalitativa publikationer.På så sätt kan en finansieringsorganisation börja träna kohorter av DPG som är självförsörjande för höga forskningsstandarder. Arbetet som produceras av laboratorier som har gått igenom denna typ av träning kommer att vara mycket reproducerbara och effektiva. Denna översynsprocess visas visuellt i figuren nedan.

Figur 1: Granskaren börjar översynssessionen för ett medlemslaboratorium i DPG. Hon använder kvalitetsgranskningsdokumentet för att ge rekommendationer till medlemslaboratoriet. Dessa resultat och eventuella tillhörande påföljder lagras på blockchain och offentliggjordes.

4. Nya möjligheter

Utbildningshistorier av forskare om kommersiell och praktisk genomförbarhet är inte nya för NSF. Det finns redan ett annat NSF-program som heter Innovation Corps (I-Corps) som utbildar lag av forskare och studenter i färd med att upptäcka kunder. Detta utbildningsnätverk försöker utveckla förtroendet för grundvetenskapen i ett medlemslaboratorium genom att validera den nya och effektiva forskningen på ett öppet, öppet och konstruktivt sätt.

Fördelen är att när grundläggande vetenskaper har validerats på ett så strikt sätt börjar kommersiellt intresse och möjligheter att springa upp. Kommersiella enheter kan börja ta ditt arbete mer allvarligt eftersom ditt arbete inte bara har granskats, men också självständigt replikerats. Detta träningsprogram blir ett tecken på förtroende och en framtida indikator på framgångsrik kommersiell inkubation. Dessa laboratorier förstår att ha grundläggande vetenskapliga valideringar kan ge värdefulla nystart och dra kommersiellt intresse mot sin befintliga infrastruktur.

Alla uppstart som springer ut ur medlemslaboratoriet kommer att vara mycket enklare att få privata investeringar efter att ha visat sin teknik. I slutändan kommer dessa laboratorier att kunna ge meningsfulla tillägg och bidrag till de växande områdena för vetenskap och överföra sina produkter från bänk till sängs.

Referenser:

1. Begley, C. G., & Ellis, L. M. (2012). Läkemedelsutveckling: Höj standarder för preklinisk cancerforskning. Nature, 483 (7391), 531-533.