下一代的生物技术——智能自动化的“手眼脑”价值

发布于: 2022-07-08 16:13
分类: 新闻资讯
标签: 行业解读

  6月22日甲子光年的视频号直播,几位合成生物领域学界、业界、投资界的专家来    做分享。

分享很精彩、很有启发,此前我整理了微元合成刘波博士的分享内容:
合成生物学选品:2个失败因素和4个成功要素》。
今天分享上海汇像(实验室智能自动化服务商)创始人刘家朋博士的内容。
笔记结合了我自己的梳理和认知,没有经过演讲者的审阅。
因此,文责自负,如果有纰漏,是我的问题,请勿上升到演讲者。
以下图中未显示来源的图片,均来自于刘博士的PPT截图。

刘家朋博士主要从智能自动化视角,来阐释对新一代生物信息技术的理解。
生物技术领域的智能自动化拥有三板斧:
第一板斧:手。
自动化和机器人,解放我们在实验室的双手。
第二板斧:眼。
在线生化识别,实现微生物/细胞层面的分析。
第三板斧:脑。
AI技术实现设备的控制和数据的获取、分析。
 

01

 

智能自动化替代“手”

手的方面,体现在各种各样的机器人。
帮助完成实验室中必要的工作,比如转运、洁净、消杀、恒温等。

 

机器人的存在,不单是解放我们的双手,更大价值体现在流程和协同:
流程自动化的含义就是:把多个动作串联在一起,实现自动化
体现在:实现模块的自动化、多个模块之间实现流程的自动化,以及单体的智能化。
比如在微生物层面,我们需要加液、稀释、涂板、贴标、培养以及成像、识别、分析……
合理利用机器人,可以替代我们双手机械的、不够精确的、容易疲累的操作,实现流程的自动化运行和工作效率的提升。
协同自动化的含义就是:多台设备、多个人同时或者交错地自动工作
这样就可以组成自动化和智能流水线——目标是实现“无人实验室”。

 

 

 

02

 

智能自动化替代“眼”

把生物实验中需要用到眼睛观察和识别的工作,虚拟化成为图像。
比如,要在一个容量瓶中加入特定的液体这样的工作。
在容量瓶边上加上摄像机,通过数据模拟在视觉上还原现实。
并通过控制算法,对移液的精准度实现控制。

 

以前是离线的,只能针对结果做衡量与评判。
但目前在线的功能,可以直接做识别和分析,实现实时效果。
 

 

03

 

智能自动化替代“脑”

实验室的工作很繁杂,脑袋工作的一大目标是:
算法分析实现自主决策,通过对多个任务的智能调度,完成时序作业,达到实验效率的优化。

 

 

 

 

04

 

好的智能自动化平台什么样?

好的平台,不单是软件,更是服务。不单是产品,更是思路。
需要具备以下6点:
第一,开放性。实现不同厂家分析仪器之间的连接。
第二,完整性。具有完整的分析“前中后”的软硬件支持。
第三,灵活性。根据不同场地,实现不同摆放形式。
第四,智能型。实现系统设计,大限度协助实验室工作。
第五,独立性。功能模块均能独立运作,又可相互协作。
第六,完备性。具有冷藏储存后处理自动化系统。
(图片来源于网络)
 

05

 

智能自动化平台有何价值?

智能自动化的价值,除了经济效益之外,更多体现在:
全新的实验室管理理念,有利于解放科研工作者的机械劳动。
让科研工作者的时间着重于创新、创意性的发挥,而非简单的重复。
需要强调的是,不是湿实验(微生物实验)不重要,只是要追求更高水平的、机器难以替代的实验。
毕竟智能自动化的推进,或者说干实验(AI分析)的价值彰显,是需要大量“湿实验”数据进入模型。
同时,正因为湿实验流程的复杂性,为了更好地驾驭AI,是需要科研人员具有提炼逻辑、梳理流程、打通环节的高级能力的。

 

 

不容忽视的是,智能自动化平台即便再好,也会遇到管理上的障碍。

比如,专职的实验人员会精简,组织架构会简单化。

原来侧重于生物实验的动手操作和流程执行的培养也会减弱。

更多强调综合能力的提升,比如生物信息学、编程逻辑,甚至其他交叉学科。

很多时候智能自动化推行不下去,还是因为:大部分人没有驾驭机器的能力。

 

 

 

06

 

我国推行生物智能自动化的优势

我国有全世界最多从事人工智能研究和开发的工程师团队。
40%以上的人工智能论文都来自于中国人。
我国对人工智能的接受程度更高,约束相对较小。
中国是全世界拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家,是全球工业体系和行业门类最完整、产业链条最长的国家。
制造业增加值占全世界的份额超过30%,已经连续11年位居世界第一制造业大国,增加值达到31.31万亿元。
从前端的研究,到中端的开发,再到后端的生产,硬科技的创业可以在国内商业的闭环。

 

 

 

分享
  • 400-880-1586
  • 在线客服