日本最大“不眠實驗室”啟用,效率達人類百倍
 | | 東京科學大學啟動雙臂機器人“Mahoro”24小時自動實驗的設施(3月,東京都文京區) |
4月15日,東京科學大學啟用了由機器人替代研究者承擔科學實驗的日本國內規模最大的設施。機器人可開展細胞培養、基因檢測等實驗,效率達到人類的100倍。在應對人手不足的同時,有望加速癌症及再生醫療等領域的研究。 不眠實驗室 在東京科學大學湯島校區(東京文京區)投入運行的設施是日本國內最大規模的自動實驗設施。4月15日舉行了開所儀式。面向癌症、再生醫療等共10個研究項目,引入了由安川電機開發的雙臂機器人“Mahoro”等共10台機器人。 機器人可自動完成使用移液管進行試劑混合、細胞培養、基因分析等工作。可24小時不間斷工作,研究者只需設定好實驗內容後下班,次日清晨即可獲得結果。東京科學大學教授神田元紀表示:“實驗推進效率是人類的大約100倍”。可在短時間內積累大量實驗數據,迅速加快研究進度。 機器人可全年無休24小時運轉。神田教授介紹說:“它們能夠替代那些需要研究者花費大量時間才能掌握的複雜操作”。今後將積累多台機器人高效協同運行的技術經驗。計劃2028年將機器人增至20台,2040年引入約2000台機器人。 日本的信州大學也於4月上旬啟用了新的自動實驗設施。引入約10台雙臂機器人、約100台單臂機器人,用於材料及化學領域的研究。從材料合成到性能評估全程自動化。研究者可通過雲端下達實驗指令。 以手嵨勝彌教授為代表的研究團隊,以新冠疫情期間研究人員難以集中到實驗室為契機,推進了機器人控制技術以及實驗專用應用程序的開發。該應用基於過去50年約10萬條實驗數據,探索高性能材料和化學製品的合成方法。然後由機器人實際進行合成並對其性能加以驗證。 海外研發領先 海外國家一直在自主實驗設施的開發上處於領先地位。英國利物浦大學等機構大力開展了使用單臂機器人來尋找水分解催化劑的研究,並發現了活性超過以往6倍以上的化合物。在8天內重複進行了688次實驗。並於2020年在英國科學期刊《自然》(Nature)上發表論文。 新冠疫情期間人類難以前往實驗室時,機器人受到的關注度上升。加拿大政府於2023年決定向多倫多大學提供資金援助,美國總統特朗普則在2025年簽署了利用機器人和人工智能(AI)來加快科學研究步伐的總統令。 在美國,從事實驗設備製造等業務的企業接連出現。美國谷歌的AI開發部門“Google DeepMind”的前成員成立了初創企業Periodic Labs。由亞馬遜(Amazon.com)創始人傑夫·貝索斯(Jeff Bezos)創立的Project Prometheus在2025年籌措了約62億美元資金。 據調查公司Global Information的數據,可使科學研究等實現自動化的系統到2030年的全球市場規模將比2026年增長約4成,達到約122億美元。 研究環境正在發生變化  | | 日本文部科學省正在推進自動實驗設施的建設 |
日本方面,文部科學省計劃建設利用AI的自動實驗設施。該省於3月提出了一項方針草案,將在5年內至少設置約3個可24小時運轉的自動實驗基地。通過建設相關基地,來吸引全球優秀人才,以此助力日本提升科學實力。 參加政府專家會議的東京大學教授一杉太郎認為:“未來3~4年左右,自動實驗設施有望實現巨大發展”。一杉教授等人調查了與自動實驗設施相關的全球論文數量,發現從2020年前後開始增加,2025年增至2024年的約3倍,達到153篇。 如果承擔實驗工作的機器人得以普及,研究人員便可以將空餘時間用於制定研究構想和培養學生。尤其是日本,因面臨少子老齡化問題,存在難以確保研究人員的擔憂。一杉教授指出,應該加緊引入承擔科學研究工作的機器人。
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