そう遠くない未来に実現します【研究室自動化】

みなさんこんばんわ！バグプログラミングです！最近はプログラミングやアプリ開発などを勉強している私ですが、ふと思いました。「プログラミングとかで研究の手作業を自動化できないのか？」と。調べた結果、最近盛んに行われているとのことです！世界中ではこの考えは「ラボラトリーオートメーション」と呼ばれています。

ラボラトリーオートメーションとは、その名前の通り「研究工程を全部AIやロボットに全部任せてしまおう！」と言う考えのこと。近年コロナ渦の影響で急に進んできました。コロナ渦の影響で多くの研究者や学生がラボに向かえず実験が進まないと嘆く一方で、「在宅で遠隔操作やデータ記入だけで仕事ができるなら最高じゃないか！」や、「返って実験の無駄が省けて効率が上がった！」、「実験の再現性が高まって正確なデータが得られた！」といったメリットにも気づき始めました

【ラボラトリーオートメーションの現状】
ラボラトリーオートメーションの考えが実現した例として、たとえば自動分注装置（大量の容器に指定した量の溶液を移す）、自動培養装置（細胞が一定以上の量に増殖したら培地を交換する）等があります。このようにロボティクス技術や画像認識技術を用いた自動化が盛んに進んでおり、また昨今は特に実験機器メーカーの制御ソフトウェアをクラウド対応にすることで遠隔操作等を可能にする例もあります(例：顕微鏡で観察したサンプル写真のクラウド上でのシェアなど)。しかし現段階では全ての自動化は厳しいとの声も上がっています。その理由が２つあります。

【ラボラトリーオートメーションの課題】まず一つが「機器同士の連携が難しとのことです」。機器１つ１つの自動化はされており、研究者は煩雑な手作業や稼働中の様子をたびたび見に行く手間を省けるようになってきましたが、連携に関しては自動化されていないケースも多く、機器から機器に試料を移す工程にどうしても手作業が発生してしまします。
工程と工程の合間に細々とした作業（例：別の容器に移す、かき混ぜる等）が発生するなどの理由から、専用の装置を設けて自動化するよりも手作業で行った方が効率的なのが現状です。しかし一方でこの現状を改善しようとするアイディアもあります。それが「ロボットアーム」です。このメリットは

・人間よりも正確、柔軟、繊細な動きができる。
・実験の再現性が高まり、より正確なデータが得られる。
・遠隔操作が可能である。

既存の実験設備の配置や運用を大きく変えることなく活用できるという利点もあり、実験の自動化を促進するキーデバイスとして注目を集めています。

もう一つの課題は「導入コストが高い」ことにあります。現状のロボットアームの価格はピンキリ有りますが、相場として片腕¥100.00~¥250.000くらいになります。現状のラボオートメーションは１つ１つの装置の自動化であることから、費用を費やして自動化された（相対的に高価な）装置を1つ購入しても、作業効率化の範囲は狭いです。要は割りに合わないです。これに関しては100万円以上する自動培養装置と同等の装置を10万円以下で自力で作成した猛者もいます。つまりDIYでどうにでも解決できるものです。

現状としてはロボットの作業１つ１つは自動化されていますが、作業から別の作業に移転する連携や細かな作業まではどうしても人の手に依存しています。コロナウイルスは今なお研究分野に大きな負担を強いているが、人々はデジタル化をはじめとするさまざまな工夫でこれを乗り越えようとしています。また、ラボオートメーションのさらなる発展に向けて、技術の開発も着々と進みつつあります。完全無人の研究室が実現させるのもそう遠くない未来の話です！