机器人实验室，再也不用熬夜苦等实验结果啦!

实验与分析 0 2020-05-27

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实验室机器人

罗素曾这样总结：人的一生主要做两件事，一是改变物体的形状大小，二是指使别人那么干。但是机器人的出现改变了这一状况，真正把人从一些简单繁复的工作中解放出来。

　　罗素曾这样总结：人的一生主要做两件事，一是改变物体的形状大小，二是指使别人那么干。但是机器人的出现改变了这一状况，真正把人从一些简单繁复的工作中解放出来。生物技术公司Transcriptic建立机器人实验室，使生物实验室程序化。

　　当Max Hodak还是杜克大学一位学生时，他要做的作业就是研发机器人交互界面。当时，他是大名鼎鼎的神经元工程师Miguel Nicolelis实验室里的研究助手，Hodak碰到两个少见的问题：

　　第一，很多机器人有着异常复杂的反馈系统，包括靠机机器手臂的神经元信号去识别所碰到的物体。

　　第二，程序的操作员都是猕猴。

　　Hodak的工作就是建立猕猴大脑和机器人之间的交互界面。猕猴要去想怎么操作这些机器来完成任务，它们能得到果汁作为奖赏。Nicolelis实验室已经成功地利用猴子和老鼠，把嘈杂的脑电图信号转化为机器可以识别的命令。

　　当Hodak自己在实验室做这些实验时，他发现自己还不如那些猴子。他说：“在生物实验室，你把所有时间就用于等待某个实验结果，这种感觉就是机器人”。

　　一些大型生物技术公司已经建立了机器人实验室，让机器人去完成重复累人的工作。但是这套系统太昂贵了!而且这些机器人的程序不灵活，不能迅速转变为新的程序。

　　2012年2月，Hodak在杜克大学创办了他的第二家公司 Transcriptic来改善这种情况。这家位于Menlo Park的公司，设计了一系列机器人系统，由这套系统去完成实验室里一步一步的程序。Transcriptic的终极梦想是，不需要人去完成绝大多数生物学实验。在2013年秋天，这家公司开始提供一些简单的服务，如老鼠标本的基因分型。直到这个夏天，他们才发布主打产品。7月，他们发布了一款云计算的平台，顾客可以在线设计自己实验室的操作程序，再由Transcriptic的机器人去完成剩下的事情。

　　除了Transcriptic，也开始有其他一些公司，让生物学家把基础工作外包给机器人实验室。就在今年7月，位于Menlo Park的另一家实验室也提供类似的服务，开发了如免疫印迹等应用。

　　但是Transcriptic的远景不在于只提供一个让机器人去操作的菜单。Hodak希望能开放给任何复杂层次的用户。他们想到的办法是，创造出一套生命科学的“编程语言”，让实验室里的操作与计算机操作同步。Hodak发现很多攻读博士的学生都希望逃避简单枯燥的实验室工作，而把精力集中于诠释和设计新的实验。事实上，Transcriptic的很多早期客户就是来自于学校里的学生，包括有UCD、斯坦福大学和哈佛的。

　　今天，大多数用户把Transcriptic当作一个合同研究组织(CRO，专门承担临床实验的外包工作),定制如抗体筛选或核酸萃取这样的一揽子服务。Hodak说：“这就是市场思考的方式”，他计划在未来几个月内增加新的服务，包括组织培养这样的服务。

　　Hodak说：“如果你只是想外包一个试验出去，那已经有很多合同研究组织(CRO)可以做了。但是，如果给这项工作编程，那就创造出了新的可能性!通过这个编程系统，你可以收集一个试验里各种反应的数据，再给这些数据建模，从而可以预测你可选的各种参数。”通过记录已有的试验数据，就可以让云平台去选择最好的程序来运行。即使某个反应出错，也可以自动选择新的参数才试验。这样的话，就能创造出一个闭环的反馈循环，而不需要人的参与。

　　这项服务不一定就能吸引到大多数生物学家，但是对于新兴的生物数学家和生物技术初创者，它能够直接把实验室里的程序与数据连接起来。目前Transcriptic已经吸引了一些没有实验室经历的计算机科学家，他们只想要测试他们的生物数学模型，而不需要进生物实验室。

　　随着技术不断成熟，机器人实验室已经拥有一些超过传统CRO的机会。实验运行的精确度远远超过了人的操作，而且成本上也有优势。除了前期的资本投入在设备上，一个机器人实验室也更加简洁：Transcriptic只有两名全职工程师，主要负责找出程序漏洞和转换新任务。Hodak预测机器人实验室的数量会持续上升，而且“原来的CRO市场一直都是碎片化的，看不出谁会赢者通吃。”

内容来源：实验与分析

责任编辑：展源

审　　核：何发

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