«Живые ученые заканчиваются»: зачем Япония строит лабораторию на 2000 роботов

Десять роботов в одной токийской лаборатории восемь дней подряд ухаживали за клеточными культурами — меняли среду, следили за ростом — пока сами ученые были в отпуске. На площадке в это время не было ни одного человека. Это не красивый трюк, а штатный режим: как рассказывает Nature, роботы «двумя руками» работают с жидкостями, выращивают клетки на чашках и управляют научными приборами — то есть берут на себя ту лабораторную рутину, которую обычно делает аспирант.

Лаборатория открылась в апреле в Институте науки Токио — это Robotics Innovation Center. Ее ведет Гэнки Канда, исследователь автоматизации, и до конца года площадку откроют для других ученых института. Главный робот здесь — двурукий Maholo от японской YASKAWA: он достаточно точен, чтобы пипеткой отмерять реагенты и работать с термочувствительным оборудованием. Но ключевое не в руках, а в голове: роботами управляет ИИ, который позволяет им принимать часть решений самим — не просто повторять протокол, а анализировать и улучшать сам метод эксперимента.

Зачем все это? Дело не в моде на роботов, а в том, что в Японии ученых физически становится меньше: население стареет, научная рабочая сила сокращается, и поддерживать исследовательскую инфраструктуру старыми силами уже не получается. Центр прямо называет автоматизацию ответом на демографический спад — то есть роботы здесь не про вау-эффект, а про выживание науки. Заодно решается давняя болезнь биологии — воспроизводимость: машина делает одно и то же одинаково, человек — нет.

Что такой подход реально дает, видно по более ранней работе той же команды. Робот с алгоритмом, который сам решал, какой опыт ставить следующим (байесовская оптимизация), искал оптимальные условия для выращивания клеток пигментного эпителия сетчатки из перепрограммированных стволовых клеток — процесс, на ручную отладку которого уходят годы. Из 200 миллионов возможных комбинаций параметров система перебрала 143 варианта за 111 дней и подняла выход нужных клеток на 88% против доптимизированного протокола. В планах центра — выйти на лабораторию фабричного масштаба: около 2000 роботов к 2040 году, доступных ученым по всему миру, по аналогии с тем, как физики со всего света пользуются CERN.

Полностью безлюдной науки, впрочем, пока нет. Люди по-прежнему готовят реагенты, дозаправляют расходники по ходу опыта, чинят технику и вмешиваются, когда робот ошибается — например, роняет пробирку. Научить машину самой замечать и исправлять такие сбои — отдельная сложная задача, и, по словам химика Эндрю Купера из Ливерпульского университета, это все еще на стадии демонстрации, а не готового решения. При этом в ту же сторону движутся и другие: лаборатория материалов у DeepMind, гуманоид в ИИ-лаборатории Insilico Medicine для поиска лекарств. Японская ставка отличается мотивом — для остальных это ускорение, а для Токио еще и способ не остаться без науки вовсе.

P.S. Поддержать меня можно подпиской на канал «сбежавшая нейросеть«, где я рассказываю про ИИ с творческой стороны.