一直以來，作為一個實驗屢屢失敗的科研狗，筆者常常對著眼前的細胞感慨，「你已經(jīng)是個成熟的細胞了，該學(xué)會自己做實驗了」。

未曾想，盼望細胞自力更生雖然是鏡花水月，但是卻在有生之年看到了「可以自己安排實驗，全年無休」的實驗機器人。

7 月 8 日，Nature 的封面文章便為我們帶來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)機器人」。

圖片來源：Nature

究竟是怎么樣巧妙的設(shè)計，才能讓一個機器人自行決定做什么實驗，是什么樣的科研的熱情，才能讓一個機器人一周工作 7 天，周末無休？

接下來，就讓我們一起走進這位「智能科學(xué)機器人」。

這位「科學(xué)家」真不簡單

看完 Nature 這篇 article 對這位智能科學(xué)機器人的介紹，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」。

圖片來源：Nature

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

圖片來源：Nature

它效率奇高，8 天時間可以完成 688 個實驗，平均每小時近 3.6 個；它不知疲倦，每天工作 21.5 個小時，還可以一周無休，堪稱是一位「科研 007」。

圖片來源：Nature

試問，這樣的一位科研助手，誰能不愛呢？

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

但是，能上 Nature 封面的，注定都不是那么簡單。

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

來感受一下「007」的恐怖！

「機器人科學(xué)家」的這種自主性則歸功于利物浦大學(xué)的科學(xué)家們在其「大腦」中寫入的一個算法，這個算法可以讓機器人科學(xué)家能根據(jù)上一個實驗的結(jié)果，從 9800 多萬個實驗中，決定接下來要進行哪些工作。

而自主并不意味著瞎干，這個「機器人科學(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。

圖片來源：news.liverpool.ac.uk

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

實驗機器人與科研的未來

事實上，這并不是科學(xué)家們在機器人助力科研實驗上首次嘗試。

2014 年，Nature 便對一家致力于解放科學(xué)家的雙手，讓機器人完成實驗的初創(chuàng)公司 Transcriptic 進行了報道。

圖片來源：Nature

這家公司宣稱，軟件和機器人在技術(shù)方面的進步將幫助科研人員從繁復(fù)的實驗中解放出來，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)注于具體的實驗機器人研發(fā)，根據(jù)其官網(wǎng)介紹，這家公司研發(fā)的機器已經(jīng)可以應(yīng)用于樣品制備、PCR、核酸提取和純化、NGS 建庫、蛋白制備等實驗當(dāng)中。

圖片來源：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擔(dān)，但是應(yīng)用仍相對有限。對此，一家投資公司的合伙人 Roger Chen 談到，「我很難相信一個集中管理的自動化實驗室，可以為科學(xué)家們提供足夠的自由和靈活度，以滿足他們在進行一些創(chuàng)新性實驗時所需的全部要素。」

圖片來源：Nature

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

近年來，隨著 AI 概念的火爆，人工智能機器人開始走進我們的視野，逐漸被應(yīng)用于科學(xué)實驗當(dāng)中。

2018 年，來自格拉斯哥大學(xué)的研究人員在 Nature 發(fā)表了一項新研究，他們訓(xùn)練出了一個人工智能驅(qū)動的有機化學(xué)合成機器人，使得探索大量化學(xué)反應(yīng)的過程實現(xiàn)自動化。

圖片來源：Nature

但這個智能機器人比起利物浦大學(xué)研發(fā)的機器人而言，就顯得有那么一些些呆板，這套機器人系統(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，沒有靈巧的手臂，當(dāng)然也不會移動，更像是一個人工智能反應(yīng)器。

圖片來源：Nature

時間到了 2020 年 6 月，另一項發(fā)表在 Advanced Materials 的研究則完成了 AI 實驗機器人的進一步進化。

圖片來源：Advanced Materials

這個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)的科研機器人也具有一顆「自主」的大腦，可以完成實驗，并根據(jù)實驗結(jié)果決定下一步實驗如何開展。

圖片來源：news.ncsu.edu

我們有理由相信，人工智能會在未來的科研實驗中起到越來越重要的作用，讓科研人員有更多的時間去進行思考，而非受累于繁瑣的實驗。

機器取代人工或成趨勢，科研助理又將何去何從

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

圖片來源：Nature

而機器人是不是可以代替科學(xué)家進行科學(xué)研究，也是一個大家關(guān)心的問題。

圖片來源：知乎

對于一些創(chuàng)造性的工作，機器人或許難以勝任，相信大家也不認為機器人可以代替科學(xué)家構(gòu)思一個課題或者是得到一個切實的結(jié)論。

但就事論事，雖然機器人無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行實驗。

對于科學(xué)研究來說，可重復(fù)性十分重要，而在實驗過程中人為的不穩(wěn)定因素是實驗結(jié)果難以重復(fù)的一大可能原因，而機器人就可以很好的解決這個問題，當(dāng)前，已經(jīng)有許多自動化的實驗室，由機器人幫助科學(xué)家做一些重復(fù)性的操作。

圖片來源：americanlaboratory.com

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