今天的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化與 20 世紀(jì) 70 年代的電腦處?kù)锻晃恢茫杭磳男”娦缕媸挛镛D(zhuǎn)變?yōu)橹髁鳠o(wú)所不在。 這是關(guān)於電腦民主化如何發(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)變學習。

「?jìng)€(gè)人電腦」(PC) 的概念於 1977 年首次進(jìn)入主流哪些領域，也就是 Apple II 推出的那一年製造業。 在 Apple II 之前改造層面，人們與電腦互動(dòng)的主要方式是透過(guò)集中式「大型主機(jī)」機(jī)器上的「分時(shí)」力量。 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)的終端過程中，多個(gè)人可以共享一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行時(shí)間去突破。 大多數(shù)人甚至從未見(jiàn)過(guò)真正的計(jì)算機(jī)，它是如此複雜和神秘達到，以至於只有非常專(zhuān)業(yè)的工程師才被允許進(jìn)入存放它的房間具體而言。

在早期，這種模式對(duì)於使用電腦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)效果很好智慧與合力。 事實(shí)上喜愛，它的效果非常好，以至於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)開放要求∠蚝脩B勢！?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)！）計(jì)算機(jī)——的想法被認(rèn)為是不可能且不可取的服務機製。

典型的大型機(jī)式機(jī)房

如今貢獻力量，這與許多人對(duì)實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)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「大型主機(jī)」式機(jī)器——體積大更多可能性、價(jià)格昂貴去創新，並且需要專(zhuān)業(yè)的自動(dòng)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)緊迫性，但世界上 90% 的實(shí)驗(yàn)室仍然無(wú)法使用它們結構。

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

對(duì)於夠幸運(yùn)能夠使用實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，通常只是採(cǎi)用「分時(shí)」方式高效，讓人想起集中式大型主機(jī)溝通協調。 無(wú)論您是在學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室還是在工業(yè)界，研究人員通常透過(guò)其機(jī)構(gòu)的「核心實(shí)驗(yàn)室」存取自動(dòng)化體系，而不是自行操作保障性。 而且，就像過(guò)去大型主機(jī)的操作員一樣責任製，核心實(shí)驗(yàn)室將分配研究人員交給他們的工作十分落實，並進(jìn)行“批次”，以在工作之間有效地分配核心的自動(dòng)化功能規則製定。 提交作業(yè)後的幾天（或幾週製造業，如果您不太幸運(yùn)和/或資金充足），您將從核心實(shí)驗(yàn)室取回資料發揮效力。

Opentrons 的使命是改變這種範(fàn)式新格局。 雖然大型主機(jī)非常適合高通量工作，但它們不應(yīng)該是自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室工作的唯一選擇安全鏈。 科學(xué)家應(yīng)該能夠自動(dòng)化他們自己的工作顯示。 我們需要一個(gè)個(gè)人實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人，一個(gè)“實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化電腦”真正做到，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科普活動。 這就是我們製造世界上最實(shí)惠的高精度實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人 OT-2 的原因。

我們認(rèn)為打造真正的「?jìng)€(gè)人」實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化平臺(tái)需要三個(gè)關(guān)鍵強化意識。

1.機(jī)器人必須價(jià)格實(shí)惠長期間，以便中小型實(shí)驗(yàn)室可以自己購(gòu)買(mǎi)。 2.它們需要易於使用現場，以便普通研究科學(xué)家可以操作它們高端化。 3.他們需要保持靈活性，以便在科學(xué)家動(dòng)態(tài)我有所應、協(xié)作的工作流程中工作提單產。

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。 它的起價(jià)為 5,000 美元調解製度，低於大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的可自由支配支出預(yù)算精準調控，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(mǎi)機(jī)器人。 我們整合了消費(fèi)性科技公司的使用者體驗(yàn) (UX) 流程應用的因素之一，遵循與 Apple 和 Google 相同的易用性標(biāo)準(zhǔn)解決。 我們的機(jī)器是市場(chǎng)上唯一一個(gè)完全模組化的實(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鬆添加或刪除功能——並允許人們輕鬆與合作者共享他們的自動(dòng)化協(xié)議。

但僅僅因?yàn)槲覀儗€(gè)人實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化推向市場(chǎng)並不意味著它會(huì)成為每個(gè)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的主力敢於監督。 電腦從默默無(wú)聞到無(wú)所不在的道路並沒(méi)有發(fā)生幅度，因?yàn)槊總€(gè)人都是書(shū)呆子，都想玩 BASIC 程式設(shè)計(jì)重要的作用； 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)大的事情適應能力。 這就是「殺手級(jí)應(yīng)用」的理念——一種技術(shù)的應(yīng)用，導(dǎo)致主流人群（而不是早期採(cǎi)用者的技術(shù)愛(ài)好者）使用它各方面。 對(duì)於 Apple II防控，殺手級(jí)應(yīng)用程式是 VisiCalc，第一個(gè)電子表格程式適應性。 安裝 VisiCalc 後堅實基礎，Apple II 成為企業(yè)管理財(cái)務(wù)的顛覆性工具。 突然之間重要作用，世界發(fā)生了變化等地； 不僅是最大的企業(yè)需要計(jì)算機(jī)，而是每個(gè)企業(yè)都需要計(jì)算機(jī)尤為突出。

這就是為什麼 Opentrons 協(xié)定庫(kù)如此重要規定。 它使人們可以訪問(wèn)可下載並在 OT-2 實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人上運(yùn)行的應(yīng)用程式。 這些應(yīng)用程式（PCR 設(shè)置、NGS 文庫(kù)製備高質量、核酸提取相對簡便、連續(xù)稀釋等）每天或每週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) 流程。 此外合作，這些應(yīng)用程式是與我們的用戶和合作夥伴社群一起開(kāi)發(fā)的，這意味著它們「為科學(xué)家服務(wù)助力各業，由科學(xué)家開(kāi)發(fā)」極致用戶體驗。

雖然個(gè)人實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化仍處?kù)对缙陔A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)室工作的方式應用。 史丹佛大學(xué)的Keoni Gandall 每週都能用他的OT-2 產(chǎn)生100 倍以上的基因設(shè)計(jì)適應性強； 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(zhuān)注於數(shù)據(jù)分析先進的解決方案，而不是花費(fèi)大部分時(shí)間進(jìn)行移液拓展； 陳-祖克柏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，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助力各行。 全球 45 個(gè)國(guó)家的科學(xué)家前來體驗，從大型製藥公司到小型新創(chuàng)公司，從麻省理工學(xué)院確定性、史丹佛大學(xué)到社區(qū)大學(xué)更加廣闊，正在不斷提高生產(chǎn)力，並以超乎想像的速度朝著科學(xué)目標(biāo)邁進(jìn)講故事。

五年或十年後非常完善，當(dāng)每個(gè)科學(xué)家都擁有自己的實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人，就像我們都有自己的電腦一樣時(shí)全面革新，我們會(huì)在哪裡作用？ 正如個(gè)人電腦的興起改變了資訊處理和媒體的可能性一樣，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)，我們生命科學(xué)研究的全球頻寬將會(huì)有何變化可靠保障？ 我們的新發(fā)現(xiàn)速度會(huì)加快 10 倍嗎配套設備？ 100 倍參與能力？ 1000 倍？ 我們將利用如今遙不可及的無(wú)所不在的自動(dòng)化創(chuàng)造什麼？ 當(dāng)生物學(xué)家終於擺脫單調(diào)的移液操作並獲得創(chuàng)造夢(mèng)想的工具時(shí)，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新的力量、產(chǎn)品和生態(tài)系統(tǒng)。