AI的下一场革命：Multiply Labs 正在扩大机器人驱动的细胞疗法生物制造实验室
Source: NVIDIA AI Blog
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Overview
Multiply Labs 正在为细胞疗法实验室带来芯片行业已经实现的变革：它引入机器人，以更快、更好、更便宜的方式完成繁琐、精密且需要卫生的工作。
这一概念的灵感来源于 Fred Parietti 在 MIT 从事机器人学博士研究时，遇到了 Alice Melocchi，她向他展示了劳动密集型实验室缺乏自动化且面临污染风险的现状。
“她向我展示了她在实验室里做的事以及其中的困难，我简直不敢相信——我以为药物的生产方式和芯片一样，这既疯狂又真实，”Multiply Labs 的联合创始人兼 CEO Parietti 说。“随后，我飞往硅谷，在 Y Combinator 开始了这项工作。”
总部位于旧金山的 Multiply Labs，成立于 2016 年，现已为 Kyverna Therapeutics、Legend Biotech 等领先公司实现细胞疗法制造的自动化。
什么是 Multiply Labs 提供的
- 端到端机器人系统，用于大规模生产基因改造细胞疗法——完整产品线请点击此处查看。
- 使用 NVIDIA Omniverse 构建的实验室环境 数字孪生。
- 使用 NVIDIA Isaac Sim 框架进行 机器人仿真与培训。
- 基于 NVIDIA Isaac GR00T 基础模型开发的 类人机器人，帮助实验室提升卫生水平。
这些技术带来 精度提升、降低污染 和由 物理 AI 驱动的 先进制造（NVIDIA 定义）。
为什么自动化对细胞疗法重要
细胞疗法涉及从患者或供体中提取细胞，对其进行基因改造，然后重新输注以治疗癌症、遗传疾病、自身免疫疾病和神经系统疾病。
- 手工性质 – 每个治疗通常是针对特定患者的一次性操作。
- 高成本 – 生产费用昂贵，对污染或操作不当极为敏感。
- 无菌要求 – 任何违规（例如在细胞附近呼吸）都可能毁坏产品。
“它必须保持无菌，且不能让任何人在细胞附近呼吸，所以这显然是机器人技术的高价值应用，”Parietti 说。
在 Multiply Labs 的受控生物制造集群中运行的机器人提供 卫生、精确且可重复的工艺，显著降低风险和成本。
参考文献
- Multiply Labs 网站
- 细胞疗法产品页面
- NVIDIA Omniverse
- NVIDIA Digital Twin 词汇表
- NVIDIA Isaac Sim
- NVIDIA Isaac GR00T
- Physical AI 定义
模拟细胞疗法制造技能以提升实验室精度
细胞疗法制造过程复杂、成本高且容易出现失败。生物科技公司正转向自动化和仿真，以降低风险、扩大产量并保留专家知识。一个关键进展是 模仿学习——在 Isaac Sim 中训练机器人，通过分析视频示例来复制专家的操作。该方法捕捉顶尖科学家往往未记录的隐性技能，并将其转化为机器人的控制策略。
“我们实际上是用最佳科学家的精准视频示例来训练机器人，并且我们证明它们在统计上是等价的，”Parietti 说。
“如果人员离职或退休，产率可能会下降——我们观察到这些操作中蕴含了大量隐性知识，这几乎是一门艺术。”
核心技术
- NVIDIA FoundationPose – 用于姿态估计的 Isaac 模型。
- NVIDIA FoundationStereo – 用于立体匹配的 Isaac 模型。
这些模型从视频中提取轨迹，使机器人能够直接从最佳的人类示例中学习。这在制药行业尤为重要，因为将工艺从实验室转移到生产环境的技术转移至关重要，而人员流动导致的知识流失可能会严重影响生产。
数字孪生仿真
Multiply Labs 使用在 NVIDIA Omniverse 中构建的数字孪生来仿真机器人臂的工艺。通过运行数千次虚拟迭代，公司能够：
- 在实际部署前识别并解决机械故障。
- 加速开发周期。
- 提高实验室操作的安全性和精确度。
扩大机器人系统规模以提升细胞疗法的可及性
细胞和基因疗法前景广阔，但其复杂性和成本历来限制了人们的获取。自动化正在改变这一局面。
如今，生产单剂量的细胞疗法的成本可能高达 $100,000。通过先进的机器人技术，这一成本可以 降低超过 70 %，降至 $25,000 – $35,000 每剂。
“我们希望推动行业从小众走向规模化——实现 100 倍更多的疗法，同时成本降低 70 %——让拯救生命的治疗不再只属于少数人，而是惠及数百万。” – Parietti
为什么自动化重要
- 成本降低： 制造费用最高可降低 70 %。
- 产能提升： 每平方英尺设施空间可生产的疗法数量提升至原来的 100 倍。
- 精度与一致性： 机器人可执行数千个无菌步骤——液体转移、袋/注射器搅拌、温度控制——且不会产生气泡或人为错误。
- 持续运行： 机器人无需休息，可实现 24/7 的可追溯性。
过程概述
这些疗法涉及数千个精确的无菌步骤——在容器之间转移液体、在不产生气泡的情况下搅拌袋和注射器、保持精确温度——且必须在严格的时间限制内完成。即使是单一步骤的人为失误，也可能导致整个过程受损。相比之下，机器人能够全天候以精确、一致且可追溯的方式执行每项任务。
视频概览
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利用类人机器人改进污染防控流程
在细胞疗法制造的高风险领域，污染不仅是个麻烦——它会导致整个项目停摆。受控集群环境中的机械臂操作精准如手术刀，但真正的“狂野西部”却在洁净室之外。手动装载和卸载材料会带来打喷嚏、滑倒或针管掉落的风险——任何一种都可能破坏原本无瑕的工艺。
为什么选择类人机器人？
- 适应性强 – 双臂工作马，可以应对非结构化、不可预测的环境。
- 精确 – 能够小心地拾取药盒、移动并保持无菌。
- 可扩展 – 训练完成后，同样的技能可以部署到多个工作站。
NVIDIA Isaac GR00T N 基础模型
Multiply Labs 正在使用 NVIDIA 的 Isaac GR00T N 基础模型开发类人机器人。
- GR00T N1.5 是面向通用类人机器人推理和技能获取的开放机器人基础模型。
“GR00T 给我们的类人机器人注入了千百次生命的肌肉记忆，”Parietti 说。“这就像通过展示几个舞步来教机器人跳舞。”
借助 Isaac GR00T，训练类人机器人进行装载和卸载成为一种 可扩展、可重复的流程：
- 捕获 混乱的人类示范。
- 转换 为干净的控制策略。
- 快速部署 这些策略到多台机器人上。
结果
一个全自动化的生产车间，人员在玻璃后观察，而类人机器人——由 Isaac GR00T 驱动——保持工艺的连续、清洁和无污染。
图片来源：NVIDIA 博客