Das größte "Schlaflose Labor" Japans wird eröffnet, und die Effizienz ist hundertmal höher als die der Menschen.

Die Einrichtung für 24-Stunden-Automatische Experimente des Zweiarm-Roboters "Mahoro" an der Tokyo University of Science (März, Bunkyo-ku, Tokio)

An der Yushima-Kampus der Tokyo University of Science wurde die größte automatische Experimentseinrichtung in Japan gestartet. Für insgesamt 10 Forschungsvorhaben in Bereichen wie Krebs und regenerativer Medizin wurden insgesamt 10 Roboter, darunter der Zweiarm-Roboter "Mahoro" von Yaskawa Electric, eingeführt. Die Roboter können rund um die Uhr 24 Stunden am Tag laufen...

Am 15. April hat die Tokyo University of Science die größte Einrichtung in Japan in Betrieb genommen, in der Roboter Wissenschaftler bei wissenschaftlichen Experimenten ersetzen. Die Roboter können Experimente wie Zellkultivierung und Gendiagnose durchführen, und ihre Effizienz ist 100 Mal höher als die von Menschen. Sie sollen nicht nur den Mangel an Arbeitskräften ausgleichen, sondern auch die Forschung in Bereichen wie Krebs und regenerativer Medizin beschleunigen.

Der unerschöpfliche Laborbetrieb

Die in Betrieb genommene Einrichtung an der Yushima-Kampus der Tokyo University of Science (Bunkyo-ku, Tokio) ist die größte automatische Experimentseinrichtung in Japan. Am 15. April fand die Einweihungsfeier statt. Für insgesamt 10 Forschungsvorhaben in Bereichen wie Krebs und regenerativer Medizin wurden insgesamt 10 Roboter, darunter der von Yaskawa Electric entwickelte Zweiarm-Roboter "Mahoro", eingeführt.

Die Roboter können automatisch Aufgaben wie die Mischung von Reagenzien mit Pipetten, Zellkultivierung und Genanalyse durchführen. Sie können rund um die Uhr 24 Stunden am Tag arbeiten. Wissenschaftler müssen nur die Experimente einstellen und können dann nach Hause gehen. Am nächsten Morgen können sie die Ergebnisse erhalten. Prof. Motonori Kanda von der Tokyo University of Science sagte: "Die Effizienz der Experimente ist etwa 100 Mal höher als die von Menschen." So können in kurzer Zeit eine große Menge an experimentellen Daten gesammelt werden, und der Forschungsfortschritt kann beschleunigt werden.

Die Roboter können rund um das Jahr 24 Stunden am Tag laufen. Prof. Kanda erklärte: "Sie können komplizierte Manipulationen ersetzen, die Wissenschaftlern viel Zeit kosten würden, um sie zu beherrschen." In Zukunft sollen Erfahrungen in der effizienten Koordination mehrerer Roboter gesammelt werden. Es ist geplant, bis 2028 die Anzahl der Roboter auf 20 zu erhöhen und bis 2040 etwa 2.000 Roboter einzuführen.

Die Shinshu University in Japan hat Anfang April auch eine neue automatische Experimentseinrichtung in Betrieb genommen. Etwa 10 Zweiarm-Roboter und etwa 100 Einarm-Roboter wurden für die Forschung in den Bereichen Materialwissenschaft und Chemie eingeführt. Der gesamte Prozess von der Materialherstellung bis zur Leistungsevaluation ist automatisiert. Wissenschaftler können Experimentanweisungen über die Cloud geben.

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Katsuya Tedezaki hat angesichts der Schwierigkeiten, dass Wissenschaftler während der COVID-19-Pandemie nicht leicht in das Labor kommen konnten, die Entwicklung von Roboterkontrolltechniken und experimentellen Anwendungen vorangetrieben. Diese Anwendungen basieren auf etwa 100.000 experimentellen Daten aus den letzten 50 Jahren und suchen nach Syntheseverfahren für Hochleistungsmaterialien und chemische Produkte. Dann synthetisieren die Roboter die Produkte und überprüfen ihre Leistung.

Overseas-Forschung im Vorfeld

Overseas-Länder sind bei der Entwicklung von automatischen Experimentseinrichtungen führend. Institutionen wie die Universität Liverpool in Großbritannien haben intensiv an der Forschung mit Einarm-Robotern zur Suche nach Katalysatoren für die Wasserspaltung gearbeitet und eine Verbindung entdeckt, deren Aktivität mehr als sechs Mal höher ist als die bisherigen. Innerhalb von acht Tagen wurden 688 Experimente wiederholt. Im Jahr 2020 wurde ein Artikel in der britischen wissenschaftlichen Zeitschrift "Nature" veröffentlicht.

Während der COVID-19-Pandemie, als es für Menschen schwierig war, in die Labore zu gehen, hat die Aufmerksamkeit auf Roboter zugenommen. Die kanadische Regierung hat 2023 beschlossen, der Universität Toronto finanzielle Unterstützung zu gewähren, und der US-Präsident Trump hat 2025 ein Präsidialdekret unterzeichnet, um die wissenschaftliche Forschung mit Robotern und Künstlicher Intelligenz (KI) zu beschleunigen.

In den Vereinigten Staaten sind Unternehmen, die sich mit der Herstellung von Laborequipment befassen, aufgetaucht. Ex-Mitglieder der KI-Entwicklungsabteilung "Google DeepMind" von Google haben das Startup "Periodic Labs" gegründet. Das von Jeff Bezos, dem Gründer von Amazon.com, gegründete "Project Prometheus" hat 2025 etwa 6,2 Milliarden US-Dollar gesammelt.

Laut Daten der Marktforschungsfirma Global Information wird der weltweite Markt für Systeme, die die Wissenschaftliche Forschung automatisieren können, bis 2030 um etwa 40 % gegenüber 2026 wachsen und auf etwa 12,2 Milliarden US-Dollar ansteigen.

Die Forschungsumgebung ändert sich

Das japanische Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Technologie fördert den Bau von automatischen Experimentseinrichtungen.

In Japan plant das Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Technologie die Errichtung von automatischen Experimentseinrichtungen mit KI. Das Ministerium hat im März einen Richtlinienentwurf vorgelegt, wonach innerhalb von fünf Jahren mindestens etwa drei 24-Stunden-Automatische Experimentstationen eingerichtet werden sollen. Durch den Bau solcher Stationen sollen weltweit hervorragende Talente angezogen werden, um Japans wissenschaftliche Stärke zu stärken.

Prof. Taro Ichisugi von der Universität Tokio, der an einer Expertenkonferenz der Regierung teilnimmt, meint: "In den nächsten drei bis vier Jahren wird es wahrscheinlich zu einem großen Fortschritt bei automatischen Experimentseinrichtungen kommen." Prof. Ichisugi und andere haben die Anzahl der weltweiten Artikel zu automatischen Experimentseinrichtungen untersucht und festgestellt, dass sie seit etwa 2020 zugenommen hat und 2025 auf etwa das Dreifache von 2024 gestiegen ist, auf 153 Artikel.

Wenn die Roboter, die die Experimente durchführen, verbreitet werden, können Wissenschaftler ihre Freizeit für die Formulierung von Forschungsvorstellungen und die Ausbildung von Studenten nutzen. Insbesondere in Japan besteht die Sorge, dass es schwierig ist, genügend Wissenschaftler zu stellen, da das Land mit dem Problem der Bevölkerungsrückgang und Alterung konfrontiert ist. Prof. Ichisugi weist darauf hin, dass die Einführung von Robotern, die wissenschaftliche Forschung leisten, beschleunigt werden sollte.

Dieser Artikel stammt aus dem WeChat-Account "Nikkei Chinese Net" (ID: rijingzhongwenwang), Autor: Ryō Matsuura. Veröffentlicht von 36Kr mit Genehmigung.