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加速智能自动化变革,共筑美丽健康新世界
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2023-03-09 16:02:40来源: 中国机器视觉网1201

初识镁伽是在2022年1月初。时值天津疫情大规模爆发,一则关于镁伽“抗疫支援小组”携带新冠检测设备奔赴抗疫前线的新闻深深的触动了我们。据了解,镁伽早在国内疫情刚开始就毅然投身抗疫第一序列,以前瞻的创新型技术为后盾,为抗击新冠肺炎做出了贡献。带着浓浓的敬意与好奇,中国机器视觉网记者采访了镁伽科技机器视觉总监高岩与AI科学家孙新,一扇通往高效、健康、美好世界的大门就此打开。

镁伽成立于2016年,是一家专注研发先进科学生产力工具的科技公司。在生命科学领域,镁伽通过不断开发创新、高质量的智能自动化产品,为客户提供多元化、全流程的解决方案,目前已经实现了从研发端、生产端到下游检测检验实验室的全链条覆盖,助力生命科学研究的探索与发展。同时结合自主研发的通用型智能生物实验室——镁伽鲲鹏实验室的科研能力,为行业带来高附加值的生产力工具和服务,加速新药研发、细胞基因治疗、类器官以及合成生物学等领域的智能自动化变革,改善人类生命健康。此外,镁伽的解决方案和服务也被广泛应用于先进制造领域,深度服务泛半导体、新能源等行业。

纵观镁伽的发展史,总能看到国内高校和研究所的身影。镁伽一直希望以先进的科技生产工具和创新产品助力科学家释放更多潜能,因而愿意通过共同申报的项目、校企合作、建立博士后工作站等各种模式与国内高校和研究所合作。比如镁伽科技与清华大学联合申报的科研项目——“高通量自动化连续定向进化平台筛选纳米抗体的研究和应用”正式获批2022国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点支持项目。镁伽科技与中国中医科学院医学实验中心、中南大学湘雅二医院联合申报的科研项目先后获批2022国家自然科学基金面上项目。自2022年以来,镁伽与高校、科研院所的联合项目已连续三次入选国家自然基金支持名单。这标志着镁伽在生命科学不同细分领域的科研创新实力得到认可并具备广泛应用价值,切实解决实验室质效痛点,为人类健康长寿的大命题贡献更多力量。

中药新药研发,领先技术开新局

据统计,目前全国中药工业总产值约9000亿元,约占我国生物医药工业总产值的 1/3,并带动形成约2.5万亿元规模的中药大健康产业。如此大规模的中药产业,却面临着质量不能保证的窘境,究其问题出在了生产环节。我国中医药理论虽然先进,但生产技术落后,工艺制造较粗糙,质控水平低。大部分中药生产线只实现了机械化或者自动化,无法达到数字化、智能化程度。

为打破这一局面,“中国制造 2025”和“中医药发展战略规划纲要(2016—2030)”指出,今后中医药发展的主要方向是推进中药智能制造,注重信息化、智能化及工业自动化三者的相互融合。镁伽作为国内自动化与智能化解决方案的提供商,在当前政策引导的大趋势下,无疑是打破窘境推动中医药快速发展的关键力量。

2023年新年伊始,镁伽与中国中医科学院医学实验中心联合申报的项目——“机器人驱动的高通量中药新药及其作用靶点筛选新技术建立和示范应用”成功获批2022国家自然科学基金面上项目。该项目旨在探索突破中药新药研发的劳动密集性、实验稳定性和可重复性等瓶颈。结合镁伽在机器人自动化、人工智能领域的独特优势和中国中医学科学院医学实验中心长期的科研积累,通过镁伽自主研发的实验室自动化软件系统MegaFluent®将药物筛选工作站、荧光定量 PCR 仪等仪器进行有效串联,结合热稳定性蛋白质芯片技术,实现了中药复杂作用体系靶点筛选及有效成分鉴定的全流程自动化,极大提高筛选质量,有效解决中药靶点、新药筛选的难题。

中药检测与西药检测的区别?

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镁伽科技机器视觉总监高岩告诉记者,中药跟西药在制作方式、目标数量、药物成分等方面存在区别。首先是两者的制作方式不同:中药是用传统的方法煮沸植物、动物和矿物质等天然药物,不需要提取药物成分,而西药需要提取药物成分,这些成分是通过有机化学、无机化学或生物方法制备的。其次两个行动的目标数量不同:中药可以作用于一个或多个靶点,而西药只能作用于一个或一个特定靶点。最后是两者的药物成分数量不同:西药通常由化学成分制成,而中药通常可以由许多中药材料制成,因而二者的检测主要根据制作方法和成分的不同进行分析开展。但是针对二者的检测,目标是一致的,镁伽通过自身生化团队,打造针对中药和西药分析的自动化和标准化,利用薄层色谱或称薄层层析等技术,结合镁伽在机器视觉、人工智能、生物科技和自动化技术优势,确切的把检验自动化和实验室智能化落实在中国的中西药检测领域上,为创建更美好的世界而努力。

赋能类器官,技术融合最前沿

值得一提的是镁伽在类器官方向也取得了不错的进展。镁伽旗下的前沿生物公司——赛拉达生物,打造出自动化类器官工作站,实现高通量标准化大规模类器官培养和测试。目前已成功培养出具有2波段跳动和显著腔室结构的心脏类器官、具有脑室和清晰神经结构的脑类器官等数十种具有极高价值的类器官模型。

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赛拉达一直致力于借助自动化和智能化技术赋能类器官技术的应用,积极探索类器官技术的标准化以及应用生态的构建,着力各种类器官培养、类器官芯片的定制以及在精准医疗、再生医学、新药研发、细胞智造等领域的研发。结合公司自主研发的自动化工作站系统并借助机器视觉技术,通过对类器官的视觉自动诊断并通过标准化大规模实验 ,已成功建立了高通量的iPSC细胞诱导的小肠、肝脏、肾脏、心脏、肺、脑、视网膜和血管等类器官及组织来源的肺、胰腺、胰岛、肠、胆管、肝脏等类器官培养体系,并开发了具备科研与临床精准治疗能力的高通量肿瘤类器官药物筛查平台。

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镁伽与中南大学湘雅二医院联合申报的项目——“基于CRISPR/Cas9高通量筛选联合类器官探索PRKDC在骨肉瘤多柔比星耐药中的作用及机制研究”便是镁伽自动化高通量基因编辑以及类器官技术的成功应用。据了解,骨肉瘤当前的治疗手段非常有限,手术及辅助化疗为目前临床标准治疗方案。多柔比星是临床一线化疗药物,其耐药往往致患者化疗效果不佳,严重影响患者预后。湘雅团队与镁伽鲲鹏实验室结合各自在自动化高通量药筛、高通量基因编辑技术、类器官技术和骨肉瘤领域的专业积累优势,成功揭示骨肉瘤多柔比星耐药的作用及机制,将有效推动骨肉瘤临床治疗水平的提升。通过此次技术的升级,镁伽将助力解决制药过程难题和提高临床治疗水平。

机器视觉技术,不可或缺的拼图

在助力生命科学自动化与智能化升级的路上,镁伽在短短几年内就取得了丰硕的成果,这与镁伽鲲鹏实验室有最直接的联系。借力镁伽多年深耕获得的人工智能、机器人自动化技术能力,以及专业的跨学科复合型专家团队,鲲鹏实验室形成了“自动化+人工智能+生物学”能力闭环,输出前沿生物学研发能力。其中,公司自研的MegaPlant AI算法平台、InteVega 视觉平台、MegaCloud镁伽云等都是组成该闭环不可或缺的部分。

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据镁伽科技AI科学家孙新博士介绍,InteVega平台是以AI赋能视觉的新一代机器视觉平台。立足“Vision Beyond AI”的愿景,根据数十年机器视觉行业项目经验总结,该平台基于数据流引擎和500多个自主研发的2D/3D视觉+AI算子,以流程图的方式搭建视觉流程,实现对生命科学和先进制造领域的机器视觉需求进行零代码开发。InteVega还支持图像采集及特征分析、设备间通信、运动控制、生成界面软件等关键视觉开发功能。相比于纯定制开发,使用InteVega平台搭建项目视觉流程可以有效降低1/3以上的项目开发及维护的人力和时间成本,从而促进项目的快速交付、规模交付,实现降本增效。

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同时,InteVega平台集成了基于MegaPlant AI算法平台孵化的30多个对于生命科学和先进制造领域应用场景经过专门定制优化的AI算法模型,涵盖了目标检测、分类、语义分割、实例分割、OCR/OCV、无监督异常检测、合成数据生成等算法类型,效果和速度表现均大幅领先于通用算法。在InteVega平台内实现了数据采集、数据自动标注、数据人工标注、AI模型训练、AI模型自动剪枝量化加速和嵌入流程图等功能,做到了AI算法模型零代码开发和上线。

InteVega平台是镁伽的AI视觉算法基座,帮助镁伽在视觉相关产品和项目上实现开发效率、技术复用率、产品标准化率的大幅提升,进而实现降本增效。在生命健康的液体分装、耗材生产、细胞与类器官分析、血液分析等领域,镁伽的视觉算法工程师们基于InteVega平台均实现了行业领先的产品技术指标,做到了项目的优秀交付。

InteVega平台已申请数十件发明专利,目前已在镁伽主营的生命健康、半导体、新能源、新型显示等产品方向实现了规模化落地应用;架构先进性和产品设计前瞻性也为其未来应用于更广泛的诸如汽车、3C等领域提供了可能。InteVega平台的下一步计划是推向商业市场,赋能更多行业用户。

  • 王棠猛

    大帧科技(苏州)有限公司创始人&董事长

    近年来,随着消费电子、汽车、半导体、新能源等精密制造行业对于精度要求的不断提高,3D视觉逐渐成为当前机器视觉行业最热门的话题。面对厂商日益增长的需求和不断扩大的应用市场,3D视觉也面临各种全新挑战。如何缩短机器视觉从实验室到落地工厂的距离?如何应对越来越丰富的市场需求?近日,大帧科技(苏州)有限公司创始人&董事长王棠猛做客《机器视觉》杂志,结合当下AI技术发展趋势,为大家剖析3D视觉在新阶段的发展方向。
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  • 董霄剑

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    有一颗始终仰望星空的情怀,才能使目光所及更长远。伟景智能一直憧憬着机器人与人类共存的世界,并坚信未来必定有机器人一席之地。他们致力于为机器人赋予“慧眼”,创造机器人的感知和认知,并以机器视觉为着力点推动机器人“自然学习”。近日,北京伟景智能科技有限公司创始人董霄剑做客《机器视觉》杂志,分享了他的“慧眼”与机器人“蓝图”。