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生命科學(xué)是一個專業(yè)壁壘較高的領(lǐng)域，也是一個在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)一部分時間花在配液、準(zhǔn)備試劑等高度重復(fù)的純體力勞動中。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，與目前爭分奪秒的新藥研發(fā)大環(huán)境相悖。而智能自動化與生命科學(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)家的另一個迫切需求。AI的加入可以在短短幾天內(nèi)從上億個分子庫中篩選出目標(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，從而極大縮減創(chuàng)新藥研發(fā)時間以及試錯范圍。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。

科技和時代的高速發(fā)展，不管是科研還是生產(chǎn)，對實(shí)驗(yàn)的要求都越來越高：通量、操作的精準(zhǔn)度、可重復(fù)性、對實(shí)驗(yàn)對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。將自動化和AI結(jié)合，打造智能自動化的生命科學(xué)服務(wù)，符合當(dāng)前學(xué)科發(fā)展和行業(yè)需求。

針對這些需求和痛點(diǎn)，鎂伽科技有限公司（以下簡稱鎂伽）制定出一套完整的解決方案，突破自動化、AI、生命科學(xué)的學(xué)科壁壘，自主研發(fā)出國內(nèi)首家通用型智能自動化生物實(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景的創(chuàng)新應(yīng)用。成立之初，鎂伽其實(shí)只是一個三人的小團(tuán)隊(duì)。黃瑜清、喬志新、張琰三個創(chuàng)始人彼此認(rèn)識多年，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、自動化技術(shù)方面的發(fā)明專利達(dá)數(shù)十項(xiàng)，同時在高端分析儀器產(chǎn)品、實(shí)驗(yàn)室自動化產(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，后來又轉(zhuǎn)行進(jìn)行生物學(xué)的研究。來到鎂伽之前，王博士有20余年國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。問及王博士為何會從醫(yī)學(xué)跨越到自動化，他表示：“我當(dāng)時也覺得奇怪，為什么一個機(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、自動化應(yīng)用到生命科學(xué)領(lǐng)域，推動行業(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)用場景的規(guī)劃和設(shè)計，以及鎂伽自主研發(fā)的自動化生物實(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，公司遍布北京、美國底特律、蘇州、上海、深圳及德國慕尼黑，累計申請發(fā)明專利超過260項(xiàng)，客戶超110個，且五年內(nèi)便完成了7輪融資，累計融資金額超過10億元人民幣，投資者包括藥明康德、德國博世、創(chuàng)新工場、愉悅資本、經(jīng)緯中國等知名機(jī)構(gòu)。

國內(nèi)首家通用型智能自動化生物實(shí)驗(yàn)室，

“自動化＋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，鎂伽從做自動化機(jī)器人起步，逐步將智能自動化與生命科學(xué)相結(jié)合。近期，鎂伽自主研發(fā)的國內(nèi)首家通用型智能自動化生物實(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，鎂伽也在上海、蘇州開始布局滿足不同功能的自動化生物實(shí)驗(yàn)室，預(yù)計于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，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)能力和自動化、人工智能相結(jié)合，形成了“自動化＋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。

在自動化方面，鯤鵬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的智能自動化生物學(xué)平臺全部以MegaFluent為技術(shù)基礎(chǔ)。鎂伽自主研發(fā)的全自動機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室平臺系統(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化設(shè)備整合在一起。

在自動化基礎(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)計相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并利用大規(guī)模自動化實(shí)驗(yàn)平臺產(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、小分子化合物庫篩選等技術(shù)建立基因－通路關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，以及海量藥物文庫在多種疾病細(xì)胞模型如類器官體系中的表型數(shù)據(jù)庫。相較于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，自動化系統(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)室通過對機(jī)器人、自動化、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)等多個生物垂直領(lǐng)域智能自動化的應(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化設(shè)施，形成個性化解決方案，革新生命科學(xué)研究進(jìn)程；同時通過自動化大規(guī)模的數(shù)據(jù)積累，不斷優(yōu)化人工智能預(yù)測模型，可以持續(xù)提高實(shí)驗(yàn)效率。

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

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

四個自動化平臺

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1、MegaCell：將常見細(xì)胞操作完全自動化

MegaCell以細(xì)胞生物學(xué)為中心，該平臺將常見的細(xì)胞操作，如傳代、換液、培養(yǎng)等實(shí)現(xiàn)了完全自動化，并能對細(xì)胞的表型進(jìn)行自動采集和基于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)為中心的智能自動化平臺

該平臺將分子克隆、分子間相互作用分析等實(shí)現(xiàn)了完全自動化。這個平臺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：高通量病原檢測系統(tǒng)

疫情期間，鎂伽曾為核酸檢測的應(yīng)用需求提供了高通量病原檢測前處理工作站，全程無人工參與，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)出超高通量全自動病毒核酸檢測系統(tǒng)MegaMicro，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從樣品到結(jié)果的全流程自動化，廣泛適用于大規(guī)模人群或動物傳染病篩查，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解決方案。

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4、MegaOmics：多組學(xué)研究為中心的自動化平臺

該平臺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，未來鎂伽將逐步從懂生物學(xué)的自動化公司轉(zhuǎn)變?yōu)槎�自動化的生物公司。通過鯤鵬實(shí)驗(yàn)室等智能自動化產(chǎn)品，鎂伽可為行業(yè)提供垂直化的解決方案。

未來，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、自動化、信息化水平提高的助力者。

作者：周秋寒