機器人也可以當科學家?明天,我們還會有工作嗎?

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隨著越來越多的基因實驗室如雨後春筍般的建立,人類對於基因分析報告的需求與日俱增,每間基因實驗室都企盼能像工廠般大量處理更多像是精準地給予微小劑量的溶液這樣的日常重複性實驗、或紀錄、分析計算更多的數據。只單單依靠科學家有限的人力與精力,實則難以消化及增加所能處理的實驗與數據數量。如果有全自動化的機器人能勝任這些對人類來說是難事,對機器人而言卻輕而易舉的工作該有多好?這已經不是一個夢想。

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早在 2009 年,英國威爾斯亞伯大學和劍橋大學的生物學家與資訊工程學家就已經聯手打造出第一個名為「亞當」的科學家機器人,他經過無數次的假設和實驗,替科學家找出啤酒酵母其中 12 個基因的功能。當時的「亞當」裝有四個電腦、三隻機械臂、七個攝影機和二十個感應器,外表看起來不像機器人,更像是台大型的實驗機器。

2012 年,美國加州的 Transcriptic 和 Emerald Therapeutics 這兩間公司便已經開始利用電腦軟體和機器人代替科學家開展繁瑣的重複實驗操作,讓他們更容易獲得和分析研究數據,期待這樣的合作方法最終能建立出更經濟更有效率,也更具有重複性的研究模式。他們的夢想就是建立一個自動化實驗室,這種實驗室將能從遠端遙控,讓機器人自動開展實驗、記錄實驗數據。 即使許多大型生物實驗室已經將複製DNA片段等項目自動化。但這些實驗室仍希望能把更多像是分離蛋白質或取得特定 DNA 片段等常規實驗自動化。

現在,位於舊金山南邊的一間基因測試公司 Counsyl,成為世界第一間完成全自動化願景的基因實驗室。他們量身設計、打造了一批機器人代勞,利用傳統用來製造汽車的機械手臂,改良後賦予全新的功能。如此一來不僅解決了人力的問題(由於少子化,未來這樣的問題也會日益嚴重),更提高了實驗的精準度,還能降低基因分析的成本。因為過去需要花費科學家大量時間才能處理的日常實驗工作,都能在更短的時間內更精細地被完成。機器人是不需要休息也極少犯錯的,一天 24 小時工作是他們的強項。且過去人們擔心的,人被機器取代的事情並沒有發生,Counsyl 實驗室沒有因為有了機器人就減少科學家的職缺,相反地,他們仍持續招募更多的科學家投入實驗室,有了機器人幫忙收集研究數據,科學家於是從繁瑣的例行實驗項目中釋放出來,有更多時間思考真正重要的事:分析與理解複雜的基因數據背後的意義。

參考文獻:
1. https://www.wired.com/2016/08/inside-robot-run-genetics-lab-tomorrow-just-watch-step/
2. http://www.nature.com/news/the-automated-lab-1.16429
3. http://news.nationalgeographic.com/news/2009/04/090402-robot-scientists.html

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