人类与机器人之间的合作将彻底改变生命科学研究

人类与机器人之间的合作将彻底改变生命科学研究

2016/07/31

人类与机器人之间的协作掀起生命科学研究的革命 通用人形机器人“Mahoro”增强人类创造力

❶将人类从生命科学研究中的大量劳动中解放出来。
❷Mahoro 不会取代人类的能力，而是通过与人类合作将不可能变成可能。
❸创建商业模式并创办自己的风险投资公司，旨在开拓新市场。

 

我想消除生命科学研究场所的大量劳动力。以此为起点的机器人研发于2012年实现了通用人形机器人“Mahoro”。 “Mahoro”不仅可以再现人类的各种动作，还可以执行人类不可能完成的高精度任务，并且有可能彻底改变未来的研究领域。 Robotic Biology Institute, Inc (RBI) 是一家 AIST 技术转让企业，正在致力于将 Mahoro 商业化并将其推向世界。该公司现已开始走向世界，以创造一个以前不存在的新市场。

我想让研究人员从繁重的工作中解放出来

　生命科学研究场所需要大规模的实验工作，研究人员的工作需要付出巨大的努力和时间。此外，由于它依赖于人工，结果受到实验人员的经验和技能的影响，这导致了研究的重现性和不确定性困难。

　为了以某种方式改善这个问题，AIST 的蛋白质研究员 Toru Natsume 一直致力于将繁重的任务自动化。

　大约15年前，我参与了一个蛋白质组分析项目，每年需要分析10,000个样本。实际分析是由年轻研究人员完成的，但这项工作需要大量的精力和时间，所以这可能会毁掉一个年轻人的职业生涯，如果他们觉得工作场所不有吸引力，他们可能会放弃。这种真正的危机感是我从事自动化工作的起点。”

Natsume 已开始开发作为工业机器人应用的台式工作机器人。作为基地的机器人是为流水线生产而设计的，因此它无法使用人类使用的工具。分析等每个工作步骤都需要机器人手和特殊夹具，从设计开发到完成花了五年时间。

　

　然而，在生命科学研究现场，工作流程等变化频繁发生，专门从事一项任务的自动化机器人很快就变得无法处理。换句话说，这种机器人即使最终完成，也很快变得无法使用。

　这是以前在生命科学领域创建自动化设备时经常出现的问题。引进自动化设备不仅增加成本，而且需要时间掌握，而且持续时间不长。研究机构往往不愿意投资自动化，因为这会导致效率损失。

经过反思，夏目改变了想法，开发一种通用机器人，可以使用与人类使用相同的工具和外围设备，并且可以执行人类所做的所有任务，而不是创建专门从事一项任务的专用机器人。

大约在那个时候，安川电机宣布推出一款双臂机器人，可以代替工厂中的人类工作。夏目考虑使用这款机器人，与该公司联系共同开发，并开始了活动。 2012年，经过10多年的反复试验，一款能够响应人类多种动作的通用人形机器人Mahoro诞生了。

高水平的实验能力将彻底改变生命科学研究

　人形机器人最初的设想是为了取代人类的能力。然而，他们实际上使得进行比人类更高水平的实验成为可能。这是本次联合研究的最大发现。我们意识到机器人不仅可以取代人类的能力并降低劳动力成本，而且它们可以与人类合作，将不可能变成可能。”

　例如，当用移液器将溶液放入试管时，人们往往会因为手颤抖而将溶液放在试管边缘。然而，机器人可以完全静止在固定位置，允许垂直移液而不接触边缘。或者，如果你发现一种成功率最高的实验方法，你可以以完全相同的方式重复100或1000次。机器人的这些特性极大地提高了实验的准确性。

　引进“Mahoro”的企业和大学已经报道了“Mahoro”在他们进行了两年的实验中一次尝试就成功的案例，以及过去成功率为百分之一的困难实验现在可以以100%的成功率进行的案例。例如，当iPS细胞分化为肌肉或神经时，需要将每个细胞一一剥离并植入，但这种精细工作的准确性远远优于人类。

　这一事实并不仅仅以一个对实验成功感到高兴的简单故事结束。

　“通过打包这个成功的工作系统，世界上任何地方的任何人都可以尝试任意数量的通用协议并获取通用数据。”

　迄今为止，人类还无法进行的极其高精度的实验，可以以同样的高精度持续再现，而不受人类技能或研究设备的限制。这个影响是巨大的。

　这并不是“Mahoro”唯一的可能性。生命科学研究涉及大量的试验和错误，需要花费大量的时间和金钱。出现问题并导致大量成本浪费的情况并不罕见。然而，如果能够快速开展本来需要数年时间的研究，那么这期间的人员和研究成本就可以大大节省。更重要的是，如果机器人能够可靠地替人类完成替补工作，人类就可以利用这段时间进行其他研究活动，增加获得新研究成果的可能性。

　如果以这种方式获得的结果很快发表在论文中并导致新药的创造，那么Mahoro创造的价值将是不可估量的。人类将发挥他们的智慧，机器人将进行人类无法做到的精确工作。如果这种协作变得广泛，假设机器人存在的想法将成为可能，生命科学的世界将彻底改变。''

　夏目认为这是这种商业模式的关键点。

如果没有人可以搭桥，我们就从创建一个市场开始

　“Mahoro”的需求量很大，创造了如此巨大的价值，而且将其商业化似乎很容易。然而，实际的道路却异常艰难。

　“尽管我想架起这项技术的桥梁，但没有人可以将其传承下去。”

有几个原因。首先，由于它是世界上第一个用于生物医学研发的机器人，所以它本来就没有市场。如前所述，生命科学研究领域对机器人缺乏信任。大公司也注意到了 Mahoro 的潜力，但对投资从头开始创建业务犹豫不决。只有有人可以接收桥接才能完成。

　为了连接这项技术，我们首先必须创建一个适合这个世界的商业模式并创造一个市场。我认为做到这一点的唯一方法是通过风险投资公司。''

　以夏目的想法为起点，2015年，由政府、AIST、安川电机和投资集团参与的机器人生物学研究所（RBI）着手创建一个新市场。

从一开始就关注“Mahoro”潜力的高木英二先生被任命为总裁。高木先生是一位商人，曾担任生命科学领域多家公司的代表董事，他和夏目已经就Mahoro的未来潜力讨论了一段时间。高木先生说道。

“当我在一家贸易公司工作时，我的感受是，拥有技术的公司将他们的技术放在最前沿并出售它，但他们如何出售它与市场之间存在差距。工程师倾向于谈论他们的技术的奇迹，但这并不能向用户传达其吸引力。出售技术意味着试图找出为用户带来的好处。我们相信，Mahoro 可以通过找到只能通过该设备实现的应用程序并将其效果传达给用户，从而成为一家独一无二的公司。市场。通过这样做，我们可以创建一个接受新概念的市场。”

　如果该技术的价值在以前不存在的市场中得到认可，它将成为市场事实上的标准并得到传播。如果这种情况发生，Mahoro 将激发研究人员的想象力，其用途将进一步扩大。只有当我们考虑整个研发周期的效益，而不是与工作速度和吞吐量等人类工作进行简单比较时，才能理解“Mahoro”的巨大价值。高木先生是这么想的。

　高木先生表示：“为了将其商业化，准确传达技术和产品的价值非常重要。目前，我们正在与了解这一点并具有沟通能力的研究人员合作，同时积累成功案例。”

通过减少时间和免劳动力为解决社会问题做出贡献

　印度储备银行对“Mahoro”的期望很高。即使一项业务是由一家风险投资公司承担的，我们也希望像支持国家发展战略的国家项目一样为社会做出贡献。这是因为 Mahoro 有望在生命科学领域开辟新市场并带来行业创新，并且拥有远大的愿景，为解决国家需要解决的问题做出贡献。

　

　生物医学机器人如何连接解决国家面临的问题？例如，拥有多年研究经验的夏目表示，她见过很多有才华的女性研究人员因育儿等时间限制而离职的案例。

　如果“Mahoro”在晚上进行实验，研究人员可以在早上检查结果，只做讨论等创造性工作，然后早点回家。如果这成为可能，那么就没有必要因为照顾孩子等原因而辞职。而且，如果机器人发挥作用，就不需要人在场，研究的劳动强度也会降低。如果发生这种情况，即使是不隶属于大型实验室或居住在偏远地区的人也将能够在家中参与研究，而不必去工作场所。”

在这种情况下，年龄和地点就变得无关紧要了。从大学和研究所退休的研究人员的专业知识，以及对科学感兴趣的聪明高中生的想法，比以往任何时候都更容易在实验中得到体现。如果扩大人力资源的利用范围，人力资源的多样性就会增加，这应该是解决少子老龄化造成的劳动力短缺问题的一种办法。

　我已经成为一名经理，在该领域进行研究的机会越来越少，但我仍然想做研究。如果我使用 Mahoro，我也许能够实现这个梦想。换句话说，我们不是销售机器人，而是一家为研究站点提供解决方案基础设施的公司。''

　Mahoro有潜力彻底改变生命科学研究场所，增强人类创造力，并导致研究人力资源的激活和多样化。目前，该公司主要在日本拓展业务，但计划在欧洲和美国设立基地，并于2017年开始全面海外扩张。高木先生的策略是首先在技术迅速传播的美国取得成功，然后将其传播到日本。

　“Mahoro”是该领域的唯一产品。生命科学研究领域绝对需要它。我们相信，几年后我们将能够让我们的业务走上正轨，并创建一个支持新研发的系统。它还具有被引入汽车和航天工业等其他工业领域的潜力。我们的目标是到 2020 年左右让“Mahoro”活跃在世界各地。''

　充满两人梦想的“Mahoro”在2016年5月下旬举行的G7伊势志摩峰会上亮相，并作为日本引以为傲的尖端技术向各国领导人进行了展示和介绍。

　此外，7月还为企业和媒体举行了一次解释印度储备银行商业计划的会议。 “Mahoro”事业终于进入全面发展期。