一直以來(lái)，作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)屢屢失敗的科研狗，筆者常常對(duì)著眼前的細(xì)胞感慨，「你已經(jīng)是個(gè)成熟的細(xì)胞了，該學(xué)會(huì)自己做實(shí)驗(yàn)了」。

未曾想，盼望細(xì)胞自力更生雖然是鏡花水月，但是卻在有生之年看到了「可以自己安排實(shí)驗(yàn)，全年無(wú)休」的實(shí)驗(yàn)機(jī)器人。

7 月 8 日，Nature 的封面文章便為我們帶來(lái)了一種由利物浦大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)的「智能科學(xué)機(jī)器人」。

圖片來(lái)源：Nature

究竟是怎么樣巧妙的設(shè)計(jì)，才能讓一個(gè)機(jī)器人自行決定做什么實(shí)驗(yàn)，是什么樣的科研的熱情，才能讓一個(gè)機(jī)器人一周工作 7 天，周末無(wú)休？

接下來(lái)，就讓我們一起走進(jìn)這位「智能科學(xué)機(jī)器人」。

這位「科學(xué)家」真不簡(jiǎn)單

看完 Nature 這篇 article 對(duì)這位智能科學(xué)機(jī)器人的介紹，筆者除了泛起一絲酸意，也只能豎起大拇指，由衷地夸一句「真牛」。

圖片來(lái)源：Nature

據(jù)悉，這位「科學(xué)家」高 1.75 米，重 400 公斤，是個(gè)不折不扣的「胖子」，它心靈，能從 10 個(gè)維度進(jìn)行思考，分析研究結(jié)果；它手巧，能準(zhǔn)確稱量藥品，配制試劑，完成實(shí)驗(yàn)。

圖片來(lái)源：Nature

它效率奇高，8 天時(shí)間可以完成 688 個(gè)實(shí)驗(yàn)，平均每小時(shí)近 3.6 個(gè)；它不知疲倦，每天工作 21.5 個(gè)小時(shí)，還可以一周無(wú)休，堪稱是一位「科研 007」。

圖片來(lái)源：Nature

試問(wèn)，這樣的一位科研助手，誰(shuí)能不愛呢？

看到這里，大家肯定會(huì)說(shuō)，「這有啥的，現(xiàn)在有好多自動(dòng)化的儀器，也可以自己上樣分析，也有不少所謂的科研機(jī)器人，可以幫忙完成實(shí)驗(yàn)」。

但是，能上 Nature 封面的，注定都不是那么簡(jiǎn)單。

這位「科學(xué)家」最強(qiáng)的一點(diǎn)，就是可以自己安排實(shí)驗(yàn)，能自由在實(shí)驗(yàn)室里行走，進(jìn)行一系列不同的實(shí)驗(yàn)，大有一種「我的地盤我做主」的既視感。

來(lái)感受一下「007」的恐怖！

「機(jī)器人科學(xué)家」的這種自主性則歸功于利物浦大學(xué)的科學(xué)家們?cè)谄洹复竽X」中寫入的一個(gè)算法，這個(gè)算法可以讓機(jī)器人科學(xué)家能根據(jù)上一個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，從 9800 多萬(wàn)個(gè)實(shí)驗(yàn)中，決定接下來(lái)要進(jìn)行哪些工作。

而自主并不意味著瞎干，這個(gè)「機(jī)器人科學(xué)家」 找到的產(chǎn)物，甚至比現(xiàn)有的催化劑活性還要高出 6 倍。

圖片來(lái)源：news.liverpool.ac.uk

根據(jù)利物浦大學(xué)官網(wǎng)報(bào)道，這個(gè)「機(jī)器人科學(xué)家」甚至可以在一周時(shí)間里研究約 1000 種不同的催化劑，這樣的工作量已經(jīng)超過(guò)了一位博士生（4 年制）在整個(gè)讀博期間能做的工作。

實(shí)驗(yàn)機(jī)器人與科研的未來(lái)

事實(shí)上，這并不是科學(xué)家們?cè)跈C(jī)器人助力科研實(shí)驗(yàn)上首次嘗試。

2014 年，Nature 便對(duì)一家致力于解放科學(xué)家的雙手，讓機(jī)器人完成實(shí)驗(yàn)的初創(chuàng)公司 Transcriptic 進(jìn)行了報(bào)道。

圖片來(lái)源：Nature

這家公司宣稱，軟件和機(jī)器人在技術(shù)方面的進(jìn)步將幫助科研人員從繁復(fù)的實(shí)驗(yàn)中解放出來(lái)，從而降低科研成本，讓工作更加高效，讓結(jié)果的重復(fù)性更好。

不同于致力于云端服務(wù)的 Transcriptic，另一家初創(chuàng)公司 OpenTrons 則關(guān)注于具體的實(shí)驗(yàn)機(jī)器人研發(fā)，根據(jù)其官網(wǎng)介紹，這家公司研發(fā)的機(jī)器已經(jīng)可以應(yīng)用于樣品制備、PCR、核酸提取和純化、NGS 建庫(kù)、蛋白制備等實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。

圖片來(lái)源：OpenTrons

雖然上述公司的產(chǎn)品可以在一定程度上減輕科研人員的負(fù)擔(dān)，但是應(yīng)用仍相對(duì)有限。對(duì)此，一家投資公司的合伙人 Roger Chen 談到，「我很難相信一個(gè)集中管理的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室，可以為科學(xué)家們提供足夠的自由和靈活度，以滿足他們?cè)谶M(jìn)行一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的全部要素。」

圖片來(lái)源：Nature

不難發(fā)現(xiàn)，對(duì)于實(shí)際的科研來(lái)說(shuō)，科學(xué)家們真正需要的或許是一個(gè)「有想法」并能孜孜不倦去實(shí)踐的智能科研助手。

近年來(lái)，隨著 AI 概念的火爆，人工智能機(jī)器人開始走進(jìn)我們的視野，逐漸被應(yīng)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。

2018 年，來(lái)自格拉斯哥大學(xué)的研究人員在 Nature 發(fā)表了一項(xiàng)新研究，他們訓(xùn)練出了一個(gè)人工智能驅(qū)動(dòng)的有機(jī)化學(xué)合成機(jī)器人，使得探索大量化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

圖片來(lái)源：Nature

但這個(gè)智能機(jī)器人比起利物浦大學(xué)研發(fā)的機(jī)器人而言，就顯得有那么一些些呆板，這套機(jī)器人系統(tǒng)包含一系列泵和反應(yīng)器，并與質(zhì)譜儀、核磁共振光譜儀及紅外光譜儀等儀器連接到一起，沒(méi)有靈巧的手臂，當(dāng)然也不會(huì)移動(dòng)，更像是一個(gè)人工智能反應(yīng)器。

圖片來(lái)源：Nature

時(shí)間到了 2020 年 6 月，另一項(xiàng)發(fā)表在 Advanced Materials 的研究則完成了 AI 實(shí)驗(yàn)機(jī)器人的進(jìn)一步進(jìn)化。

圖片來(lái)源：Advanced Materials

這個(gè)由北卡羅萊納州立大學(xué)和布法羅大學(xué)的研究人員研發(fā)的科研機(jī)器人也具有一顆「自主」的大腦，可以完成實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果決定下一步實(shí)驗(yàn)如何開展。

圖片來(lái)源：news.ncsu.edu

我們有理由相信，人工智能會(huì)在未來(lái)的科研實(shí)驗(yàn)中起到越來(lái)越重要的作用，讓科研人員有更多的時(shí)間去進(jìn)行思考，而非受累于繁瑣的實(shí)驗(yàn)。

機(jī)器取代人工或成趨勢(shì)，科研助理又將何去何從

其實(shí)，在很多行業(yè)，「機(jī)器取代人工」已經(jīng)成為大勢(shì)所趨，尤其隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、人工成本越來(lái)越高，智能化、自動(dòng)化成為了產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必然。

圖片來(lái)源：Nature

而機(jī)器人是不是可以代替科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究，也是一個(gè)大家關(guān)心的問(wèn)題。

圖片來(lái)源：知乎

對(duì)于一些創(chuàng)造性的工作，機(jī)器人或許難以勝任，相信大家也不認(rèn)為機(jī)器人可以代替科學(xué)家構(gòu)思一個(gè)課題或者是得到一個(gè)切實(shí)的結(jié)論。

但就事論事，雖然機(jī)器人無(wú)法取代研究人員去考慮課題，但是卻可以代替科研助理去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

對(duì)于科學(xué)研究來(lái)說(shuō)，可重復(fù)性十分重要，而在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中人為的不穩(wěn)定因素是實(shí)驗(yàn)結(jié)果難以重復(fù)的一大可能原因，而機(jī)器人就可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)前，已經(jīng)有許多自動(dòng)化的實(shí)驗(yàn)室，由機(jī)器人幫助科學(xué)家做一些重復(fù)性的操作。

圖片來(lái)源：americanlaboratory.com

不知在座的諸位，面對(duì)這個(gè)莫得感情的科研機(jī)器的挑戰(zhàn)，是不是已經(jīng)感到瑟瑟發(fā)抖？