生命科學(xué)是一個(gè)專業(yè)壁壘較高的領(lǐng)域，也是一個(gè)在21世紀(jì)飛速發(fā)展的領(lǐng)域。但實(shí)驗(yàn)室內(nèi)許多高學(xué)歷的生命科學(xué)家們卻將相當(dāng)一部分時(shí)間花在配液、準(zhǔn)備試劑等高度重復(fù)的純體力勞動(dòng)中。行業(yè)內(nèi)落后的實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)力和科學(xué)家們不斷增加的生產(chǎn)需求之間的矛盾，與目前爭(zhēng)分奪秒的新藥研發(fā)大環(huán)境相悖。而智能自動(dòng)化與生命科學(xué)的結(jié)合可以有效解決大部分基礎(chǔ)生產(chǎn)矛盾。

大量的數(shù)據(jù)是生命科學(xué)家的另一個(gè)迫切需求。AI的加入可以在短短幾天內(nèi)從上億個(gè)分子庫(kù)中篩選出目標(biāo)物，收羅相關(guān)醫(yī)療大數(shù)據(jù)信息學(xué)習(xí)海量知識(shí)，從而極大縮減創(chuàng)新藥研發(fā)時(shí)間以及試錯(cuò)范圍。不僅如此，醫(yī)學(xué)輔助診斷、健康管理、新藥研發(fā)、康復(fù)治療等都可以通過AI更加準(zhǔn)確、快速地完成。

科技和時(shí)代的高速發(fā)展，不管是科研還是生產(chǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求都越來(lái)越高：通量、操作的精準(zhǔn)度、可重復(fù)性、對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象和操作人員的安全、法律法規(guī)監(jiān)管等各方面的要求已經(jīng)高到人工所不能完成。將自動(dòng)化和AI結(jié)合，打造智能自動(dòng)化的生命科學(xué)服務(wù)，符合當(dāng)前學(xué)科發(fā)展和行業(yè)需求。

針對(duì)這些需求和痛點(diǎn)，鎂伽科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱鎂伽）制定出一套完整的解決方案，突破自動(dòng)化、AI、生命科學(xué)的學(xué)科壁壘，自主研發(fā)出國(guó)內(nèi)首家通用型智能自動(dòng)化生物實(shí)驗(yàn)室——鯤鵬實(shí)驗(yàn)室。鯤鵬實(shí)驗(yàn)室專注于細(xì)胞基因編輯、高通量藥物篩選、合成生物學(xué)等領(lǐng)域的研究，通過提供生命科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施，可極大提高生命科學(xué)研發(fā)和生產(chǎn)效率。

從3人組隊(duì)到500人隊(duì)伍，5年融資超10億元

鎂伽，成立于2016年，專注于將先進(jìn)的機(jī)器人和人工智能技術(shù)融合于行業(yè)應(yīng)用，提供從終端到云端的產(chǎn)品與服務(wù)，賦能生命科學(xué)、先進(jìn)制造等領(lǐng)域的智能變革，同步探索在智慧零售等場(chǎng)景的創(chuàng)新應(yīng)用。成立之初，鎂伽其實(shí)只是一個(gè)三人的小團(tuán)隊(duì)。黃瑜清、喬志新、張琰三個(gè)創(chuàng)始人彼此認(rèn)識(shí)多年，都是機(jī)器人愛好者，且都具有精密儀器研發(fā)、量產(chǎn)和項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)。

目前負(fù)責(zé)鎂伽生命科學(xué)領(lǐng)域的張琰博士，他在創(chuàng)立鎂伽前，曾擔(dān)任科技部“國(guó)家重大科學(xué)儀器專項(xiàng)”負(fù)責(zé)人，帶領(lǐng)過10家合作單位近百名項(xiàng)目成員，完成了國(guó)內(nèi)首套超高效液相色譜系統(tǒng)UHPLC的研發(fā)、認(rèn)證和產(chǎn)業(yè)化。張琰博士在分析儀器設(shè)計(jì)、自動(dòng)化技術(shù)方面的發(fā)明專利達(dá)數(shù)十項(xiàng)，同時(shí)在高端分析儀器產(chǎn)品、實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化產(chǎn)品研發(fā)、制造和售后方面均有成功的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。

三人一拍即合，帶著各自的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)行業(yè)的熱情在2016年聯(lián)合創(chuàng)辦了鎂伽。至今，鎂伽成立不過五載，便從一開始的3人團(tuán)隊(duì)發(fā)展壯大至如今擁有近500名跨領(lǐng)域高端人才團(tuán)隊(duì)，研發(fā)人員占比60％。在團(tuán)隊(duì)的壯大過程中，鎂伽一直吸引著多學(xué)科的不同科學(xué)家不斷加入。

如鎂伽生命科學(xué)領(lǐng)域首席科學(xué)家王承志博士，本科是臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)，畢業(yè)后在醫(yī)院當(dāng)過醫(yī)生，后來(lái)又轉(zhuǎn)行進(jìn)行生物學(xué)的研究。來(lái)到鎂伽之前，王博士有20余年國(guó)際頂尖腫瘤靶向治療、基因組學(xué)、分子生物學(xué)和表觀遺傳學(xué)科研經(jīng)歷，先后在CRO和知名藥企從事創(chuàng)新藥臨床研究。問及王博士為何會(huì)從醫(yī)學(xué)跨越到自動(dòng)化，他表示：“我當(dāng)時(shí)也覺得奇怪，為什么一個(gè)機(jī)器人公司要招生命科學(xué)首席科學(xué)家？但當(dāng)我跟張琰聊了之后，我覺得將AI、自動(dòng)化應(yīng)用到生命科學(xué)領(lǐng)域，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，是一件很值得做的事情�！�

目前，王博士主要負(fù)責(zé)鎂伽在生物學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，以及鎂伽自主研發(fā)的自動(dòng)化生物實(shí)驗(yàn)室鯤鵬實(shí)驗(yàn)室的建立和科研工作。

在交叉學(xué)科團(tuán)隊(duì)的帶領(lǐng)下，鎂伽持續(xù)以自主研發(fā)技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，公司遍布北京、美國(guó)底特律、蘇州、上海、深圳及德國(guó)慕尼黑，累計(jì)申請(qǐng)發(fā)明專利超過260項(xiàng)，客戶超110個(gè)，且五年內(nèi)便完成了7輪融資，累計(jì)融資金額超過10億元人民幣，投資者包括藥明康德、德國(guó)博世、創(chuàng)新工場(chǎng)、愉悅資本、經(jīng)緯中國(guó)等知名機(jī)構(gòu)。

國(guó)內(nèi)首家通用型智能自動(dòng)化生物實(shí)驗(yàn)室，

“自動(dòng)化＋人工智能＋生物學(xué)”的能力閉環(huán)

自創(chuàng)立之初，鎂伽就開始了在生命科學(xué)領(lǐng)域的長(zhǎng)期布局，基于團(tuán)隊(duì)的努力和投資者的支持，鎂伽從做自動(dòng)化機(jī)器人起步，逐步將智能自動(dòng)化與生命科學(xué)相結(jié)合。近期，鎂伽自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首家通用型智能自動(dòng)化生物實(shí)驗(yàn)室——鯤鵬實(shí)驗(yàn)室一期在北京昌平區(qū)生命科學(xué)園正式落成。同時(shí)，鎂伽也在上海、蘇州開始布局滿足不同功能的自動(dòng)化生物實(shí)驗(yàn)室，預(yù)計(jì)于2022年初正式投入使用。

作為鎂伽工程技術(shù)與生命科學(xué)的融合創(chuàng)新平臺(tái)，鯤鵬實(shí)驗(yàn)室是鎂伽自研能力的重要布局和實(shí)踐，也是鎂伽在生命科學(xué)領(lǐng)域不斷進(jìn)行邊界探索的核心武器。鯤鵬實(shí)驗(yàn)室將生物學(xué)能力和自動(dòng)化、人工智能相結(jié)合，形成了“自動(dòng)化＋人工智能＋生物學(xué)”能力閉環(huán)，著力解決生物醫(yī)藥研發(fā)的勞動(dòng)密集性、實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性和可重復(fù)性等瓶頸問題。

在自動(dòng)化方面，鯤鵬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的智能自動(dòng)化生物學(xué)平臺(tái)全部以MegaFluent為技術(shù)基礎(chǔ)。鎂伽自主研發(fā)的全自動(dòng)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)系統(tǒng)MegaFluent，具有高度定制化及集成能力，可根據(jù)不同需求進(jìn)行靈活應(yīng)變，形成個(gè)性化解決方案。以機(jī)器人為媒介，依靠智能化調(diào)度引擎，通過一套圖形化界面軟件屏蔽各種設(shè)備間的差異，將實(shí)驗(yàn)流程所需的各種自動(dòng)化設(shè)備整合在一起。

在自動(dòng)化基礎(chǔ)上，鯤鵬實(shí)驗(yàn)室將持續(xù)探索如何使用人工智能技術(shù)提高生命科學(xué)前沿領(lǐng)域研發(fā)能力。鯤鵬實(shí)驗(yàn)室把數(shù)據(jù)作為核心資產(chǎn)，為算法的數(shù)據(jù)收集設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并利用大規(guī)模自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)產(chǎn)生數(shù)據(jù)。例如，鯤鵬實(shí)驗(yàn)室正在使用全基因范圍篩選、小分子化合物庫(kù)篩選等技術(shù)建立基因－通路關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)，以及海量藥物文庫(kù)在多種疾病細(xì)胞模型如類器官體系中的表型數(shù)據(jù)庫(kù)。相較于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)生的生物數(shù)據(jù)具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，均一化好于手工操作，適合機(jī)器學(xué)習(xí)。

鯤鵬實(shí)驗(yàn)室通過對(duì)機(jī)器人、自動(dòng)化、人工智能和生物學(xué)能力的深度融合，持續(xù)探索在新藥研發(fā)、基因工程、臨床診斷、合成生物學(xué)、再生醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)等多個(gè)生物垂直領(lǐng)域智能自動(dòng)化的應(yīng)用可能。鯤鵬實(shí)驗(yàn)室除了能夠解決一系列行業(yè)瓶頸外，它還可以根據(jù)不同需求靈活配置自動(dòng)化設(shè)施，形成個(gè)性化解決方案，革新生命科學(xué)研究進(jìn)程；同時(shí)通過自動(dòng)化大規(guī)模的數(shù)據(jù)積累，不斷優(yōu)化人工智能預(yù)測(cè)模型，可以持續(xù)提高實(shí)驗(yàn)效率。

四個(gè)自動(dòng)化平臺(tái)：細(xì)胞、分子生物學(xué)、病原檢測(cè)、多組學(xué)研究均涉及

目前，鯤鵬實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)構(gòu)建多個(gè)不同生物學(xué)場(chǎng)景的自動(dòng)化平臺(tái)，包括MegaCell全自動(dòng)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、MegaMolecule全自動(dòng)分子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、MegaMicro超高通量全自動(dòng)病毒核酸檢測(cè)系統(tǒng)、MegaOmics組學(xué)樣品前處理智能自動(dòng)化平臺(tái)。鎂伽致力于將以上平臺(tái)打造為下一代的生命科學(xué)“操作系統(tǒng)”，并應(yīng)用到多個(gè)生物學(xué)領(lǐng)域中，例如構(gòu)建新免疫靶點(diǎn)篩選體系、PROTAC連接化合物文庫(kù)和腫瘤類器官文庫(kù)等。

四個(gè)自動(dòng)化平臺(tái)

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1、MegaCell：將常見細(xì)胞操作完全自動(dòng)化

MegaCell以細(xì)胞生物學(xué)為中心，該平臺(tái)將常見的細(xì)胞操作，如傳代、換液、培養(yǎng)等實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化，并能對(duì)細(xì)胞的表型進(jìn)行自動(dòng)采集和基于AI的智能分析，可以廣泛用于以細(xì)胞為主要技術(shù)手段的研究方向，如高通量藥物篩選、干細(xì)胞和類器官、免疫學(xué)等。

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2、MegaMolecule：以分子生物學(xué)為中心的智能自動(dòng)化平臺(tái)

該平臺(tái)將分子克隆、分子間相互作用分析等實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化。這個(gè)平臺(tái)可以廣泛用于以分子生物學(xué)為主要技術(shù)手段的研究方向，如噬菌體展示、抗體篩選、合成生物學(xué)等。

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3、MegaMicro：高通量病原檢測(cè)系統(tǒng)

疫情期間，鎂伽曾為核酸檢測(cè)的應(yīng)用需求提供了高通量病原檢測(cè)前處理工作站，全程無(wú)人工參與，效率相比人工提升20倍以上。在此基礎(chǔ)上，鯤鵬實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出超高通量全自動(dòng)病毒核酸檢測(cè)系統(tǒng)MegaMicro，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從樣品到結(jié)果的全流程自動(dòng)化，廣泛適用于大規(guī)模人群或動(dòng)物傳染病篩查，為體外診斷企業(yè)、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)企業(yè)提供高效可靠的病原檢測(cè)解決方案。

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4、MegaOmics：多組學(xué)研究為中心的自動(dòng)化平臺(tái)

該平臺(tái)可廣泛適用于基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、代謝組學(xué)等樣品的前處理，可為科學(xué)家提供穩(wěn)定可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

通過團(tuán)隊(duì)不斷的壯大和成熟，未來(lái)鎂伽將逐步從懂生物學(xué)的自動(dòng)化公司轉(zhuǎn)變?yōu)槎�自�?dòng)化的生物公司。通過鯤鵬實(shí)驗(yàn)室等智能自動(dòng)化產(chǎn)品，鎂伽可為行業(yè)提供垂直化的解決方案。

未來(lái)，鎂伽將通過不斷的積累，致力于成為生命科學(xué)行業(yè)智能化、自動(dòng)化、信息化水平提高的助力者。

作者：周秋寒