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科技野心可以通過創(chuàng)始人在采訪中喜歡放棄的類比來衡量長效機製。 X 的 Uber、Y 的亞馬遜落到實處,如果這家初創(chuàng)公司能夠成功的話,這一切都令人印象深刻重要的角色。 但 OpenTrons 背后的組織力量 Will Canine 有著更高的目標(biāo):“今天的生物實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化就像 20 世紀(jì) 60 年代的計(jì)算機(jī)一樣——一臺配有打孔卡的大型主機(jī),由實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員運(yùn)行向好態勢。 我們是個(gè)人電腦平臺建設。”
對于任何具有令人興奮的未來主義心態(tài)的人來說貢獻力量,這都會喚起各種瘋狂的技術(shù)烏托邦幻想使用。 當(dāng)您在 Kickstarter 上看到 Opentrons 的開源機(jī)器人 OT.One 時(shí),您會想:終于去創新,一個(gè)適合生命本身的 MakerBot 了足夠的實力。 為該活動(dòng)捐款足夠多(希望他們真的能做到這一點(diǎn)),你就會打印出聞起來像草莓的夜光魚結構,并立即分泌出救命的抗癌藥物更適合。
但這實(shí)際上意味著——生物學(xué)領(lǐng)域的個(gè)人電腦革命——要復(fù)雜一些,但也更實(shí)用溝通協調。 從技術(shù)上講要素配置改革,OT.One 是一種液體處理機(jī)器人。 它不會將滲出的合成生命擠出到盤子上保障性,而是將構(gòu)成大部分生物學(xué)研究的繁瑣工作自動(dòng)化帶動產業發展。 Canine 的大型機(jī)類比是正確的,因?yàn)楝F(xiàn)有的生物實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人最基本的成本約為 50,000 美元(迅速上升到六位數(shù))持續發展,需要數(shù)周的培訓(xùn)才能正確使用必然趨勢,而且絕對不是開源的,并且 通常只專門用于一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室任務(wù)擴大。
在擺弄 MakerBots 一段時(shí)間后多樣性,Canine 決定報(bào)名參加位于布魯克林的 DIY 生物實(shí)驗(yàn)室 Genspace 的合成生物學(xué)入門課程。 他在高中時(shí)一直在學(xué)習(xí)生物課程新格局,但在大學(xué)一年級進(jìn)入初級實(shí)驗(yàn)班時(shí)明顯,他就被淘汰了。 在那里顯示,回到潮濕的工作環(huán)境中創新為先,他不得不面對一個(gè)令人不安的事實(shí):他的移液技術(shù)很糟糕。
“我當(dāng)時(shí)想科普活動,‘媽的創新延展,我沒有獲得微生物學(xué)博士學(xué)位,所以我沒有任何實(shí)驗(yàn)室技術(shù)長期間,’”卡尼恩說基本情況。 但是,他想,有了機(jī)器人誰還需要技術(shù)呢力量?
他聯(lián)系了 DIY Bio 列表中的兩位技術(shù)人員我有所應,他們的經(jīng)驗(yàn)比他豐富,Nick Wagner(軟件人員)和 Chiu Chau(機(jī)器人技術(shù)人員深入實施,擁有數(shù)十年的生物機(jī)器人經(jīng)驗(yàn))至關重要。 OpenTrons 誕生了。 他們圍繞開源 Raspberry Pi 板構(gòu)建了機(jī)器人的大腦功能,而對于機(jī)器人的精確控制手臂應用的因素之一,他們使用了開源 Smoothieboard。 OT.One 設(shè)計(jì)用于使用標(biāo)準(zhǔn)手動(dòng)移液器廣泛關註,用一個(gè)小機(jī)器人活塞代替不幸的博士后疲憊的拇指善於監督,它配備了網(wǎng)絡(luò)攝像頭集成技術,以便研究人員可以確保協(xié)議順利進(jìn)行(并可能弄清楚 哪里出了問題就能壓製,如果他們讓它整夜運(yùn)行)。
去年春天適應能力,原型完成后不久更優美,在 Canine 的 ITP 論文發(fā)表之前,Canine防控、Wagner 和 Chau 就被總部位于深圳的硬件加速器 HAXLR8R 錄取成效與經驗。 隊(duì)伍啟程前往中國。 他們整個(gè)夏天都住在那里堅實基礎,致力于將 OT.One 打造成一款可大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品稍有不慎,當(dāng)他們回到美國后,立即啟動(dòng)了 Kickstarter 眾籌活動(dòng)等地。 他們還沒有時(shí)間運(yùn)行生成有關(guān)機(jī)器人錯(cuò)誤率或準(zhǔn)確性的可靠數(shù)據(jù)所需的測試最為顯著,但這并沒有阻止近 200 人為該活動(dòng)捐贈(zèng)超過 75,000 美元。
將研究生從腕管中拯救出來規定,讓無能的 DIY 生物學(xué)家在沒有多年移液器訓(xùn)練的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)環境,這一切都很好,但 Canine 對 OpenTrons 的愿景更遠(yuǎn)高質量。 廉價(jià)的開源自動(dòng)化帶來了標(biāo)準(zhǔn)化相對簡便,并在每一個(gè)為 OT.One 投入 3000 美元(或者只要 2000 美元,如果你去 Kickstarter)購買 OT.One 的實(shí)驗(yàn)室中推廣流程。 根據(jù)一些調(diào)查合作,另一個(gè)實(shí)驗(yàn)室按照已發(fā)表的研究中提出的方法實(shí)際上可以重現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比例低得驚人——比如低百分之十。 目前還不清楚為什么會出現(xiàn)這樣的問題助力各業,但實(shí)驗(yàn)室之間的條件極致用戶體驗、實(shí)驗(yàn)方案、甚至移液技術(shù)的變化都是不受控制的變量。
Canine 認(rèn)為引領作用,廣泛的自動(dòng)化科技實力,加上創(chuàng)客、DIY 者和占領(lǐng)運(yùn)動(dòng)的開源精神建設,或許能夠提高這一比例在此基礎上。 解決這部分問題需要的不僅僅是一個(gè)廉價(jià)的機(jī)器人。
OT.One 由名為 Mix.Bio 的基于瀏覽器的界面控制前來體驗,該界面允許用戶將不同的命令自主研發、液體和生物成分拖放到 OT.One 然后運(yùn)行的協(xié)議中。 合成生物學(xué)一直用DNA作為編程語言來比喻自己更加廣闊,而Mix.Bio則在其之上放置了一個(gè)用戶友好的GUI損耗。 Mix.Bio還允許用戶輕松共享和下載協(xié)議,這使整個(gè)系統(tǒng)回到了MakerBot概念非常完善。
“我們的整體目標(biāo)是成為生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字制造機(jī)器性能穩定,”Canine 說,“你可以通過電子郵件向朋友發(fā)送文件作用,確保床上有正確的燈絲或材料情況正常,然后點(diǎn)擊運(yùn)行〖夹g特點!?/p>
OpenTrons 系統(tǒng)仍然依賴于大量的手工生物學(xué)工作——MakerBot 床上的材料是一堆塑料提高鍛煉; OT.One 床中的材料是懸浮在液體中的生物構(gòu)件的復(fù)雜而脆弱的組合,但在理想的世界中凝聚力量,這種自動(dòng)化將允許快速有所提升、值得信賴的分布式實(shí)驗(yàn)。 世界各地?cái)?shù)百個(gè) OpenTrons 系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)行相同的實(shí)驗(yàn)新的力量,在相對較短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生比任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)室單獨(dú)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)多幾個(gè)數(shù)量級的數(shù)據(jù)先進水平。 隨著系統(tǒng)的計(jì)劃增加,比如 Canine 估計(jì)明年夏天可能會推出的離心機(jī)去創新,這些可共享的協(xié)議將能夠復(fù)制越來越復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)足夠的實力。
最終,對于習(xí)慣于用摩爾定律思考的人來說結構,個(gè)人電腦的類比有點(diǎn)令人不滿意更適合。 生物過程比計(jì)算機(jī)需要更多的時(shí)間。 被操縱的生物體需要時(shí)間來生長溝通協調,但更重要的是要素配置改革,將整個(gè) DNA 作為編程語言的隱喻從根本上具有誤導(dǎo)性。 我們還不能直接侵入生活的命令行保障性,只能嘗試通過較弱的連接來擺弄它影響力範圍,并希望預(yù)期的更改能夠在不破壞整個(gè)系統(tǒng)的情況下完成大局。 即便如此,也需要幾天的時(shí)間(和大量的移液)才能看到是否有效果邁出了重要的一步。 合成生物學(xué)最成功的故事之一來自加州大學(xué)伯克利分校有序推進,該校的研究人員成功地對酵母進(jìn)行基因改造,生產(chǎn)出一種名為青蒿素的抗瘧疾藥物需求。 這項(xiàng)工作的首席科學(xué)家 Jay Keasling 估計(jì)該項(xiàng)目需要 150 人年的工作才能完成堅定不移。
考慮到相對巨大的復(fù)雜性和緩慢的速度,向 Canine 詢問某人自制生物版 3D 打印槍更讓我明白了、某種超級病毒或一種新的耐抗生素瘟疫的危險(xiǎn)迎難而上,似乎有點(diǎn)愚蠢, 但他認(rèn)真對待這個(gè)問題探索。 “我們對生物技術(shù)的恐懼是正確的堅持先行,因?yàn)樗欠浅7浅?qiáng)大的東西,”他說滿意度。 “但我認(rèn)為問題不在于技術(shù)影響,而在于擁有技術(shù)的人發展邏輯,到目前為止統籌,技術(shù)主要被用來強(qiáng)化有毒做法確定性,并維持對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面的束縛〖蓱?!?/p>
回到他的第一個(gè)比喻,他繼續(xù)說道:“計(jì)算機(jī)最初是為了投擲炸彈而開發(fā)的不負眾望,并不是每個(gè)人一開始都在上面制作動(dòng)圖并微笑的令人驚奇的東西高效流通。 但我們正在努力做的一件事是讓人們能夠利用生物技術(shù)創(chuàng)新來制造不受逐利限制的產(chǎn)品。 制造更好的生物技術(shù)的方法不是限制誰能夠真正制造它精準調控,而是讓每個(gè)人都可以使用它功能。”
所有照片均由 Andrew White/Re:form 拍攝
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