總部位于布魯克林的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化公司Opentrons推出了其新款 Flex 機(jī)器人應用優勢，旨在為生命科學(xué)家擴(kuò)大使用先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的渠道應用創新。在最近的一次電子郵件采訪中，Opentrons 首席執(zhí)行官 Jonathan Brennan-Badal 強(qiáng)調(diào)狀態，Opentrons Flex 機(jī)器人旨在為生命科學(xué)家提供一個(gè)技術(shù)先進(jìn)但經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的自動(dòng)化平臺(tái)基礎。他指出，該機(jī)器人旨在執(zhí)行各種實(shí)驗(yàn)技術特點，包括由大型語(yǔ)言模型 (LLM)（如 ChatGPT）設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)競爭力。

人工智能生成的生命科學(xué)自動(dòng)化協(xié)議

Brennan-Badal 解釋道：“毫不夸張地說(shuō)，LLM 將徹底改變我們?cè)谏茖W(xué)領(lǐng)域設(shè)計(jì)自動(dòng)化方案的方式科技實力√幚?！監(jiān)pentrons 與 LLM 的兼容性使得“為科學(xué)文獻(xiàn)中每項(xiàng)有據(jù)可查的手動(dòng)實(shí)驗(yàn)以及每項(xiàng)市售的分子生物學(xué)試劑盒創(chuàng)建 AI 生成的自動(dòng)化方案”成為可能。他認(rèn)為勃勃生機，這種能力將極大地影響生物實(shí)驗(yàn)的速度和規(guī)模助力各業。

目前極致用戶體驗，由于研究人員努力優(yōu)化樣本類(lèi)型提供有力支撐、DNA 產(chǎn)量和質(zhì)量以及可重復(fù)性等變量，開(kāi)發(fā)和改進(jìn)單一核酸提取方案可能需要大量時(shí)間建議，從幾周到幾個(gè)月不等品率。“使用人工智能可以大大改進(jìn)這一過(guò)程，”Brennan-Badal 說(shuō)積極影響。

Flex 設(shè)計(jì)旨在支持經(jīng)濟(jì)高效的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化

除了專(zhuān)注于人工智能之外自動化方案，Opentrons 還致力于通過(guò)強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性和效率，在擁擠的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化領(lǐng)域與 Labcyte越來越重要、Tecan 和 Thermo Fisher Scientific 等知名公司爭(zhēng)奪一席之地線上線下。Brennan-Badal 表示：“就總體支出而言，F(xiàn)lex 的成本約為其市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品成本的十分之一醒悟祿@示！彼麑⒊杀窘档蜌w功于該公司在制造流程和供應(yīng)鏈管理中采用垂直整合。

Brennan-Badal 表示也逐步提升，F(xiàn)lex 機(jī)器人的設(shè)計(jì)目標(biāo)是一天內(nèi)就能安裝完成記得牢。該系統(tǒng)可以通過(guò)更換移液器和硬件模塊在短時(shí)間內(nèi)重新配置。他將這種模塊化歸功于產(chǎn)品設(shè)計(jì)重要的作用、設(shè)備上的顯示說(shuō)明和支持自動(dòng)校準(zhǔn)的智能傳感器更多可能性。

該公司還設(shè)計(jì)了 Flex，使其具有學(xué)習(xí)能力反應能力。Brennan-Badal 解釋說(shuō)共謀發展，該機(jī)器人的開(kāi)放應(yīng)用程序編程接口 (API) 與“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”程序兼容，包括 AI 驅(qū)動(dòng)的代理結構重塑，以支持未來(lái) AI 集成的發(fā)展聽得進。

“對(duì)于軟件，我們有一個(gè)無(wú)代碼協(xié)議設(shè)計(jì)器 GUI先進水平、一個(gè)可供下載的經(jīng)過(guò)驗(yàn)證和社區(qū)提交的協(xié)議的開(kāi)放存儲(chǔ)庫(kù)便利性，以及一個(gè)記錄詳盡的 Python API，適合那些想要最終控制其協(xié)議或?qū)⒌谌皆O(shè)備或軟件與機(jī)器人集成的人重要平臺，”Brennan-Badal 說(shuō)深刻認識。

實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化中的人工智能：增強(qiáng)靈活性和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

激發(fā)人們對(duì)生成式 AI 平臺(tái)興趣的因素之一是它們能夠使用多種語(yǔ)言進(jìn)行編碼。Brennan-Badal 指出應用提升，F(xiàn)lex 充分利用了這種能力主動性。“我們已經(jīng)證明發展的關鍵，包括 ChatGPT 3.5 和 4 在內(nèi)的 LLM 可以編寫(xiě)和更正可執(zhí)行 Python 代碼道路，以自動(dòng)化 Opentrons 機(jī)器人上的連續(xù)稀釋和分裝等實(shí)驗(yàn)，并且我們開(kāi)始獲得更復(fù)雜協(xié)議的良好數(shù)據(jù)真諦所在，”他說(shuō)指導。

“由 Gabe Gomes 領(lǐng)導(dǎo)的卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員創(chuàng)建了一個(gè) AI 代理，該代理結(jié)合 LLM 來(lái)設(shè)計(jì)化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)充分，然后使用這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作為輸入來(lái)生成 Python 代碼進一步完善，從而成功地在 Opentrons 機(jī)器人上自動(dòng)執(zhí)行反應(yīng)集聚，”Brennan-Badal 指出。這項(xiàng)研究在預(yù)印本《大型語(yǔ)言模型的新興自主科學(xué)研究能力》中被重點(diǎn)介紹調整推進。

Opentrons 開(kāi)放且文檔齊全的 API 與此類(lèi)程序兼容狀況。Brennan-Badal 斷言：“LLM 可以在 Opentrons 的大量自動(dòng)化和協(xié)議數(shù)據(jù)上進(jìn)行訓(xùn)練，以生成新的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)協(xié)議機製∪^程！彼赋觯@種能力使其平臺(tái)在 AI 框架內(nèi)工作的能力面向未來(lái)探討。

開(kāi)源哲學(xué)

開(kāi)源技術(shù)是 Flex 機(jī)器人設(shè)計(jì)的核心要素效果，這可能對(duì)科學(xué)界產(chǎn)生影響。Brennan-Badal 表示合規意識，開(kāi)源方法可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)開(kāi)發(fā)和集成以及促進(jìn)協(xié)議和知識(shí)共享來(lái)支持科學(xué)家密度增加。

Flex 機(jī)器人的開(kāi)源精神對(duì)科學(xué)界具有重大意義。Brennan-Badal 認(rèn)為：“開(kāi)源從兩個(gè)基本方面支持科學(xué)家體製。它解放了科學(xué)家去做新的事情構建，包括在平臺(tái)上構(gòu)建和與其他硬件和軟件集成。它促進(jìn)了協(xié)議和知識(shí)的共享服務延伸，讓世界各地的科學(xué)家能夠重復(fù)彼此的工作共創輝煌。”

Brennan-Badal 還強(qiáng)調(diào)了 Opentrons 在疫情初期發(fā)揮的作用進一步，并指出其自動(dòng)化能力如何簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)室工作流程大部分。他強(qiáng)調(diào)了 OT-2 模型在 Opentrons 位于紐約市的疫情應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用，該模型為 COVID 樣本處理做出了貢獻(xiàn)實際需求。

人工智能和實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化助力生命科學(xué)的未來(lái)

展望未來(lái)解決方案，人工智能（尤其是大型語(yǔ)言模型 (LLM)）與實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的結(jié)合可能會(huì)對(duì)生命科學(xué)的未來(lái)產(chǎn)生影響。Brennan-Badal 認(rèn)為善謀新篇，Opentrons 與 LLM 的兼容性以及 AI 生成的自動(dòng)化協(xié)議的開(kāi)發(fā)可能會(huì)影響生物實(shí)驗(yàn)的速度和規(guī)模增產。