未来实验室

这是C＆amp的一个很好的文章;关于“未来实验室”的新闻，我会继续下去并制定标准的评论，这是现在已经成为未来的实验室。这个想法是使机械自动化和实验评估软件配合在一起，以“关闭环路”，并使实验更多地变得更好的转弯和监视效果。这是一个有价值的目标，人们一直在努力实现这一目标。

但是这种愿景有很多方法可以走出轨道。在机械端，化学实验众所周知是难以自动化的，因为它可以涉及如此的身体行动。粉末，液体，气体（所有这些都是通过不同手段测量的），添加的订单，惰性气氛，广泛变化的温度，搅拌技术，无论如何都是多种溶剂和试剂。一些人在你身上蒸发，如果你不快速移动，其中一些斯科尔沃尔从空气中的水，从粉末转变为粘稠的粘性，其中一些来自溶液沉淀出来，堵塞你的针和转移线，以及其中一些有突发成火焰的倾向。因此，任何在广泛自动化的尝试都需要一些故障排除。

在软件结束时，反应条件和产品活性的优化仍然可以分为半科学。这两个都有臭名昭着的悬崖和不连续性，当你绊倒它们时只会变得显而易见，这些事情往往被计算模型处理不当。有时像DOE这样的主要组件分析方法可以很好地工作，但其他时候它挣扎，而且通常没有办法知道你正在进行的那些情况中的哪些情况。但要诚实地，我们大多数人都会为一个自动化的“让我大致如此巨大的东西”或“尝试一系列催化剂和溶剂等这种转变”，以后申请人类脑电站。这是文章压力的一点：

这些实验室尚不完美，在药物和化学工业的研究管理人员拥抱他们之前需要大量的工作和令人信服。观察结果在瓶颈位于时钟循环中 - 数据到数据;其他人，到机器人。但创新者对Loop中第三个元素的重要性一致：人类研究员。

“这态度的发条实验室是，长期来看，不是最强烈的方法，”库珀说了一个自给自足的研究机的概念。 “最强大的方法是具有非常渗透界面的发条实验室，以便可以捕获人类知识。”

确切地。这就是为什么我不会因为机器人来而对人们喊叫，因为机器人来了。我希望该死的机器人快点赶紧来到这里！我们从击中屏幕上的几个按钮很长的路径，使合成型5000使我们成为新的抗生素或新的透明导电聚合物。我们可以使用的帮助，以及当前系统最终能够开始做的事情，就是说“嘿，乘坐这个100个胺库，将它们逐一耦合到这个中间的东西，然后在你的时候具有用于测试“或”嘿的纯化样品的一组纯化样品，在这种大矩阵的温度/时间/添加剂中改变这些结晶条件，并通过会发生的事情回复给我“。简而言之，你将转向一些非常有能力的虚拟和技术娴熟的实验室助理的东西，他们不断地工作，并潜入任何您给予他们的任务。

在所有化学领域都有一个可怕的很多这类工作，我们所有人都在我们的时间也完成了。如果有些人听起来很乏味，那就是因为它可能是艰难的，并且会很不知疲倦的机械帮助。多年来，我已经写了几次（其中链接其中）。是的，我意识到我们已经拥有了更多的不懈机械帮助，而不是习惯于自动进样器和所有，但允许我向帕金森的法律提出必然结果：工作扩展以填补可用的自动化。

我有一个演示文稿，我给了自动化和AI，其中一个要点是它实际上会让化学家更多，而不是更少。但是，这项工作将迁移到更高的水平，因为我们所谓的“咕噜声”是由机器重新定义的。来自我自己的职业生涯的琐碎（但真实的）例子：在毕业生学校，我将自己的分数剪掉，因为我跑了手工包装硅胶色谱柱，使用从1ml小瓶（或更小）高达250ml Erlenmeyers的一切。事实上，我的实验室里的人们用来将各种大小的小瓶连接到小5×5机架，然后可以冲洗并重新使用，并消除了那些令人讨厌的肘部和滚动 - 击球-alley事件在台面上。我有两个或三个由20ml闪烁的小瓶制作的，男孩他们得到了一些使用。制作那些，收集它们的分数，然后考虑到他们的次数（由我和我的老板漂白！）完全充分利用我的时间，但现在这样的事情是自动的，谢谢善良。

即使在我的第一份药品行业的工作中，NMR机器还没有自动进样器。每个NMR都有一个注册列表，其中包含名称和办公室电话号码，当您收到呼叫时，您将在那里拿到那里，并用完了15分钟的时间段，但是你希望。然后你打电话给名单上的下一个人 - 这通常是我很好地知道的人，所以我的标准消息是“让你的毫无价值的屁股到NMR，你懒惰的slux”或类似的东西。一夜一套样品？当然，如果你想在NMR房间坐在那里并过夜。逐个。

最终，我们现在正在做的大部分工作都似乎是原始的，而不是那种东西，我诚实地对此。只要我实际上没有坐在那里，等待检索我的NMR样本，并站在准备好的HPLC旁边，以确保它实际上是有效的。我们的时间有更好的和更有趣的事情！

我认为有组织阵列的想法是令人着迷的。但作为一个恰到好处的化学内存的医生，我想知道应用于大多数阵列的化学是否适用于所有阵列。如果您在5,000个微小区中有人体细胞培养，则在每种细胞中施用100个毫米溶液中的100个微溶液，将在每个细胞中以相同方式表现出来的方式？如果一个人太挥发了怎么办？如果在室温下降一下，怎么办？如果一个与兄弟分子的成对成对，怎么办？并对这一点进行分类需要花费很多时间？我的例子可能很好，但你得到了这个想法。我对可以做这些阵阵并对结果充满信心的人的钦佩。

简单的答案是，在高吞吐量屏幕中无关紧要。

当然，一些化合物将是不稳定的，但如果你屏蔽了足够大量的化合物，则会有一些东西到底。无论如何，不​​稳定的化合物可能不是你想要的那样。

这些故事每年回收相同的主题。他们引用了来自麻省理工学院和多伦多大学的教授（曾经在哈佛大学），因为那些记者在他们的故事引导饲料中获得命中的人。

但是，转到Pittcon，SLA，Aiche和任何数量的其他行业会议，您将看到所有主要的Pharma公司（GSK，Pfizer，Vertex，Lilly，Novartis以及良好的波士顿剑桥公司）分享更实用演示文稿。您还将看到一个不同的教授，以及一个相当多样化的团体，呈现出更现实的东西。我的建议是不要读这些故事，而是转到会议自己。对于毕业生卡在实验室中，这是可访问的，但可悲的是这些故事不显示真实的图片。

这是营销年龄和炒作。有些人真的很好。

我没有别的话说，但我真的很喜欢，你用这句话“斯卡尔沃尔从空中水。”

我只是在C＆amp中阅读了这篇文章; Enews。关于2段，我拿出了我的废话宾果卡。当我完成的时候，我赢了，跨越，对角线，多次，不需要中间的自由空间。

好的，现在我真的很想知道你的宾果卡是什么！我不久前停止重新浏览我的ACS会员，所以唉，我无法访问。

“最强大的方法是具有非常渗透界面的发条实验室，以便可以捕获人类知识。”

真实，但同样的问题困扰着传统的动手有机合成。如果程序中的步骤未能达到预期的产量，则通常设计了一组实验，这可能涉及改变溶剂或反应条件。即使在取得成功，我的感觉就是很少的时间来理解为什么这一套条件是成功的，因为没有别的是。只有肩膀耸肩和在合成的下一步上移动。

我无法帮助，但相信可以做出更好的工作，以便“捕捉人类知识”，虽然“了解”将是一个更好的词。可能是贫穷的毕业生必须通过综合来获得博士学位，他的顾问需要他成功，所以他可以得到他的下一个补助金。尽管如此，我仍然无法帮助，但认为额外的实验是测试假设的关于为什么这套条件工作，但其他人并没有将这些领域转发“人类理解”领域，并且理解也有实际的好处。

实际上，如果机器人合成成功，则可能甚至可以通过现在在背景中以自动时尚进行附加实验来实现比现在的情况更大的理解，而穷人GS继续合成的下一步。

理解很好，但并非总是必要的。由于时间限制，我可能完全良好，从某种自动黑匣子中获得反应条件，然后我的工作只是为了弄清楚如何使化学在商业规模上可靠。如果我有时间稍后查看所有数据，以获得一些更深入的了解并发布了很好的东西，但它不是我的案件中的最终目标。

是的，显然，这就是我所指的。对于*当前*实际目的，可能需要了解谅解，但对于该领域的长期进步，获得理解将非常有用;一个人希望，通过提供更大的可预测性。

在实现短期和长期目标之间，这是一个经典的冲突，短期通常赢。出于明显的原因。

但是，如果德里克描述的机器人合成的类型确实是提供理解的缩短，我的要点是，在手动综合中相当经常调用的爱迪生程序也越来越短，以提供人类理解的额外距离。所以我没有看到自动化程序在这一特别方面的任何方面都更糟糕。

但我不禁想到，在某个地方，有一个用于调查我所描述的类型的地方。可能是，正在讨论的自动化实际上可以帮助运行艰难的额外实验，这些实验可能在没有化学家的情况下在长凳上手动经过耗尽的实验手术，这可能会提供人类的理解。

我认为你完全正确，机器目前最好使用运行实验和生成数据的咕噜声。至少，一旦物料处理和自动取样完全充实，它们将变得非常有用。我很难想象一个人类不是要求有关问题并提出要测试的假设的未来，但我相信场景比任何人都可以想象。

了解很好，但这不是我得到的报酬。我得到了一定日期的报酬。如果依赖于理解的年终奖金，那么这是一个不同的故事。

我是德里克的同一代毕业生。他没有提到的是那些手持式硅胶柱的早期自动化部分收集器经常选择原因，而不是旋转以使下一个空收集船只在柱下下方。因此，全力以赴的托管色谱柱，确保第二天早上没有进入实验室，找到一个收集船只溢出到地板上，其中剩下的坐着空，因为Gremlins进入馏分收集器。

@Anon这是一个：作为一个前化学家，我的注意力也进入：“IBM继续推出Watson作为商业产品;其第一次申请是纪念斯隆昆仑癌症中心的肺癌治疗决策管理。该公司还为工业研究市场定制了Watson，包括化学品，其中包括大德国公司Evonik Industries在内的公司部署了它。“正如我回忆，沃森在肺癌管理中崩溃了：看到一个IEE谱文章“IBM WATSON如何过度夸张并欠AI医疗保健的欠款”，https：//spectrum.ieeee.org/biomedical/diagnostics/how-ibm-watson-过度曝光和欠妥艾滋病的治疗保健。

https://www.youtube.com/watch?v=_izw2coyztk实际上，我现在太忙了，现在在这里争论antivaxxers，而机器人在我的实验室中运行测定。什么可能出错？

虽然我建议略有变化：工作扩展以填补可用的有用/适当的自动化。

作为一个非常开放的过程化学家（但以一种持怀疑态度，以一种好的方式，以及测试和尝试），我已经看到了很多不同的自动化可能性，是的，他们都倾向于陷入一般的模式“有些目的是有益的，一些用于别人，很多很多是为了错误的应用程序......”

但我喜欢这一必论是，因为它强调我的经验是，引入自动化不会导致人们失去就业机会，而是提高它周围人民的生产力（假设购买的自动化设备适合于目的）。

在我的地区（过程化学），自动化的需求在早期的侦察到最终优化或QRM实验中非常显着变化（在我看来）非常显着。我的经验是（一般）在早期阶段非常简单，半手册是最合适的，但自动化在分析中非常重要（HPLC中的自动采样器改变了我的生活，就像NMRS的那样。）。

“这种经理和工程师的曲折精神，设计和制造和分发的思想和分发是一个神圣的战争：所有公共关系和经理和工程师雇用的广告男子都闻到了旧的商界，使大型商业闻名日子，它当然不是一开始。现在，工程师和管理人员相信他们所有的心灵，他们的祖先聘请了人们对他们的看法。昨天的雪工作成为今天的讲道......预言的一个不愉快的业务，历史有一种方式向我们展示了什么，回想起来是可怕的令人震惊的解决方案。“

当我看到机器人运行格子然后通过恒定添加铜碘化铜进行1,4加入eNeone，我将被留下深刻的印象。在此之前，我最喜欢的用途是非常简单的机器，只做一个或两件事真的很好，Gilson 215和类似的液体处理程序，小瓶称重机，带有条形瓶，自动化的HPLC或ISCO类型色谱机，以及其他简单的工作站都很棒。简单的小瓶/管架系统和多孔板也是与不无需自动化的平行做事的好方法。

我已经看到了很多非常复杂的自动化合成机器，从100,000美元到里程费用，大多数都是完全浪费时间和金钱。少数有一些明确的用途，但大多数人大多是刚才到复杂的方式，并且有泄漏，堵塞，故障或花费一年时间来编程。

圣母，是吉尔森215s仍用过吗？棒极了。我先在1996年给我买了一下？喜欢那些小家伙。狐狸分数收集器怎么样？

我的希望是机器人将获得每个*小学步骤*可靠。一个这样的步骤将“将X mg的所述粉末从容器中倒入旋转伏特瓶中，X是10-100（对于X100，这是一个不同的步骤）。”有几十个这样的步骤，但每个这样的步骤都没有许多排列。

每一步都会有选项，例如“我们挖出重量船以从中取出粉末的多少钱？”。机器人并不盲目或聋，所以我们可以包括反馈，例如“如果泡沫出现，减慢吸管压力”。事实上，机器人可能感觉到我们不能这样的东西，例如粉末试剂上的静电量（可以使其到处飞行）。提供默认值，但如果样本具有异常物理属性或者时间敏感等，则需要调整。

这些步骤进一步组合成连续较大的协议，每个级别是一个呼叫较低函数的Python函数，再次偶尔被覆盖的默认值。

做所有这一切都是艰苦的工作，但坚强的是不太繁琐的方式。它需要更多的尺寸来编写可以处理常见情况并提醒人类的灵活代码。它需要*知道*如何深入螺母和螺栓的螺母，你需要的是，而不是“与每个数据点与每个数据点相处”。

我觉得这一切都针对Pharma或其他'蓝筹股'群体。在过去的10年里，我在R＆amp; D在化学公司，这是一个无法负担自己的NMR机器，并且反应跟踪仍然通过火焰离子化GC。即使是我现在，我们仍然仍然打包自己的硅胶列（当没有别的东西时，在奇怪的场合）。我觉得为大多数化学家来说，这种自动化是数十年的。

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德里克，致谢突出显示开发高质量化学自动化协议所需的故障排除。在过渡到实验室自动化之前，我被培训为过程化学家，发现扩展原则也适用于扩展，并行化和自动化。如果关心投入到他们的发展中，自动化系统可以产生优质的数据。我们只需要保持警惕。封闭的环循环变得越来越可行，归功于解决您提出的一些挑战。但是，当你突出如此雄心勃勃时，设计人机循环系统没有错。事实上，这可能是最实用和最有效的安排。

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