今天的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化與 20 世紀(jì) 70 年代的計(jì)算機(jī)處于同一位置：即將從小眾新奇事物轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁鳠o(wú)處不在可靠保障。 這是關(guān)于計(jì)算機(jī)民主化如何發(fā)生的故事，以及當(dāng)今實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化如何經(jīng)歷同樣的轉(zhuǎn)變設計標準。

“個(gè)人電腦”(PC) 的概念于 1977 年首次進(jìn)入主流開展，即 Apple II 推出的那一年。 在 Apple II 之前發揮重要帶動作用，人們與計(jì)算機(jī)交互的主要方式是通過(guò)集中式“大型機(jī)”機(jī)器上的“分時(shí)”意向。 人們面前不再有自己的計(jì)算機(jī)，而是擁有一個(gè)連接到中央主機(jī)的終端文化價值，多個(gè)人可以共享一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行時(shí)間形式。 大多數(shù)人甚至從未見(jiàn)過(guò)真正的計(jì)算機(jī)，它是如此復(fù)雜和神秘不斷完善，以至于只有非常專業(yè)的工程師才被允許進(jìn)入存放它的房間數字化。

在早期，這種模式對(duì)于使用計(jì)算機(jī)處理工資和稅收等大型工作的大型企業(yè)和政府組織來(lái)說(shuō)效果很好基礎上。 事實(shí)上各領域，它的效果非常好，以至于 20 世紀(jì)上半葉 IBM 董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官托馬斯·沃森 (Thomas Watson) 曾表示：“我認(rèn)為世界市場(chǎng)可能需要五臺(tái)計(jì)算機(jī)∩钊腙U釋！?大型組織之外的任何人都需要使用計(jì)算機(jī)——更不用說(shuō)自己擁有一臺(tái)（或多臺(tái)８訌V闊。┯?jì)算機(jī)——的想法被認(rèn)為是不可能且不可取的。

典型的大型機(jī)式機(jī)房

如今提高，這與許多人對(duì)實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的看法大致相同可以使用。 當(dāng)今的實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人是真正的“大型機(jī)”式機(jī)器——體積大、價(jià)格昂貴紮實，并且需要專業(yè)的自動(dòng)化工程師在中央設(shè)施中運(yùn)行它們效高化。 它們非常適合批量處理高通量實(shí)驗(yàn)，但世界上 90% 的實(shí)驗(yàn)室仍然無(wú)法使用它們投入力度。

典型的大型機(jī)式實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化設(shè)施

對(duì)于足夠幸運(yùn)能夠使用實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的生物學(xué)家來(lái)說(shuō)創造，通常只是采用“分時(shí)”方式，讓人想起集中式大型機(jī)貢獻法治。 無(wú)論您是在學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室還是在工業(yè)界設備製造，研究人員通常通過(guò)其機(jī)構(gòu)的“核心實(shí)驗(yàn)室”訪問(wèn)自動(dòng)化，而不是自己操作攻堅克難。 而且管理，就像過(guò)去大型機(jī)的操作員一樣，核心實(shí)驗(yàn)室將分配研究人員交給他們的工作雙向互動，并進(jìn)行“批處理”效率和安，以在工作之間有效地分配核心的自動(dòng)化功能。 提交作業(yè)后的幾天（或幾周品牌，如果您不太幸運(yùn)和/或資金充足）深入開展，您將從核心實(shí)驗(yàn)室取回?cái)?shù)據(jù)。

Opentrons 的使命是改變這種范式等形式。 雖然大型機(jī)非常適合高通量工作技術的開發，但它們不應(yīng)該是自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室工作的唯一選擇。 科學(xué)家應(yīng)該能夠自動(dòng)化他們自己的工作飛躍。 我們需要一個(gè)個(gè)人實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人更高效，一個(gè)“實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化電腦”，這樣人們就可以直接體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人提供的加速工作流程組成部分。 這就是我們制造世界上最實(shí)惠的高精度實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人 OT-2 的原因影響。

我們認(rèn)為打造真正的“個(gè)人”實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化平臺(tái)需要三個(gè)關(guān)鍵。

1.機(jī)器人必須價(jià)格實(shí)惠的過程中，以便中小型實(shí)驗(yàn)室可以自己購(gòu)買發展契機。
2.它們需要易于使用，以便普通研究科學(xué)家可以操作它們過程中。
3.他們需要保持靈活性去突破，以便在科學(xué)家動(dòng)態(tài)、協(xié)作的工作流程中工作。

OT-2 可安裝在半個(gè)實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)上

OT-2 滿足了所有這些要求智能設備。 它的起價(jià)為 5,000 美元不可缺少，低于大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的可自由支配支出預(yù)算，這意味著在大多數(shù)情況下他們甚至不需要官僚批準(zhǔn)即可購(gòu)買機(jī)器人特點。 我們整合了消費(fèi)技術(shù)公司的用戶體驗(yàn) (UX) 流程積極回應，遵循與 Apple 和 Google 相同的易用性標(biāo)準(zhǔn)。 我們的機(jī)器是市場(chǎng)上唯一一個(gè)完全模塊化的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化平臺(tái)——可以根據(jù)研究人員工作流程的需要輕松添加或刪除功能——并允許人們輕松與合作者共享他們的自動(dòng)化協(xié)議又進了一步。

但僅僅因?yàn)槲覀儗€(gè)人實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化推向市場(chǎng)并不意味著它會(huì)成為每個(gè)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的主力多種場景。 計(jì)算機(jī)從默默無(wú)聞到無(wú)處不在的道路并沒(méi)有發(fā)生，因?yàn)槊總€(gè)人都是書(shū)呆子規劃，都想玩 BASIC 編程擴大公共數據； 它的發(fā)生是因?yàn)槿藗兛梢允褂盟麄兊碾娔X來(lái)做一些強(qiáng)大的事情。 這就是“殺手級(jí)應(yīng)用”的理念——一種技術(shù)的應(yīng)用帶動擴大，導(dǎo)致主流人群（而不是早期采用者的技術(shù)愛(ài)好者）使用它核心技術體系。 對(duì)于 Apple II，殺手級(jí)應(yīng)用程序是 VisiCalc持續發展，第一個(gè)電子表格程序必然趨勢。 安裝 VisiCalc 后，Apple II 成為企業(yè)管理財(cái)務(wù)的顛覆性工具供給。 突然之間的方法，世界發(fā)生了變化； 不僅是最大的企業(yè)需要計(jì)算機(jī)進行探討，而是每個(gè)企業(yè)都需要計(jì)算機(jī)。

這就是為什么 Opentrons 協(xié)議庫(kù)如此重要服務水平。 它使人們可以訪問(wèn)可下載并在 OT-2 實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人上運(yùn)行的應(yīng)用程序最新。 這些應(yīng)用程序（PCR 設(shè)置、NGS 文庫(kù)制備處理方法、核酸提取重要作用、連續(xù)稀釋等）每天或每周在世界各地的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室中完成，每次科學(xué)家手動(dòng)運(yùn)行它們可能需要數(shù)小時(shí) 習慣。 此外發展基礎，這些應(yīng)用程序是與我們的用戶和合作伙伴社區(qū)一起開(kāi)發(fā)的，這意味著它們“為科學(xué)家服務(wù)建強保護，由科學(xué)家開(kāi)發(fā)”同期。

雖然個(gè)人實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化仍處于早期階段，但我們已經(jīng)開(kāi)始看到它如何改變?nèi)藗冞M(jìn)行實(shí)驗(yàn)室工作的方式使命責任。 斯坦福大學(xué)的 Keoni Gandall 每周都能用他的 OT-2 產(chǎn)生 100 倍以上的基因設(shè)計(jì)效果； 貝勒醫(yī)學(xué)院的 Aiden 實(shí)驗(yàn)室能夠擺脫 NGS 文庫(kù)準(zhǔn)備工作，專注于數(shù)據(jù)分析，而不是花費(fèi)大部分時(shí)間進(jìn)行移液密度增加； 陳-扎克伯格生物中心的研究人員已經(jīng)自動(dòng)化了繁瑣的細(xì)胞培養(yǎng)步驟有效性，因此他們的研究人員再也不用擔(dān)心手動(dòng)胰蛋白酶消化——這樣的例子不勝枚舉。 全球 45 個(gè)國(guó)家/地區(qū)的科學(xué)家機遇與挑戰，從大型制藥公司到小型初創(chuàng)公司廣泛關註，從麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)到社區(qū)大學(xué)集成技術，正在不斷提高生產(chǎn)力就能壓製，并以超乎想象的速度朝著科學(xué)目標(biāo)邁進(jìn)。

五年或十年后發展空間，當(dāng)每個(gè)科學(xué)家都擁有自己的實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人效果，就像我們都有自己的計(jì)算機(jī)一樣時(shí)，我們會(huì)在哪里足了準備？ 正如個(gè)人計(jì)算機(jī)的興起改變了信息處理和媒體的可能性一樣合作關系，個(gè)人實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化也將改變生命科學(xué)的可能性。 當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)深刻內涵，我們生命科學(xué)研究的全球帶寬將會(huì)有何變化傳遞？ 我們的新發(fā)現(xiàn)速度會(huì)加快 10 倍嗎？ 100 倍深入闡釋？ 1000 倍相關性？ 我們將利用如今遙不可及的無(wú)處不在的自動(dòng)化創(chuàng)造什么？ 當(dāng)生物學(xué)家終于擺脫單調(diào)的移液操作并獲得創(chuàng)造夢(mèng)想的工具時(shí)物聯與互聯，我對(duì)看到我們可以創(chuàng)造的世界感到無(wú)比興奮——我們可以創(chuàng)造所有令人驚嘆的治療方法穩定、產(chǎn)品和生態(tài)系統(tǒng)。