一直以來，作為一個實驗屢屢失敗的科研狗，筆者常常對著眼前的細胞感慨，「你已經是個成熟的細胞了，該學會自己做實驗了」。

未曾想，盼望細胞自力更生雖然是鏡花水月，但是卻在有生之年看到了「可以自己安排實驗，全年無休」的實驗機器人。

7 月 8 日，Nature 的封面文章便為我們帶來了一種由利物浦大學的科學家們開發的「智能科學機器人」。

圖片來源：Nature

究竟是怎么樣巧妙的設計，才能讓一個機器人自行決定做什么實驗，是什么樣的科研的熱情，才能讓一個機器人一周工作 7 天，周末無休？

接下來，就讓我們一起走進這位「智能科學機器人」。

這位「科學家」真不簡單

看完 Nature 這篇 article 對這位智能科學機器人的介紹，筆者除了泛起一絲酸意，也只能豎起大拇指，由衷地夸一句「真牛」。

圖片來源：Nature

據悉，這位「科學家」高 1.75 米，重 400 公斤，是個不折不扣的「胖子」，它心靈，能從 10 個維度進行思考，分析研究結果；它手巧，能準確稱量藥品，配制試劑，完成實驗。

圖片來源：Nature

它效率奇高，8 天時間可以完成 688 個實驗，平均每小時近 3.6 個；它不知疲倦，每天工作 21.5 個小時，還可以一周無休，堪稱是一位「科研 007」。

圖片來源：Nature

試問，這樣的一位科研助手，誰能不愛呢？

看到這里，大家肯定會說，「這有啥的，現在有好多自動化的儀器，也可以自己上樣分析，也有不少所謂的科研機器人，可以幫忙完成實驗」。

但是，能上 Nature 封面的，注定都不是那么簡單。

這位「科學家」最強的一點，就是可以自己安排實驗，能自由在實驗室里行走，進行一系列不同的實驗，大有一種「我的地盤我做主」的既視感。

來感受一下「007」的恐怖！

「機器人科學家」的這種自主性則歸功于利物浦大學的科學家們在其「大腦」中寫入的一個算法，這個算法可以讓機器人科學家能根據上一個實驗的結果，從 9800 多萬個實驗中，決定接下來要進行哪些工作。

而自主并不意味著瞎干，這個「機器人科學家」 找到的產物，甚至比現有的催化劑活性還要高出 6 倍。

圖片來源：news.liverpool.ac.uk

根據利物浦大學官網報道，這個「機器人科學家」甚至可以在一周時間里研究約 1000 種不同的催化劑，這樣的工作量已經超過了一位博士生（4 年制）在整個讀博期間能做的工作。

實驗機器人與科研的未來

事實上，這并不是科學家們在機器人助力科研實驗上首次嘗試。

2014 年，Nature 便對一家致力于解放科學家的雙手，讓機器人完成實驗的初創公司 Transcriptic 進行了報道。

圖片來源：Nature

這家公司宣稱，軟件和機器人在技術方面的進步將幫助科研人員從繁復的實驗中解放出來，從而降低科研成本，讓工作更加高效，讓結果的重復性更好。

不同于致力于云端服務的 Transcriptic，另一家初創公司 OpenTrons 則關注于具體的實驗機器人研發，根據其官網介紹，這家公司研發的機器已經可以應用于樣品制備、PCR、核酸提取和純化、NGS 建庫、蛋白制備等實驗當中。

圖片來源：OpenTrons

雖然上述公司的產品可以在一定程度上減輕科研人員的負擔，但是應用仍相對有限。對此，一家投資公司的合伙人 Roger Chen 談到，「我很難相信一個集中管理的自動化實驗室，可以為科學家們提供足夠的自由和靈活度，以滿足他們在進行一些創新性實驗時所需的全部要素。」

圖片來源：Nature

不難發現，對于實際的科研來說，科學家們真正需要的或許是一個「有想法」并能孜孜不倦去實踐的智能科研助手。

近年來，隨著 AI 概念的火爆，人工智能機器人開始走進我們的視野，逐漸被應用于科學實驗當中。

2018 年，來自格拉斯哥大學的研究人員在 Nature 發表了一項新研究，他們訓練出了一個人工智能驅動的有機化學合成機器人，使得探索大量化學反應的過程實現自動化。

圖片來源：Nature

但這個智能機器人比起利物浦大學研發的機器人而言，就顯得有那么一些些呆板，這套機器人系統包含一系列泵和反應器，并與質譜儀、核磁共振光譜儀及紅外光譜儀等儀器連接到一起，沒有靈巧的手臂，當然也不會移動，更像是一個人工智能反應器。

圖片來源：Nature

時間到了 2020 年 6 月，另一項發表在 Advanced Materials 的研究則完成了 AI 實驗機器人的進一步進化。

圖片來源：Advanced Materials

這個由北卡羅萊納州立大學和布法羅大學的研究人員研發的科研機器人也具有一顆「自主」的大腦，可以完成實驗，并根據實驗結果決定下一步實驗如何開展。

圖片來源：news.ncsu.edu

我們有理由相信，人工智能會在未來的科研實驗中起到越來越重要的作用，讓科研人員有更多的時間去進行思考，而非受累于繁瑣的實驗。

機器取代人工或成趨勢，科研助理又將何去何從

其實，在很多行業，「機器取代人工」已經成為大勢所趨，尤其隨著物聯網的發展、人工成本越來越高，智能化、自動化成為了產業升級的必然。

圖片來源：Nature

而機器人是不是可以代替科學家進行科學研究，也是一個大家關心的問題。

圖片來源：知乎

對于一些創造性的工作，機器人或許難以勝任，相信大家也不認為機器人可以代替科學家構思一個課題或者是得到一個切實的結論。

但就事論事，雖然機器人無法取代研究人員去考慮課題，但是卻可以代替科研助理去進行實驗。

對于科學研究來說，可重復性十分重要，而在實驗過程中人為的不穩定因素是實驗結果難以重復的一大可能原因，而機器人就可以很好的解決這個問題，當前，已經有許多自動化的實驗室，由機器人幫助科學家做一些重復性的操作。

圖片來源：americanlaboratory.com

不知在座的諸位，面對這個莫得感情的科研機器的挑戰，是不是已經感到瑟瑟發抖？