Laboratoris autònoms, el futur ja és ací

Rachel Brazil ens anticipa el futur en Nature:

Amb unes dimensions de 5 metres quadrats per 3 metres d'alt, Eve ocupa almenys la mitat de l'espai del laboratori on ara es troba. 

Esta plataforma robòtica, situada en la Universitat Tecnològica de *Chalmers a Göteborg, Suècia, és una creació de Ross King, pioner en laboratoris autònoms. Funciona amb intel·ligència artificial, és autònoma i, segons King, "bastant silenciosa". Però també és ràpida. A màxima velocitat, el braç robòtic de Eve pot moure's diversos metres per segon, amb una precisió de posicionament d'una fracció de mil·límetre. L'equip sol fer-la funcionar a menor velocitat; en cas contrari, explica King, "resulta massa *intimidante".

Eve automatitza el procés de disseny de fàrmacs en les seues primeres etapes. Un dels primers assoliments de Eve es va produir en 2018, aproximadament tres anys després de la seua creació, quan va identificar que el compost antimicrobià comú triclosán pot actuar sobre un enzim crucial per a la supervivència dels paràsits de la malària Plasmodium durant la seua fase latent en el fetge. Per a això, Eve va analitzar de manera independent uns 1600 compostos químics i va modelar la relació entre la seua estructura i la seua activitat per a predir quins mereixien ser estudiats. King i el seu equip van dotar al robot de coneixements previs i un marc d'aprenentatge automàtic per a desenrotllar hipòtesi. Eve va utilitzar estos elements per a dissenyar experiments que posaren a prova estes hipòtesis i, la qual cosa és crucial, els va dur a terme per si mateixa. La troballa va oferir als investigadors una possible via per a combatre la malària resistent al tractament. «Es tracta d'implementar el mètode científic en una màquina», afirma King.

Reemplaçaran els laboratoris robòtics autònoms als biòlegs? Un article genera debat.

En 2009, King va utilitzar el predecessor de *Eve per a investigar alguns dels gens de llevat amb funcions desconegudes (entre el 10% i el 15%). Va batejar al sistema com Adam, en referència tant al personatge bíblic com a l'economista del segle XVIII Adam Smith, ferm defensor de la mecanització industrial. King veu paral·lelismes en el futur de la ciència.

“Gran part de la biologia es realitza com un treball artesanal”, afirma King: un laboratori amb un investigador principal, becaris postdoctorals i estudiants funciona de manera similar a com un artesà treballa amb els seus aprenents. Els laboratoris autònoms, en canvi, s'assemblen més a una cadena de producció. Com a resultat, “la ciència es farà de manera diferent, com en una fàbrica”, afig.

La tecnologia encara està en els seus inicis, i la majoria dels avanços fins ara han sigut graduals. Però a mesura que este camp s'endinsa en parts del procés científic que normalment realitzen les persones —la lectura de la literatura, la planificació d'experiments, l'anàlisi de dades i la decisió sobre quina hipòtesi provar a continuació—, els investigadors hauran d'afrontar les implicacions d'estos avanços per al futur del laboratori.

L'anatomia d'un laboratori autònom

Molts sectors, des de l'agricultura fins a la cirurgia, estan començant a aprofitar el potencial de la robòtica impulsada per IA. Per exemple, el fabricant d'automòbils coreà Hyundai va anunciar al gener que desplegarà desenes de milers de robots humanoides autònoms en les seues plantes de fabricació, i que estos completaran el complex procés d'acoblament d'automòbils per a 2030.

Els laboratoris industrials i els centres d'anàlisis centralitzades utilitzen robots per a agilitzar la manipulació de líquids i l'anàlisi de mostres des de mitjan dècada de 1980. No obstant això, els laboratoris autònoms poden anar molt més allà. En combinar intel·ligència artificial, robòtica i instrumentació automatitzada, estes plataformes poden dissenyar i realitzar experiments amb una mínima intervenció humana.

Laboratoris autònoms, immunoteràpies avançades i cinc tecnologies més a tindre en compte en 2025

Adam està equipat amb un congelador ple de ceps de llevat mutants i els productes químics necessaris per a mesurar el creixement cel·lular en diverses condicions. També compta amb tres incubadores, una centrífuga, dos lectors de codis de barres, set cambres i 20 sensors ambientals. Després de rebre un objectiu general per part dels seus operadors humans, desenrotlla hipòtesis de manera independent i les posa a prova, realitzant experiments molt més ràpid que un ésser humà.

Contractar un estudiant per al treball probablement hauria sigut més barat, admet King. Però el seu nou robot, Genesis, podrà realitzar suficients experiments perquè el procés siga econòmicament viable. King estima que Genesis costarà 1 milió de lliures esterlines (1,3 milions de dòlars estatunidencs) construir-ho —el mateix preu que Adán o Eva individualment—, però calcula que, amb el temps, serà almenys deu vegades més barat que la mà d'obra humana. King planeja usar el sistema —que ocupa una quinta part de l'espai que ocupa Eva— per a modelar com interactuen els gens, les proteïnes i les molècules xicotetes en les cèl·lules. Part d'això implicarà prendre al voltant de 10 000 mesuraments d'espectrometria de masses cada dia.