日本最大“不眠实验室”启用，效率达人类百倍

日本最大“不眠实验室”启用，效率达人类百倍

东京科学大学启动双臂机器人“Mahoro”24小时自动实验的设施（3月，东京都文京区）

      4月15日，东京科学大学启用了由机器人替代研究者承担科学实验的日本国内规模最大的设施。机器人可开展细胞培养、基因检测等实验，效率达到人类的100倍。在应对人手不足的同时，有望加速癌症及再生医疗等领域的研究。

不眠实验室

      在东京科学大学汤岛校区（东京文京区）投入运行的设施是日本国内最大规模的自动实验设施。4月15日举行了开所仪式。面向癌症、再生医疗等共10个研究项目，引入了由安川电机开发的双臂机器人“Mahoro”等共10台机器人。

      机器人可自动完成使用移液管进行试剂混合、细胞培养、基因分析等工作。可24小时不间断工作，研究者只需设定好实验内容后下班，次日清晨即可获得结果。东京科学大学教授神田元纪表示：“实验推进效率是人类的大约100倍”。可在短时间内积累大量实验数据，迅速加快研究进度。

      机器人可全年无休24小时运转。神田教授介绍说：“它们能够替代那些需要研究者花费大量时间才能掌握的复杂操作”。今后将积累多台机器人高效协同运行的技术经验。计划2028年将机器人增至20台，2040年引入约2000台机器人。

      日本的信州大学也于4月上旬启用了新的自动实验设施。引入约10台双臂机器人、约100台单臂机器人，用于材料及化学领域的研究。从材料合成到性能评估全程自动化。研究者可通过云端下达实验指令。

      以手嵨胜弥教授为代表的研究团队，以新冠疫情期间研究人员难以集中到实验室为契机，推进了机器人控制技术以及实验专用应用程序的开发。该应用基于过去50年约10万条实验数据，探索高性能材料和化学制品的合成方法。然后由机器人实际进行合成并对其性能加以验证。

海外研发领先

      海外国家一直在自主实验设施的开发上处于领先地位。英国利物浦大学等机构大力开展了使用单臂机器人来寻找水分解催化剂的研究，并发现了活性超过以往6倍以上的化合物。在8天内重复进行了688次实验。并于2020年在英国科学期刊《自然》（Nature）上发表论文。

      新冠疫情期间人类难以前往实验室时，机器人受到的关注度上升。加拿大政府于2023年决定向多伦多大学提供资金援助，美国总统特朗普则在2025年签署了利用机器人和人工智能（AI）来加快科学研究步伐的总统令。

      在美国，从事实验设备制造等业务的企业接连出现。美国谷歌的AI开发部门“Google DeepMind”的前成员成立了初创企业Periodic Labs。由亚马逊（Amazon.com）创始人杰夫·贝索斯（Jeff Bezos）创立的Project Prometheus在2025年筹措了约62亿美元资金。

      据调查公司Global Information的数据，可使科学研究等实现自动化的系统到2030年的全球市场规模将比2026年增长约4成，达到约122亿美元。

研究环境正在发生变化

日本文部科学省正在推进自动实验设施的建设

      日本方面，文部科学省计划建设利用AI的自动实验设施。该省于3月提出了一项方针草案，将在5年内至少设置约3个可24小时运转的自动实验基地。通过建设相关基地，来吸引全球优秀人才，以此助力日本提升科学实力。

      参加政府专家会议的东京大学教授一杉太郎认为：“未来3～4年左右，自动实验设施有望实现巨大发展”。一杉教授等人调查了与自动实验设施相关的全球论文数量，发现从2020年前后开始增加，2025年增至2024年的约3倍，达到153篇。

      如果承担实验工作的机器人得以普及，研究人员便可以将空余时间用于制定研究构想和培养学生。尤其是日本，因面临少子老龄化问题，存在难以确保研究人员的担忧。一杉教授指出，应该加紧引入承担科学研究工作的机器人。