Na tientallen jaren een fantasie te zijn geweest lijkt kunstmatige intelligentie school te maken, maar ook de robots dringen op. Op een lab verschijnen steeds meer machines maar in de VS zijn al de eerste labs opgezet die (vrijwel) zonder menselijke hulp hun onderzoekende arbeid doen en wel 24 uur per dag en 365 (of -6 in een schrikkeljaar) dagen per jaar.  De labjassen kunnen aan de kapstokken.
Scheikundige Dmytro Kolodieznyi deed normaal zelf zijn proeven in het lab, maar in 2018 werd hem gevraagd mee te werken aan de opzet van een vrijwel geheel geautomatiseerd lab, het Emerald Wolklab gedoopt (maar dan in het Engels). Aan de Carnegie Mellonuniversiteit in Pennsylvania werkte hij met intracellulaire monsters en fluorescentie.
Hij kreeg twee maanden de tijd om zijn labwerk te automatiseren. Initiatiefnemer was een biotechnologiebedrijf uit San francisco dat geautomatiseerde labdiensten wilde aanbieden aan onderzoekers in een omgeving die (dus) wolklab werd genoemd, waarschijnlijk naar analogie van de opslagwolk op internet. Als de proef zou slagen dan zouden er meer van dergelijke robotslabs kunnen worden opgezet, was het idee.
Het robotlab van ECL bestond uit een serie machines die af en toe geholpen werden door witte robots. Het geheel stond in een ruimte van 1400 m² waar hooguit twee mensen van vlees en bloed rond liepen. Het kostte
Kolodieznyi een week om al zijn jaren als promovendus te repliceren voor de robotomgeving, van de synthese van organische verbindingen met fluorescente ‘vlaggen’ tot de geavanceerde microscopie. Volgens hem heeft hij wat dat betreft alleen nog maar de buitenkant van de mogelijkheden benut, maar dan hebben we het al over het kweken van celcultures, de analyse van DNA, vloeistofchromatografie en het inzetten van structuurbepalingstechnieken zoals massaspectrometrie en kernspinmagnetische resonantie. Nadat hij in 2020 promoveerde ging hij bij ECL werken als wetenschappelijk ontwikkelaar.

Het werk van de promovendus voor ECL inspireerde ‘zijn’ universiteit om 40 miljoen dollar te investeren in een eigen wolklab. Dat zou de eerste zijn geweest in een academische omgeving. Het lab zou midden 2023 van start kunnen gaan en dan zou iedere onderzoeker aan de Carnegie Mellonuniversiteit er gebruik van kunnen maken (zoiets als dat in de jaren ’70 en ’80 onderzoekers op een universiteitgebruik konden maken van een computer; destijds nog gevoed door stapels ponskaarten). Volgens Germano Coppola van het Australische biotechnologische bedrijf CSL Behring en klant van ECL ontstaat daarmee de mogelijkheid gigantisch veel informatie te genereren zonder zelf het lab te hoeven ingaan.

De medeoprichters van ECL, Brian Frezza and D. J. Kleinbaum, hadden geen robotlab op het oog toen ze samen als vrienden van jongsaan af naar de Carnegie Mellon gingen. Ze richtten in 2010 Emerald Therapeutics op met als oogmerk het ontwikkelen van antivirale middelen. Daarbij kregen ze veel met machines en hun aansturing te maken en van het een kwam het ander. Die automatisering was niet alleen goed voor de productiviteit, maar ook voor de reproduceerbaarheid, zo ontdekten ze.

Code

Frezza: “Ik was bezig proeven om te zetten in code. Aan het eind van de dag is er dan geen meerduidigheid in de tekst. Ik druk op de knop en de machine kan het reproduceren.” Dat bracht het tweetal op het idee het lab als dienst aan te bieden.
Dat heeft het voordeel voor de klanten dat ze niet hoeven te investeren in de machines en robots. Klanten kunnen zelf de opzet bedenken en die ook weer wijzigen en dagelijks op de hoogte gehouden worden van de vorderingen. Een kunstmatig intelligente ‘deskundige’ staat hen daarbij terzijde om de proefnemingen zo soepel mogelijk te laten verlopen, wanneer er kinken in de kabel (dreigen te) komen.

Natuurlijk had je al labs die onderzoek uitvoeren in opdracht, maar in een robotlab doen onderzoekers de experimenten in feite zelf, is het verkoopargument van de labdienstaanbieders. Die wolklabs zouden de wetenschap zelfs kunnen democratiseren, stellen voorstanders. Frezza: “Het maakt niet uit wie je bent of waar je woont. Je gebruikt allemaal hetzelfde lab.” Bovendien laat een wolklab zich niets gelegen liggen aan maatregelen die genomen worden om een virusuitbraak te bestrijden.

Bron: Nature