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大健康
作者:林怡龄
编辑:刘聪 2021-08-25 14:46
[亿欧导读]

“我们希望镁伽能在未来从最懂生命科学的自动化公司成长为最懂自动化的生命科学公司。”

镁伽

题图来自“外部授权”

“那时候我们希望能将其打造成镁伽的贝尔实验室。”2019年镁伽产品发布会上,镁伽创始人黄瑜清关于建立镁伽MegaLab的言论让在场诸多人有些不解。“我讲的时候大家都不信,还有很多人嘲笑。”

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2019镁伽机器人“向新· 伽速度”产品发布会

然而,这个曾经被“嘲笑”的想法,在2021年被黄瑜清实现了。8月12日,镁伽自主研发的镁伽鲲鹏实验室(以下简称“鲲鹏实验室”)一期在北京昌平区生命科学园正式落成。

镁伽成立于2016年,是一家专注于机器人和人工智能技术研发并将其深度融合于行业应用,提供从终端到云端的产品与服务,赋能生命科学、先进制造等创新领域智能变革的企业。

发展初期,围绕镁伽的非议并不少,黄瑜清也曾因为那时机器人概念在资本圈实属冷门,吃了不少闭门羹。

2018年,是黄瑜清眼中有着特殊意义的年份。这一年,他创立的镁伽抵住种种非议,在慕尼黑上海分析生化展会上初露头角,镁伽第一批最重要的几家客户,皆相识于此。

也是从这一年起,黄瑜清带领的镁伽坚定了发展信念。从最早的模块自动化、工作站自动化到全实验室自动化,如今的镁伽已经迈进了全新的发展阶段。而高值耗材厂商带来的第一个订单,则让镁伽突破了生命科学领域智能自动化的坚冰,走出了一条与其他机器人及自动化企业有所差异的竞争路线。

截至目前,镁伽已经完成了七轮融资,投资方中可见药明康德、博世创投、创新工场、愉悦资本、明势资本、经纬中国等身影。黄瑜清在接受亿欧大健康专访时表示,药明康德和博世创投分别代表了医疗健康领域和先进制造领域对镁伽的认可。

到目前为止,镁伽仍是博世在亚洲投资的唯一一家与生命科学相关的机器人公司。2019年,博世创投曾对镁伽做了长达半年从技术、产品到客户的尽调,最终领投了镁伽A+轮融资,并在随后融资中持续加码。

如今,镁伽生命科学业务的代表作——鲲鹏实验室还在持续建设中,上海、苏州两地自动化生物实验室预计2022年初陆续投入使用。“鲲鹏实验室是我们浓缩了多年行业经验和积累所铸就的成品,我们希望鲲鹏实验室能够通过能力输出,提高行业研发和生产效率。长远来看,我们的愿景是将鲲鹏实验室做成生命科学领域的基础设施。”黄瑜清在接受亿欧大健康专访时如此说道。

踏进蓝海:镁伽鲲鹏实验室将助力产业变革

从机器人自动化到鲲鹏实验室,8月份,镁伽在通往打造“生命科学领域的贝尔实验室”之路上又近了一步。

在黄瑜清看来,这个凝聚多年行业积累心血的实验室,踏进的是当下一片新“蓝海”——生命科学领域的智能自动化。而它所承担的角色,则是镁伽在生命科学领域进行边界探索,攻占市场的核心武器。

据介绍,鲲鹏实验室旨在探索新药研发、基因工程、临床诊断、合成生物学、再生医学、免疫学等多个生命科学垂直领域智能自动化的应用可能。其通过深度融合“自动化+人工智能+生物学”技术,构建了多个不同生物学场景的自动化平台,第一期落地的包括MegaCell全自动细胞实验平台、MegaMolecule全自动分子实验平台、MegaMicro全自动病原检测系统及MegaOmics全自动组学前处理平台。

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不同于其他如3C制造、汽车制造等领域,生命科学领域的实验室工作直至今日仍属于劳动密集型。在黄瑜清的介绍中,“大量重复性劳动、以及手工操作带来的实验结果的可重复性问题”是当下新药研发中亟待解决的痛点之一。

黄瑜清以化学合成的一个步骤投料为例:”我们很多客户每天都要反复做的一件事情就是在一个庞大的原料库里按照‘投料表’做正交测试实验,依次加样、反应并检测结果。这个工作量非常大并且高度重复,依靠人工完成,不仅效率很低,同时还很难保证实验结果稳定准确,客户有20%以上的成本都是在为试错买单。”

为此,镁伽应客户需求打造了一个创新的全自动化投料系统。一个机器人相当于6个化学家的工作量、试错成本几乎为0,不仅提高了效率而且保证了实验结果的可重复性。更重要的是,将宝贵的时间还给了原本在实验室做“劳力”的科学家们,在黄瑜清看来,这种改变的意义不言而喻。“镁伽典型的产品,一套全自动化的系统基本可以相当于客户8到10个人的工作量。”他说道。

在这个场景中,镁伽所打造的系统需要结合长期积累、丰富的技术模块以及对化学合成的了解。而相较于为客户做长期渐进式的改造,镁伽选择了直接打造一个标杆实验室——鲲鹏实验室。

相较于提供软硬件结合的解决方案,鲲鹏实验室输出的还有前沿生物学的研发能力,其应用的智能自动化生物学平台全部以MegaFluent为技术基础,同时以机器人为中心,依靠高度智能化的调度引擎,通过一套简洁明晰的图形化界面软件屏蔽各种设备间的差异,将实验流程所需的各种自动化设备全部连接在一起。

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镁伽自主研发的全自动机器人实验室平台系统MegaFluent

未来,我们希望鲲鹏实验室还可以提供更丰富的服务,甚至是云上实验室,成为生命科学行业里的AWS(Amazon Web Service,亚马逊网络服务)。”黄瑜清说。 

“AI的时代,自动化是一个必然选择”

近些年,随着AI技术的爆发点燃各个行业领域,鲲鹏实验室也在探索如何使用AI提高生命科学前沿领域的研发能力。目前,镁伽已在实验室搭载了自主研发的以机器人、2D和3D机器视觉、深度学习为核心的人工智能视觉平台IntellVega。

当AI和生命科学领域结合,不得不考虑的一个因素便是数据质量和稳定性。而现实是目前生命科学领域产生的大多数数据,都无法做到高质量和标准化。

当下,数据已经被镁伽视作核心资产,其正为算法的数据收集设计系统。黄瑜清表示,镁伽此前的数据主要来自公开数据库,现在随着实验室投入使用,越来越多的数据开始来源于自己的实验平台,如鲲鹏实验室正在使用全基因范围筛选、小分子化合物库筛选等技术建立基因-通路关联数据库。

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据介绍,镁伽的数据主要有三类,一是图像数据,二是组学数据,这两者是镁伽最主要的数据类别。此外,其各个仪器设备、机器人都配有大量传感器,同样真实记录了实验环节的环境参数。

而这些自动化设备所产生的大量且具有统一标准的数据,既让镁伽有了将AI和生命科学领域结合的可能——一是其得以利用数据不断训练自身模型,二是催生了新的机会,如镁伽正在与行业的顶尖机构合作开发肺癌的AI辅助诊断和骨肿瘤的AI辅助诊断。“在AI的时代,自动化是一个必然选择。”黄瑜清说道。

目前,鲲鹏实验室正在重点打造赋能新药研发的高通量筛选平台。在他看来,无论是药物筛选还是合成生物学等其它方向,它们都对数据有着极大的需求,正适合通过自动化和AI来结合。

“当客户给到100万个候选化合物时,与传统研究方法需要一个个去测试相比,鲲鹏实验室所做的工作主要包括两方面,一是通过过往积累的药物筛选经验和数据,建立并持续优化预测模型,然后将化合物的结构先放到模型里跑一遍,做虚拟的初步筛选。通过AI的初筛,可以缩小需要湿实验测试的范围,极大提升效率。 另一方面,在缩小测试范围后,通过自动化药物筛选平台,鲲鹏实验室可以在进一步测试实验的过程中获得候选化合物在各种细胞模型上高质量的表型数据。同时借助镁伽自研的IntellVega数据处理平台,对化合物可能的作用机理进行分析,最大限度提取实验数据的价值。”

对于AI制药赛道的布局,黄瑜清表示,镁伽的定位是一家提供工具、解决方案和服务的公司,“我们可以为AI制药企业提供设备,提供生产数据的工具,让他们短时间内可以获取海量优质的数据。”

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从1.0跨越至3.0,迈进智能自动化时代

自2016年成立以来,镁伽已经推出了多款生命科学自动化产品和解决方案,但作为镁伽技术和产品研发能力的集大成者,鲲鹏实验室的落地却非一日之功,而是镁伽在多年的成长过程中逐步探索出来的。

2016年,在“机器人”尚未很火的年份,出身精密测量和化学分析行业的黄瑜清、乔志新、张琰三人联合创立了镁伽。但直到2017年底,镁伽才诞生了第一款属于自己的产品——虽然以今天的眼光来看,还显得很不成熟。黄瑜清在此前的媒体采访中曾说:“真是挺难的,在当时国内的生命科学自动化市场上还没有成型的产品去参考,连技术路线都是自己在摸索。”

也是在这个阶段,为了做出差异化,镁伽从核心零部件开始做起,尽管此举在创业之初有些实属无奈的味道,但往后,这一能力则成为了其业务能力的重要支撑。

同一年,中国机器人市场开始显现生机,尤其是工业机器人市场。今时不同往日,资本市场也应声而动。初出茅庐的镁伽于这一年获得了来自臻云创投、英诺天使等资本的天使轮融资。

而当机器人在汽车制造和3C制造领域应用广泛之时,镁伽却毫不犹豫地选择了踏进生命科学。黄瑜清表示,机器人从上世纪70年代兴起到现在,在汽车制造、3C制造领域有非常成熟和广泛的应用,但在生命科学场景里对洁净度和生物安全的要求很高,这也是这个领域里机器人应用的一大特点。

“在这种场景下,机器人本身需要做很多定向的、适合场景的优化设计,这是镁伽在1.0发展阶段所做的事情。”2017年底,镁伽接连发布了3款产品,主要是应用在生命科学实验室自动化里的样品制备和自动化处理。

尽管进入生命科学领域的门槛更高,但一旦走上这条路,也意味着镁伽有了跟其他工业机器人公司竞争的差异化优势,也逐渐铸造起其坚固的壁垒。事实上,镁伽第一笔的订单就来自一家国内知名的高值耗材公司。

从2016年6月到2018年底,镁伽的1.0发展阶段一直专注于生命科学自动化场景下需要的机器人和核心技术研发。而从2019年到2020年6月份,随着镁伽在生命科学场景下陆续有产品落地应用,镁伽的2.0阶段主要为客户提供单个工艺站点的自动化设备及工作站。

但在这五年的成长时间里,镁伽亦经历了诸多阵痛。“有说我们是不靠谱的机器人本体公司,也有说我们是不着调的系统集成商,不仅在外部有很多非议,团队内部也有很多挑战。”黄瑜清说,“真正形成非常坚定的信念,是2018年底。”

2018年慕尼黑上海分析生化展会上,尽管当时的产品在今天看来非常简单粗糙,但作为场馆里唯一一家做生命科学自动化的机器人公司,镁伽还是“出圈”了,展台异常火爆,而日后镁伽第一批重要客户大部分都相识于此。

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镁伽亮相慕尼黑上海分析生化展 

非议中前行,镁伽这些年一直在不断地打造自身的核心竞争力和构筑竞争壁垒。黄瑜清指出,资本主要看中镁伽两方面的能力,一是面向生命科学场景持续研发产品的能力,二是在创新场景下提供解决方案的能力。如果说前者是技术能力的优势,那么后者则是镁伽积累下来的综合团队的能力。

据介绍,镁伽汇集了一支由生物学家、药学家、生物信息学家、数据科学家和工程师等构成的顶尖跨学科人才团队。而除了研发团队外,其还有一支负责创新应用的团队,不断探寻市场最前沿的需求和痛点。

如今,历经五年发展,镁伽的产品形态已经开始向3.0阶段迈进,即智能自动化阶段。而这一阶段的标志就是搭建起了完全原研的鲲鹏实验室,具备提供全实验室自动化解决方案的能力。

目前,鲲鹏实验室已经形成“自动化+人工智能+生物学”能力闭环,并着力于构建下一代生命科学的操作范式。其服务的客户类型主要包括CRO、CDMO和药企,另外还有医院、高校和科研院所。

黄瑜清表示,很多行业研究数据表明,当下生命科学领域的自动化渗透率预计在5%左右,属于它的自动化、智能化发展趋势才刚刚开始。他分析称:“当生命科学领域人才招聘的难度日渐增大,以及机器人、自动化和人工智能等技术的成熟度已经可以去尝试解决传统生物学科研、生产及应用的痛点和需求,未来涌现出更多的无人实验室一定是不可逆的趋势。”

而在这样的趋势下,镁伽的目标是在少数的垂直行业里面做深做透,成为提供端到端全站式服务的供应商。”要做困难但有长期价值的事情。”回顾过往立足未来,黄瑜清的决心依旧坚定。“鲲鹏实验室一期的落成只是前进了一小步,我们希望镁伽能在未来从最懂生命科学的自动化公司成长为最懂自动化的生命科学公司。“他如此说道。

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