今天的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室自動化與 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處不在高端化。 這是關(guān)于計(jì)算機(jī)民主化如何發(fā)生的故事適應性強，以及當(dāng)今實(shí)驗(yàn)室自動化如何經(jīng)歷同樣的轉(zhuǎn)變。

“個(gè)人電腦”(PC) 的概念于 1977 年首次進(jìn)入主流有很大提升空間，即 Apple II 推出的那一年宣講活動。 在 Apple II 之前，人們與計(jì)算機(jī)交互的主要方式是通過集中式“大型機(jī)”機(jī)器上的“分時(shí)”左右。 人們面前不再有自己的計(jì)算機(jī)新模式，而是擁有一個(gè)連接到中央主機(jī)的終端，多個(gè)人可以共享一臺計(jì)算機(jī)的運(yùn)行時(shí)間使用。 大多數(shù)人甚至從未見過真正的計(jì)算機(jī)大幅拓展，它是如此復(fù)雜和神秘發行速度，以至于只有非常專業(yè)的工程師才被允許進(jìn)入存放它的房間更加堅強。

在早期，這種模式對于使用計(jì)算機(jī)處理工資和稅收等大型工作的大型企業(yè)和政府組織來說效果很好性能。 事實(shí)上初步建立，它的效果非常好，以至于 20 世紀(jì)上半葉 IBM 董事長兼首席執(zhí)行官托馬斯·沃森 (Thomas Watson) 曾表示：“我認(rèn)為世界市場可能需要五臺計(jì)算機(jī)供給〉姆椒?！?大型組織之外的任何人都需要使用計(jì)算機(jī)——更不用說自己擁有一臺（或多臺！）計(jì)算機(jī)——的想法被認(rèn)為是不可能且不可取的進行探討。

典型的大型機(jī)式機(jī)房

如今落到實處，這與許多人對實(shí)驗(yàn)室自動化的看法大致相同。 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——體積大最新、價(jià)格昂貴技術創新，并且需要專業(yè)的自動化工程師在中央設(shè)施中運(yùn)行它們。 它們非常適合批量處理高通量實(shí)驗(yàn)重要作用，但世界上 90% 的實(shí)驗(yàn)室仍然無法使用它們持續向好。

典型的大型機(jī)式實(shí)驗(yàn)室自動化設(shè)施

對于足夠幸運(yùn)能夠使用實(shí)驗(yàn)室自動化的生物學(xué)家來說，通常只是采用“分時(shí)”方式充足，讓人想起集中式大型機(jī)進展情況。 無論您是在學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室還是在工業(yè)界，研究人員通常通過其機(jī)構(gòu)的“核心實(shí)驗(yàn)室”訪問自動化綠色化發展，而不是自己操作至關重要。 而且不久前，就像過去大型機(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背景下，并進(jìn)行“批處理”綜合措施，以在工作之間有效地分配核心的自動化功能。 提交作業(yè)后的幾天（或幾周自然條件，如果您不太幸運(yùn)和/或資金充足）設計標準，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互動互補。 雖然大型機(jī)非常適合高通量工作發揮重要帶動作用，但它們不應(yīng)該是自動化實(shí)驗(yàn)室工作的唯一選擇。 科學(xué)家應(yīng)該能夠自動化他們自己的工作深入實施。 我們需要一個(gè)個(gè)人實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人至關重要，一個(gè)“實(shí)驗(yàn)室自動化電腦”，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效果。 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 的原因有所應。

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

1.機(jī)器人必須價(jià)格實(shí)惠合作關系，以便中小型實(shí)驗(yàn)室可以自己購買著力提升。
2.它們需要易于使用，以便普通研究科學(xué)家可以操作它們傳遞。
3.他們需要保持靈活性融合，以便在科學(xué)家動態(tài)、協(xié)作的工作流程中工作相關性。

OT-2 可安裝在半個(gè)實(shí)驗(yàn)室工作臺上

OT-2 滿足了所有這些要求完成的事情。 它的起價(jià)為 5,000 美元，低于大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的可自由支配支出預(yù)算穩定，這意味著在大多數(shù)情況下他們甚至不需要官僚批準(zhǔn)即可購買機(jī)器人改造層面。 我們整合了消費(fèi)技術(shù)公司的用戶體驗(yàn) (UX) 流程，遵循與 Apple 和 Google 相同的易用性標(biāo)準(zhǔn)優勢與挑戰。 我們的機(jī)器是市場上唯一一個(gè)完全模塊化的實(shí)驗(yàn)室自動化平臺——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化協(xié)議經驗分享。

但僅僅因?yàn)槲覀儗€(gè)人實(shí)驗(yàn)室自動化推向市場并不意味著它會成為每個(gè)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的主力。 計(jì)算機(jī)從默默無聞到無處不在的道路并沒有發(fā)生創造，因?yàn)槊總€(gè)人都是書呆子不難發現，都想玩 BASIC 編程； 它的發(fā)生是因?yàn)槿藗兛梢允褂盟麄兊碾娔X來做一些強(qiáng)大的事情設備製造。 這就是“殺手級應(yīng)用”的理念——一種技術(shù)的應(yīng)用發展需要，導(dǎo)致主流人群（而不是早期采用者的技術(shù)愛好者）使用它。 對于 Apple II管理，殺手級應(yīng)用程序是 VisiCalc顯示，第一個(gè)電子表格程序雙向互動。 安裝 VisiCalc 后，Apple II 成為企業(yè)管理財(cái)務(wù)的顛覆性工具設計能力。 突然之間品牌，世界發(fā)生了變化； 不僅是最大的企業(yè)需要計(jì)算機(jī)更為一致，而是每個(gè)企業(yè)都需要計(jì)算機(jī)應用。

這就是為什么 Opentrons 協(xié)議庫如此重要。 它使人們可以訪問可下載并在 OT-2 實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人上運(yùn)行的應(yīng)用程序品率。 這些應(yīng)用程序（PCR 設(shè)置相貫通、NGS 文庫制備、核酸提取積極影響、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)室中完成自動化方案，每次科學(xué)家手動運(yùn)行它們可能需要數(shù)小時(shí) 。 此外越來越重要，這些應(yīng)用程序是與我們的用戶和合作伙伴社區(qū)一起開發(fā)的醒悟，這意味著它們“為科學(xué)家服務(wù)，由科學(xué)家開發(fā)”達到。

雖然個(gè)人實(shí)驗(yàn)室自動化仍處于早期階段不可缺少，但我們已經(jīng)開始看到它如何改變?nèi)藗冞M(jìn)行實(shí)驗(yàn)室工作的方式特點。 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)； 貝勒醫(yī)學(xué)院的 Aiden 實(shí)驗(yàn)室能夠擺脫 NGS 文庫準(zhǔn)備工作多種場景，專注于數(shù)據(jù)分析規劃，而不是花費(fèi)大部分時(shí)間進(jìn)行移液帶動擴大； 陳-扎克伯格生物中心的研究人員已經(jīng)自動化了繁瑣的細(xì)胞培養(yǎng)步驟，因此他們的研究人員再也不用擔(dān)心手動胰蛋白酶消化——這樣的例子不勝枚舉必然趨勢。 全球 45 個(gè)國家/地區(qū)的科學(xué)家，從大型制藥公司到小型初創(chuàng)公司多樣性，從麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)到社區(qū)大學(xué)指導，正在不斷提高生產(chǎn)力充分，并以超乎想象的速度朝著科學(xué)目標(biāo)邁進(jìn)。

五年或十年后關規定，當(dāng)每個(gè)科學(xué)家都擁有自己的實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人兩個角度入手，就像我們都有自己的計(jì)算機(jī)一樣時(shí)生產效率，我們會在哪里？ 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使用，個(gè)人實(shí)驗(yàn)室自動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)創新內容，我們生命科學(xué)研究的全球帶寬將會有何變化廣泛關註？ 我們的新發(fā)現(xiàn)速度會加快 10 倍嗎？ 100 倍就能壓製？ 1000 倍？ 我們將利用如今遙不可及的無處不在的自動化創(chuàng)造什么各方面？ 當(dāng)生物學(xué)家終于擺脫單調(diào)的移液操作并獲得創(chuàng)造夢想的工具時(shí)適應性，我對看到我們可以創(chuàng)造的世界感到無比興奮——我們可以創(chuàng)造所有令人驚嘆的治療方法、產(chǎn)品和生態(tài)系統(tǒng)貢獻。