Стареющее население Японии заставляет автоматизировать научные процессы.
В Институте науки Токио открылся Robotics Innovation Center, где десять роботов-лаборантов в течение восьми дней занимались уходом за клеточными культурами: меняли среду, контролировали рост и управляли приборами. На площадке не присутствовал ни один человек.
Главный робот — двурукий Maholo от YASKAWA, который точно отмеряет реагенты с помощью пипетки и работает с термочувствительным оборудованием. Но суть не только в механике, а в «голове»: искусственный интеллект не просто повторяет протокол, а анализирует и улучшает сам эксперимент.
Причина автоматизации не в моде, а в физическом истощении японских ученых: стареющее население и нехватка исследовательского персонала. Центр прямо указывает автоматизацию как ответ на демографические проблемы. В планах — к 2040 году создать лабораторию фабричного масштаба с 2000 роботами, доступными ученым по всему миру по аналогии с CERN.
Роботизированная система уже продемонстрировала свою эффективность на реальной задаче: поиск оптимальных условий для выращивания клеток пигментного эпителия сетчатки из индуцированных стволовых клеток. Робот с алгоритмом байесовской оптимизации самостоятельно определял, какой эксперимент проводить следующим. Из 200 миллионов возможных комбинаций параметров система протестировала 143 варианта за 111 дней и увеличила выход нужных клеток на 88% по сравнению с уже оптимизированным ручным протоколом (где на отладку уходят годы).
Что может Maholo (YASKAWA):
- Точная работа с жидкостями (пипетирование, дозирование);
- Манипуляции с чашками Петри и лабораторной посудой;
- Управление термоциклами, центрифугами и прочим оборудованием;
- Автоматическая смена сред и фиксация результатов.
Число молодых ученых в Японии сокращается. Поддерживать исследовательскую инфраструктуру прежними силами становится невозможно. Автоматизация лабораторий — это не «вау-эффект», а вопрос выживания науки. На данный момент роботы работали без людей в течение 8 дней подряд, а в будущем планируется — месяцы.
Но абсолютно безлюдной науки пока не существует. Люди по-прежнему:
- Готовят реагенты и расходные материалы;
- Устраняют сбои (робот может уронить пробирку);
- Обслуживают оборудование и калибруют датчики.
В этом направлении также движутся DeepMind (лаборатория материалов), Insilico Medicine (гуманоиды для поиска лекарств) и другие. Однако японская стратегия отличается мотивом: для остальных автоматизация — это ускорение, а для Токио — способ сохранить науку в целом.
Фото: hi-tech.mail.ru