镁伽科技联合创始人乔志新：智能自动化——生命科学的未来

以下为演讲实录：

首先要祝贺英诺天使八周年快乐，我也祝福英诺在接下来能投出更多独角兽项目，创造未来无限可能。镁伽很荣幸在2017年的时候，就得到了英诺的帮助和支持，让我们能够得到快速成长，让镁伽从2016年的3个人发展到现在将近400人团队，从单一的协作机器人一个产品发展到现在我们三个事业部，三个应用领域的开拓，包括生命科学、智能制造和智慧零售，这是我们现在三个主要的应用领域。

三个事业部的底层比较相通的，都是机器人技术，自动化技术+AI技术。镁伽让这三个技术在更多应用场景下落地。

今天我分享的主题是智能自动化：生命科学的未来，这是镁伽的探索和观点分享。

在看生命科学整个发展过程中，我们先看一个有趣的对比，工业制造是大家比较熟悉的，发展历程也比较鲜明。工业制造以汽车制造为例，从1920-2020年百年间工业制造的巨大变化，从一开始的全是人工的壮观产经到现在基本无人操作，全是机器人，生产的质量和效果有了巨大的提升。

我们对比一下生命科学这个行业的状态，它的发展。1920年的时候生物学实验室，是一堆人在做实验，过了一百年2020年的生物学的实验室依然是一堆人在那做实验，依然是一些科学家，依然是一些生物的研究人员。当然在这一百年生物学的实验室不是没有进步，其实有巨大的进步，为什么巨大的进步依然还是这个状态，因为这里面有很多要解决的问题，非常多的困难要去克服。之前我们在做零售，我们听过很多人都这样说，所有零售行业都值得重做一遍，生命科学可能说这一遍还没做完，还差得远，这也是为什么一百年还没有到顶的原因，还不满足我们对生命科学领域的需求。

这个领域有非常长足的进步，DNA扩增对基因诊断行业是关键的突破，这个实验的过程其实有非常巨大的改变，从完全人工的操作的水浴锅，变到现在全自动的PCR仪，让DNA扩增从两三个小时扩增到几百万倍，对DNA扩增有巨大的作用。另外一个实验室自动化的进步从单个样品的分光光度计的转变到酶标仪，包括从荧光显微镜到高内涵，现在高通量药物筛选时都会用到高内涵。这些的发展是聚焦到某一个工序的自动化，某一个工序的效益提高，包括DNA测序到现在的测序工程有巨大的效率的提升。

目前我们的生物学研究同样面临巨大的挑战，虽然我们实验设备进步很大，依然面临巨大挑战，因为生物学研究已经从实验科学向数据科学进化。跟上午竹总提的概念是一样的，科学家+能源革命+数字革命。

一套自动抗体筛选系统一天可筛选5万种抗体，这是多么巨大的样品筛选工作。一台高内涵成像系统一天可拍摄超10万张照片，一个高通量测序仪一天可产生6T数据量，这是我们生物学实验室现在面临的巨大挑战。我们实验通量在不断提高，但是我们的研究工具并没有得到太大的改变。从单个培养皿变到12个，还有更多，直到看得你眼花缭乱，我们操作工具从单头液枪变成了多头的。实验通量不断提高对我们实验提出很高要求，实验工具要不断提升。

当前生命科学研究的主要矛盾是生物学家日益增长的数据需要和落后的实验生产力之间的矛盾。不是我们的生物科学家不努力，而是我们的工具跟不上，他也想研发更多的新药，解决我们癌症的问题，解决新冠肺炎的问题，但是他的实验手段跟不上。

这是一个很有意思的对比，美国人用7年时间完成了阿波罗计划，尼克松总统当年签了一个法案希望在五年时间内攻克癌症，但是半个世纪以后依然没有完成。

研发新药全球每年两千多亿美元投入，但是没有感觉到我们的药物更多了，药物研发领域有个尔摩定律，投资十亿美元产出的药物数量每九年就会减少一半。

面对这个问题，这是镁伽要解决的命题，我们思考的解决方案是，我们认为自动化是解决生产力矛盾的主要方式之一，解决过程中不可能一蹴而就，我们需要分阶段解决。先从模块自动化，再进一步流程自动化，做一个小的实验，一个工作站的完全自动化，再进一步到整个实验的完全自动化，就是系统自动化，再往后才可能到智能自动化。

我们在模块自动化方面已经做了一些产品，2017年做这个行业到现在已经有比较多的产品积累。在模块自动化基础上，拼成不同的解决方案，针对某个实验的联合做流程自动化的工作，这是我们给客户做的自动化的流程解决方案，帮助客户完成流程自动化。在流程自动化基础上可以做系统自动化。（播放视频）这是镁伽基于我们的模块自动化和流程自动化建立起一套实验室，是能够完成整个实验的系统自动化。我们再做一个实际的对比，这是从学术论文里摘出的对比，手动和自动的实验对比，做药品半抑制率的实验。第一个图会看到离散的点，是做实验导致的各种各样失误出现的无效点，右边就大大避免了，它对实验成果影响非常大。偏差会对实验研究方向有影响。

自动化的最高形态是智能自动化。什么是智能自动化。举个例子，基因编辑，基因编辑需要很长时间的细胞培养，做细胞识别、挑选，最后做分析，在这个过程中，可以应用AI的技术去解决算法，基于务算法的单科隆识别细胞。传统处理方法会把左下角的白点认为是细胞，实际是尘埃。我们用算法去识别。识别完之后帮助实验人员把细胞挑选出来。

基于自动化和AI的单科隆识别，我们的效率提升，这是我们自己做的实验对比，手工操作和自动化操作对比基本是10倍效率的提升。基于AI的还有很多的例子我不展开讲了。

我们提的观点就是AI+自动化就是生命科学的未来，就是IA，叫智能自动化。

对比一下国际同行，国际同行有很多这样的例子。对于镁伽来讲，我们希望构建一个自动化+生命科学+人工智能的应用。对镁伽来讲，我们希望把镁伽打造成最懂生命科学的自动化公司，希望把镁伽的新品牌：鲲鹏实验室 打造成最懂自动化的生命科学公司。谢谢大家！