这回并不只是说说而已，本文叙述的实验室管理软件和电子记事本――从追踪试剂供给到分享实验报告等――正在迈向―个无纸化实验室的时代。几十年来人们一直在追求的目标，现在看来最终要实现了。
斯坦福大学詹姆斯·H·克拉克中心
詹姆斯·H·克拉克中心的地下室拥有现代影像学实验室的全套装备：一台X射线扫描仪在工作着，旁边是一台专用于扫描小鼠大脑的微型磁共振成像仪(MRI)。这种仪器是中心所在的加州斯坦福大学研究人员一直在期待的设备。
然而有一台“设备”的缺席引起了人们的注意：这就是毫不起眼的纸质记事本。米歇尔·詹姆斯(Michelle James)在用她的iPad做笔记、检查实验计划和观察她的有关阿尔茨海默氏症的早期检测技术的实验进程。4个月前，詹姆斯第一次将这种设备带到实验室，实质上它已经取代了她之前用于记录的纸质记事本。“纸张并不能为我提供什么，”詹姆斯声称。
“纸张并不能为我提供什么”开始在越来越多的实验室中践行着，一些研究团队已经扔掉了纸质记事本而从谷歌上下载软件。比如，作为共享文档的免费工具、电子表格和日历等；另一些人则发现，专为实验室设计的软件已经“进化”到能够可靠地完成一系列的任务，从追踪试剂的供给到分享实验报告。这个无纸化实验室的时代，人们几十年来一直在追求，看来最终要实现了。
采纳者说，一个实现无纸化的实验室为其提供了真正的优势；实验人员说，数字记事本能帮助他们追踪其实验的更多细节，特别在项目文档适合他们的需要时，实验室负责人能够更有效地追踪和关注项目的进展，或联机访问或与同事共享。甚至，数字化记事本可以帮助研究人员从系统存储的数据中发现其中的关联，或提取结果。加州帕罗奥图市Syapse公司创始人乔纳森·赫希(Jonathan Hirsch)说，他们开发的软件被詹姆斯用来管理和分享其成果，“或更好地了解你的数据中究竟是什么让人们真正兴奋。”
再次走向无纸化
如果有关无纸化办公这些话语听似很耳熟，这是因为过去曾多次宣告过纸质记事本已寿终正寝。据《美国化学会志》报道，十年前无纸化实验室就已“新生”；生物信息学专家道格拉斯·佩里(Douglas Perry)2005年在《自然》一期新闻特写中这样写道，电子记事本已“准备就绪”(见Nature 436，20-21，2005)。
然而，大多数早期电子记事本其软件程序影响有限，使用不很方便。例如，有些软件只针对特定的文件类型，或数据的输入机制十分繁琐。尽管这些不足并没有使电子记事本的研制停滞不前，但从学术研究的角度看，在某种意义上这些不足却是一个破坏因素。马萨诸塞州波士顿哈佛医学院(HMS)的生物工程师斯里兰·考苏里(Sriram Kosuri)曾用过许多不同的软件包，他说：“我们对尝试过的这一切真的很厌烦。”.
事情发生了变化，这要感谢那些易于使用和配置的，或免费或便宜的共享工具的出现，从Dropbox的存储系统到谷歌和其他公司提供的产品，以及快速可靠的互联网连接和基于云的存储――它们提供一种快速廉价的方式构筑起实验室的基础结构，便于共享方法、数据或其他记录。
在哈佛医学院的威廉·史(William Shih)合成生物学实验室里，通过运用维基百科免费软件MediaWiki创建的页面，研究人员将记录存储到受密码保护的关联页面上，项目组成员可以对这些页面进行编辑。例如，随时可以对一项正在进行中的实验的页面更新，便于关注实验计划中的变化，或插入最新结果的图片。
项目组成员可以通过笔记本电脑或iPad登录到该网站，“甚至通过手套中的一根手指，我们仍然可以获取触摸屏的灵敏度，”史说。当研究人员想要简单地表述自己的意见――这在从事自组装纳米结构研究的实验室中是一项重要过程――他们会使用价值不到10美元的Adobe Ideas软件，便于在触摸屏上构建详细的图案。
然而，这些通用工具并不总能满足研究人员的需要。比如，一些记事软件不能很好地处理图表，包括实用性较强的MediaWiki在内，一些用户认为其界面在输入文本时显得不是很方便。这就意味着创建一个优秀的数字化记事本――既要有灵活性，又要按照研究人员的需求定制――的竞争依然在进行。
乔纳森·格罗斯(Jonathan Gross)是这场角逐的领跑者之一，当他还是耶路撒冷希伯莱大学的植物学研究人员时，就开始研制实验室软件，并得到他的大批同事的追捧。2007年，他创办了一家名为BioData的公司，专门从事实验室管理软件的开发(2010年BioData被Nature出版集团的一家姊妹公司Digital Science收购)。
格罗斯软件的早期用户、哈佛医学院的儿科肿瘤学和血液病学专家亚历克斯·肯特西斯(Alex Kentsis)说：“在使用BioData之前，我们只能采取权宜之计。”他的团队用格罗斯软件在共享驱动器上交换文件，而肯特西斯则用Excel电子表格对实验室研究进展进行跟踪，电子表格中的每列代表一个项目，每行则代表一项操作，它能工作，仅此而已。外部协作者无法访问共享驱动器，且电子表格需要不断维护，其结果难以简述清楚。
去年12月，改名为Labguru重新上市的BioData软件解决了这个问题――可以链接与研究相关信息的任何网页，从实验方案和结果到图像和相关论文。按格罗斯的说法，这样既易于跟踪进度，又易于组配论文的各个部分。一个附加的系统使得实验可以共享一个诸如特定基因或细胞系的公共组件。外部协作者可以用密码来访问特定的项目，由于数据存储在云系统中，这种访问可以在任何地方进行。
一个时代的终结?
在现有的基础上，格罗斯计划在其软件上增加新的功能：他正在考虑将他的系统与《Nature Protocols》杂志以及一个遗传研究工具信息库Addgene相集成。格罗斯期望Labguru用户能与外部数据库无缝对接，“目的是让研究人员的日子尽可能的好过。”
Labguru是针对生命科学实验室开发的软件，但也适用于其他领域；而耶鲁大学化学家安德鲁·菲利普斯(Andrew Phillips)则偏好Contur软件公司的产品iLabber。因为iLabber比较擅长处理化学领域中的一些事务，比如绘制分子结构和计算预期产出等。他说：“这些都是化学中的常识。”
在Syapse公司，其软件Syapse Discovery正在经受约45家美国实验室的测试――该产品将iLabber的项目式结构与Labguru能“感知”所加载的数据的语义技术相结合。例如，Syapse 软件能自动识别数据来自于哪个特定的实验室设备，如微阵列或MRI(核磁共振成像)，并对其标以“时间”和其他适当的标题。对于其他数据，Syapse Discovery有一个系统，可以让研究人员迅速从一下拉列表中选定标签。
在使用标签的地方，研究人员可以通过软件运行那些通常需要编码技能的复杂任务：用户可以要求它扫描多个实验过程，并生成一张将所有结果结合在一种特定基因上的表格；或者在临床设置中，研究人员会问实验药物是如何影响具有特定症状的患者群的。通过标签，Syapse公司是想让人具有访问这类信息的能力，而不必去学习如何编程。
所有这一切都预示着，未来的iPad和其他设备所做的远远不只是更换记事本。比如，肯特西斯仅列举他的有关急性髓细胞白血病治疗的研究。然而，当他在BioData看到其重点关心的工作发生转折时，才意识到一个关键的证据――耐药性发展程度的其他结果――正在被忽略。工作可以用纸和笔来做，但BioData完成得更快。肯特西斯说：“（在BioData中）我们会更容易地看到项目执行的轨迹直至去研究更重要的问题。”
数字记事本还能帮助研究人员去探测与项目有关的一些相关问题，若是采用基于纸质的记录那就太花时间了。通过六个月的使用，旧金山加州大学干细胞生物学家阿尔沙那·赛诺(Archana Shenoy)认为，Syapse Discovery软件可以帮助她揭示专业中的一些挫折，即不明原因死亡的细胞系。
从追踪试剂供应到分享实验数据等――实验室正在迈向一个无纸化的时代
从纸质记事本中找出可能影响细胞存亡的大量相关因素几乎是不可能的。使用Syapse Discovery，赛诺就能迅速记录数据：从细胞培养箱中二氧化碳的含量，到新试剂到达的日期。如果搜索功能提高并运行，就能找出这些因素与细胞命运之间的相关性。“每个人都想知道，”她说，“是什么原因造成了这些细微的变化？”
还不清楚新程序会产生多大的影响。费用是一个问题：因为并不是每个实验室都能承受为其成员配备笔记本电脑或iPad。实用性是另一个原因：考虑到泄密的风险，有些实验室不允许将笔记本电脑带进实验室。但最终这些工具，如同数字记事本最初的反复一样，将在其实用性的基础上要么发展要么消亡。
对于Syapse、BioData以及它们的竞争对手而言，最大的挑战不是创造一种无所不能的工具，而是要像Apple生产的直觉软件那样从根本上易于使用。从詹姆斯等人那里得到的最初反馈是，建议最新一代的实验室软件应二者兼备。如果真是这样，那么最大挑战就是“翻动”记事本的时间了。
资料来源 Nature
责任编辑 则 鸣
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本文作者吉姆·贾尔斯(Jim Giles)，加利福尼亚旧金山市一自由撰稿人。