Bývalí výzkumníci MIT posouvají inovativní model vpřed

Akademické výzkumné skupiny a startupy jsou zásadními hybateli vědeckého pokroku. Některé projekty, jako například Hubbleův vesmírný dalekohled nebo projekt lidského genomu, jsou však příliš rozsáhlé pro jakoukoli jednu akademickou laboratoř nebo volné konsorcium. Také nejsou okamžitě dostatečně ziskové na to, aby se jich ujala průmyslová odvětví.

Právě tuto mezeru se výzkumníci z MIT snažili zaplnit, když vytvořili koncept organizací zaměřených na výzkum, neboli FRO (Focused Research Organizations). FRO popisují jako nový typ entity, často financovaný filantropicky, která provádí rozsáhlé výzkumné projekty s využitím úzce koordinovaných týmů k vytvoření veřejného dobra, které urychluje vědecký pokrok.

Původní myšlenka organizací zaměřených na výzkum vzešla z rozhovorů mezi výzkumníky, z nichž většina pracovala na mapování mozku v laboratoři profesora MIT Eda Boydena. Poté, co začali publikovat své nápady, si však výzkumníci uvědomili, že FRO by mohly být mocným nástrojem k odemčení vědeckých pokroků v mnoha dalších oblastech.

„Byli jsme velmi mile překvapeni rozsahem oblastí, kde vidíme problémy ve tvaru FRO,“ říká Adam Marblestone, bývalý vědecký pracovník MIT, který v roce 2021 spoluzaložil neziskovou organizaci Convergent Research pro pomoc s uvedením FRO na trh. „Convergent má návrhy FRO z oblasti klimatu, materiálových věd, chemie, biologie – dokonce jsme spustili FRO pro software pro matematiku. Neočekávali byste, že matematika bude oblastí s velkým technologickým výzkumným zúžením, ale ukázalo se, že i tam jsme narazili na zúžení softwarového inženýrství, které bylo nutné vyřešit.“

Marblestone pomohl sformulovat myšlenku organizací zaměřených na výzkum na MIT se skupinou, včetně Andrewa Paynea SM '17, PhD '21 a Sama Rodriquese PhD '19, kteří byli v té době doktorandy v Boydenově laboratoři. Od té doby se koncept FRO ujal. Convergent pomohl získat filantropické financování pro FRO, které pracují na dekódování imunitního systému, identifikaci neúmyslných cílů schválených léků a pochopení dopadů odstraňování oxidu uhličitého v oceánech.

Celkem Convergent od svého založení v roce 2021 podpořil vytvoření 10 FRO. Mnohé z těchto skupin již vydaly důležité nástroje pro lepší pochopení našeho světa – a jejich vedoucí věří, že to nejlepší teprve přijde.

„Začínáme vidět, jak jsou tyto první nástroje s otevřeným zdrojovým kódem vydávány v důležitých oblastech,“ říká Marblestone. „Vidíme první konkrétní důkazy o tom, že FRO jsou efektivní, protože žádná jiná entita by tyto nástroje nemohla vydat, a myslím, že rok 2025 bude významným rokem, co se týče našich novějších FRO, které budou vydávat nová datová soubory a nástroje.“

Nový model

Marblestone se připojil k Boydenově laboratoři v roce 2014 jako vědecký pracovník poté, co dokončil doktorát na Harvardově univerzitě. Pracoval také na nové pozici ředitele pro vědeckou architekturu v MIT Media Lab, kterou Boyden pomohl vytvořit, a prostřednictvím ní se snažil organizovat jednotlivé výzkumné úsilí do větších projektů. Jeho vlastní výzkum se zaměřoval na překonání výzev spojených s měřením mozkové aktivity v rozsáhlém měřítku.

Marblestone o tomto a dalších problémech v oblasti neurovědy v rozsáhlém měřítku diskutoval s Paynem a Rodriquesem a výzkumníci začali přemýšlet o mezerách ve vědeckém financování obecněji.

„Kombinace mých zkušeností, Samových, Andrewových, Edových a dalších, kteří se snažili spustit různé velké projekty mapování mozku, nás přesvědčila o existenci mezery v podpoře středně velkých vědeckých a inženýrských týmů se strukturami inspirovanými startupy, vytvořenými za neziskovým účelem budování vědecké infrastruktury,“ říká Marblestone.

Prostřednictvím MIT se výzkumníci spojili také s Tomem Kalilem, který v té době pracoval jako zástupce ředitele pro technologii a inovace v USA. Rodriques napsal o konceptu organizace zaměřené na výzkum jako poslední kapitolu své doktorské disertační práce v roce 2019.

„Ed nás vždycky povzbuzoval, abychom snili velmi, velmi velkolepě,“ říká Rodriques. „Vždycky jsme se snažili přemýšlet o nejtěžších problémech v biologii a o tom, jak se s nimi vypořádat. Moje práce v podstatě skončila vysvětlením, proč potřebujeme novou strukturu, která je podobná společnosti, ale nezisková a věnovaná vědě.“

V rámci stipendia u Federace amerických vědců v roce 2020 a ve spolupráci s Kalilem Marblestone zpovídal vědce v desítkách oborů mimo neurovědu a zjistil, že mezera ve financování existuje napříč všemi obory.

Když Rodriques a Marblestone publikovali esej o svých zjištěních, pomohlo to získat filantropické financování, které Marblestone, Kalil a spoluzakladatelka Anastasia Gamicková použili k založení Convergent Research, neziskového vědeckého studia pro spouštění FRO.

„Edovu laboratoř vnímám jako tavicí kel, kde já, Ed, Sam a další pracovali na artikulaci potřeby a identifikaci specifických projektů, které by mohly dávat smysl jako FRO,“ říká Marblestone. „Všechny tyto nápady se později krystalizovaly, když jsme vytvořili Convergent Research.“

V roce 2021 Convergent pomohl spustit první FRO: E11 Bio, které vede Payne a které se zavázalo vyvíjet nástroje k pochopení toho, jak je mozek zapojen, a Cultivarium, FRO, které zpřístupňuje mikroorganismy pro práci v syntetické biologii.

„Z naší práce na mapování mozku jsme si začali klást otázku: ‚Existují i ​​jiné projekty, které vypadají takto a nedostávají se financování?‘“ říká Payne. „Uvědomili jsme si, že v ekosystému výzkumu existuje mezera, kde některé z těchto interdisciplinárních, týmových vědeckých projektů byly systematicky přehlíženy. Věděli jsme, že z financování těchto projektů vzejde mnoho úžasných věcí.“

Nástroje pro rozvoj vědy

Raný pokrok prvních organizací zaměřených na výzkum posílil Marblestoneovo přesvědčení, že vyplňují mezeru.

C Worthy je FRO, která buduje nástroje pro zajištění bezpečného odstraňování oxidu uhličitého z oceánů. Nedávno vydala interaktivní mapu alkalické aktivity pro zlepšení našeho porozumění jedné metodě sekvestrace uhlíku známé jako zvyšování oceánské alkalinity. Loni vydala matematická FRO Lean programovací jazyk a proof assistant, který byl použit laboratoří Google DeepMind AI k řešení problémů v Mezinárodní matematické olympiádě a dosáhl stejné úrovně jako stříbrný medailista v soutěži poprvé. FRO pro syntetickou biologii Cultivarium zase již vydala software, který dokáže předpovědět růstové podmínky mikrobů na základě jejich genomu.

Loni E11 Bio představila novou metodu mapování mozku zvanou PRISM, kterou použila k zmapování části hipokampu myši. V nadcházejících měsících zpřístupní data a mapovací nástroj všem výzkumníkům.

„Velká část této rané práce prokázala, že můžete dát dohromady opravdu talentovaný tým a rychle se posunout od nuly k jedné,“ říká Payne. „Další fáze spočívá v prokázání, že FRO dokáží budovat na tomto momentu, vyvíjet ještě více datových souborů a nástrojů, budovat ještě větší spolupráce a rozšiřovat svůj dopad.“

Payne připisuje Boydenovi zásluhu za pěstování ekosystému, kde mohli výzkumníci přemýšlet o problémech nad rámec jejich úzké oblasti studia.

„Edova laboratoř byla opravdu intelektuálně stimulujícím a spolupracujícím prostředím,“ říká Payne. „Školí své studenty, aby nejprve přemýšleli o dopadu a pracovali pozpátku. Byla to skupina lidí, kteří přemýšleli o tom, jak změní svět, a to z ní udělalo obzvláště dobré místo pro vývoj myšlenky FRO.“

Marblestone říká, že podpora FRO byla nejvýznamnější věcí, kterou dokázal ve své kariéře udělat. Stále však věří, že úspěch FRO by měl být posuzován spíše v horizontu 10 let a bude záviset nejen na nástrojích, které produkují, ale také na tom, zda se z nich vyvinou společnosti, budou partnery s jinými instituty a vytvoří větší, dlouhodobé iniciativy k nasazení toho, co vybudovali.

„Zpočátku jsme se obávali, že lidé nebudou ochotni se k těmto organizacím připojit, protože nenabízejí profesuru a nenabízejí kapitál v startupu,“ říká Marblestone. „Ale dokázali jsme získat vynikající vedoucí pracovníky, vědce, inženýry a další, aby vytvořili vysoce motivované týmy. To je dobrý důkaz, že to funguje. Jakmile získáme silné projekty a dobré výsledky, doufám, že to vytvoří setrvačník, kde bude snazší financovat tyto nápady a více vědců s nimi přijde. Myslím, že se k tomu pomalu dostáváme.“