新冠大流行凸显了一个科学界众所周知的事实:科学科研过程本身通常既费时又乏味,而且人类操作风险也不小。
利物浦大学(the University of Liverpool)的研究人员已经建立了一个智能的移动机器人“科学家”,它可以自己进行实验,几乎可以全天候不间断工作。这个“高智商”的药物研发机器人,已经登上了最新一期《自然》杂志封面。
它具有人形特征,可以在标准实验室中工作,就像人类研究人员一样熟练地使用各种仪器。
与人类不同,这款身高1.75米、400公斤重的机器人具有无限的耐心,可以思考10个维度,每天工作21.5小时,只需中间暂停一会充好电即可。
它已经被编程好,结合了激光扫描和触摸反馈来进行定位、与外界进行交互,而不是使用视觉系统。
在第一个公开的示例中,机器人在8天内进行了688次实验,在192个小时内工作了172个小时。为此,它进行了319次移动,完成了6,500次操作,总移动距离为2.17公里。
这个机器人“科学家”独立执行实验中的所有任务,例如称量固体、分配液体,从容器中除去空气,运行催化反应以及定量反应产物。
机器人的大脑使用搜索算法,在10800万个候选实验的10维空间中导航,从而根据前一个实验的结果确定下一步要进行的最佳实验。在这一基础上,它在没有研究团队的额外指导的情况下,在短短8天内自主发现了一种活性比初始配方高6倍的光催化剂混合物——相比之下,人类完成这一结果需要耗上几个月!
在介绍这个高强度工作的智能机器人“科学家”时,利物浦大学博士该机器人的制造和编程学生Benjamin Burger博士说:“最大的挑战是使系统坚固耐用。要在多日内自主工作,进行数千次精细操作,每个任务的失败率必须非常低。而且一旦完成,与人类操作员相比,机器人犯的错误要少得多。”
领导该项目的利物浦大学化学和材料创新工厂系的安德鲁·库珀(Andrew Cooper)教授表示:“与其让试验器械自动化,我们的策略是让实验者本身自动化起来。这就可以实现很大程度上的灵活性,让我们工作的方式更加自由。它不仅仅是实验室里的一台仪器:而是一个有超能力的团队成员,它为人类研究人员腾出了思考所用的时间。”
编译/前瞻经济学人APP资讯组
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https://www.nature.com/articles/s41586-020-2442-2
本文来自: 前瞻网