用人工智能和机器人开辟生物产业的未来！

用人工智能和机器人开启生物产业的未来！

2019/04/30

用人工智能和机器人开辟生物产业的未来！通过实验和分析自动化快速发现和开发药物

人工智能和机器人、组合超分辨率显微镜，用于生物学研究实验和数据分析自动实现且高精度通过收集大量高质量的测量数据并进行精确分析，提高再生医学和药物发现的效率

机器人在生物领域高精度地进行实验

　信息物理系统研究楼四楼生物技术实验室内，两台双臂机器人正在缓缓移动手臂，用吸管吸出里面的液体。

　生命科学实验，包括移液器操作，往往是由人类用手一一进行的。然而，使用手工操作很难保持高精度的均匀样品条件。人工智能研究中心组学信息研究团队的Tomoyasu Mitsuyama表示：“而机器人则可以一天24小时可靠地执行相同的任务。它们还可以毫无偏差地注入预定量的培养液，因此实验条件始终保持恒定。”

　当根据细微改变培养条件的结果进行实验时，由于手工劳动而无法使条件保持恒定，因此所获得的测量数据的质量不能说很高。因此，在分析大量数据时，需要根据每条数据进行校正处理。然而，生物学中没有像物理学中使用的通用模型，研究人员不得不依靠他们的经验和直觉来确定每个实验的校正条件。

　为了获得更准确的分析结果，我们需要高质量的测量数据，为此我们必须进行更高精度匹配条件的实验。到目前为止，这本身就很困难，但通过引入自动进行实验的机器人，预计测量数据的质量问题将得到解决。

AI可自动判断细胞分化程度并搜索培养条件

培养细胞时，需要用显微镜确认细胞分化的程度。在这里，我们正在构建一个系统，其中机器人培养的细胞使用超分辨率显微镜自动拍照，人工智能确定图像中的分化程度。这项研究的一个关键特点是人工智能、机器人和超分辨率显微镜的结合。

　使用超分辨率显微镜图像，可以以人类以前无法捕捉到的精度观察细胞分化的程度。到目前为止，人类已经能够从照片中发现培养条件和细胞变化之间的关系，但随着人工智能的引入，分析人类不会注意到的微妙关系已经成为可能。''

　目前，几乎可以100%判断特定细胞的分化程度。

　使用机器人，可以精细地改变培养条件，并获得有关细胞如何分化的高度可靠的测量数据。如果人工智能可以自动确定测量数据，则可以自动搜索培养每个细胞的最佳条件。

　此外，我们新推出了超分辨率显微镜，可以高速拍照，同时也通过人工智能获取大量数据进行学习。

旨在为药物发现和再生医学做出贡献

　人工智能与机器人的结合，通过自动化实验、稳定实验质量以及稳定从中获得的测量数据的质量，提高了数据分析的准确性。还可以根据分析结果改变实验程序并使用该数据进行分析。随着这个周期的发展，我们有可能能够更快地推进再生医学和癌症治疗的发展。此外，通过自动化搜索核酸和蛋白质等生物功能分子，以前依赖人类的经验和直觉，预计新药物和具有创新功能的分子的开发将比以前快得多。

　我们目前正在使用两台双臂机器人进行细胞培养实验和表观基因组实验，这将有助于阐明癌症进展的过程。未来，不仅有计划考虑结合这种类型的机器人，还可以考虑结合各种生物实验机器人。

　我们希望利用这个信息物理系统研究大楼作为新生物研究的基地。头=人工智能，手=机器人，眼睛=显微镜，人工智能将优化实验程序。我们希望最终生物实验的整个过程能够实现自动化，研究人员将使用机器人进行实验。我希望人们把所有的工作都交给我们，专注于创造新价值的研究成为常态。为此，我想与各个公司的人员合作，解决诸如“我正在进行细胞培养实验，但细胞无法正常培养”，“我想找到最佳培养条件”等问题。请随时与我联系。让我们实现各种实验的自动化，为生物技术世界开辟新的未来。''