用计算机辅助生物学完成循环

我的手机基本上就是一台便携式电脑。你的也是，除非你还是超级粉丝诺基亚3310．你家里可能有一个智能设备，可以控制灯光，播放音乐，甚至和你聊天。科技渗透到我们生活的每一个角落，但生物学家却不知何故落在了后面。在世界各地的实验室里，许多研究人员仍然使用笔和纸来设计实验和记录数据。现在，计算机辅助生物学(CAB)正在给这个领域带来革命性的变化，特别是在合成生物学的集成领域。

Markus Gershater和Sean Ward创立英国合成生物学时，它还处于起步阶段Synthace从伦敦大学学院在2011年。快进到2019年，Synthace是一家成功的英国合成生物学公司的典范。该公司从拨款和私人资金来源吸引了近5000万美元的投资2560万美元来自Horizon Ventures领投的B轮融资去年12月。

在工程代谢途径和合成蛋白质的时代，生物过程发展的真正瓶颈在于实现Design-Build-Test-Learn周期。一个科学家带着一根吸管和世界上所有的试剂，必须设计他们的实验以适应人类的局限性。然而，自动化平台可以比任何人更快、更准确地移液。微流体和传感器技术的进步也使细胞培养和发酵变得容易，因此从克隆到分析的整个过程可以在最少的人力投入下进行。Synthace很早就意识到了这一潜力，并开始在他们的集成软件平台上进行开发，Antha．

将计算能力交到生物学家手中

Antha是一个强大的软件平台，旨在将实验输出提高100倍。虽然合成生物学训练提供了一种真正的跨学科方法，但并不是今天所有的生物学家都能跟上编程代码的速度。Antha的用户友好界面是由工程师、化学家和生物学家组成的跨学科团队的产品，允许用户设计复杂的、多因素的实验，而不必担心在执行过程中的后勤努力。

Synthace联合创始人兼首席科学官Markus Gershater博士说:“Antha独特地实现了灵活的自动化和多样化的设备集成。“例如，它快速、灵活的自动化重新编程，使这些设备能够用于高度复杂的多因素实验，这些实验特别需要手工完成，或用传统方式为机器人编程。”

通过从开始到结束协调自动化来消除过程的瓶颈，可以在很短的时间内完成实验。至关重要的是，这降低了总成本，为昂贵的自动化系统的投资提供了立即的回报。除了机器人，Antha还与分析设备有接口。Antha使用它的内置跟踪记录样品，因为他们准备通过分析。

Gershater说:“我们已经在我们自己的实验室和客户的实验室里看到了这些能力的转变效应，在那里，人们能够做没有Antha无法想象的实验。”

另一个主要问题是重现性。特别是在生物学中，结果受到生物体的自然变异的影响。再加上人类的自然变异，异常值的数据来源很难确定。自动化在很大程度上降低了与人类变异相关的风险，并彻底改变了合成生物学领域，在这个领域，跨学科方法解决问题和过程优化是关键。Antha将协议传递给机器人和分析机器，它们执行工作，信息反馈给Antha进行数据分析。

数据采集是珊莎的超能力所在。人工智能(AI)需要处理大量数据。Gershater解释说:“生物学数据往往是支离破碎的，而且来自[统计]动力不足的实验。而Antha可以产生高度结构化、统计上强大的数据集，具有高标准的计量标准，然后可以通过人工智能进行组合和查询。”

Synthace已经利用了这一点，与来自中国的公司建立了合作关系像LabGenius这样的变革性初创企业到像微软这样的跨国公司，他们使用Antha来生成数据，用于人工智能驱动的生物洞察力。

CAB正在合成生物学领域不断壮大。Synthace目前与微软合作通过云计算将Antha平台带给客户，并改进他们的计算机辅助设计受欢迎的白皮书．里芬的科学发展环境(SDE)Platform是另一个集成软件，允许设计和控制实验与数据分析。Riffyn SDE是面向非营利组织的开源软件，与第三方软件合作良好。Desktop Genetics开发了制造CRISPR突变体的软件平台。他们的DESKGENTM AI平台可以访问一个庞大的CRISPR库，帮助设计针对特定实验的最佳CRISPR指南。

生物学正在快速赶上21世纪。可用的CAB软件的范围正在扩大，可以通过标准的电脑、平板电脑、在某些情况下甚至是你的手机进行控制。

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