朱伟，赵文亮，何凯

（1 中国科学院深圳先进技术研究院，深圳市精密工程重点实验室，广东 深圳 518055；2中国科学院深圳先进技术研究院，粤港澳人机智能协同系统联合实验室 广东 深圳 518055）

生物技术是应用生物学、化学和工程学的基本原理，使用生物体（包括微生物、动物细胞和植物细胞）或其成分（细胞器和酶）来改进产品、改良植物和动物，或基于特殊用途而培养微生物的技术［1-5］。随着现代生物技术的飞速发展，基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程以及生化工程所取得的成果被广泛应用于医药、农业、环保、轻化工等重要领域。

在现代生物技术迅速发展的进程中，基因工程是现代生物工程技术的核心，其最突出的优点是打破了物种之间常规育种的界限，原核生物与真核生物之间、动物与植物之间，甚至人与其他生物之间的遗传信息得以重组和转移［6-8］。在整个基因工程技术操作流程中，对外源目标基因的分离、克隆以及对目标基因的结构和功能的研究构成了下游基因工程常规操作的基础，例如重组目标基因表达的结构和引入外源基因［9-10］。其中克隆挑取环节工作量很大，一个工业微生物改造项目通常需要挑取数万个菌落，传统的人工挑取效率相对较低，操作者很容易遗漏目标菌落或主观选择判断，从而降低了实验项目的客观性和科学性，使用机器人来代替人工克隆挑取操作已成为主流发展趋势［11］。

欧美国家在生物图像识别处理和计算运动控制方面具有较深入的研究，对克隆挑取机器人的研制起步较早。……