经济下行倒逼实验室降本增效,"AI自动化"是最优解吗？

年初ChatGPT等人工智能工具的兴起，让市场意识到人工智能将催生明确的产业变革，大模型的成熟加速了AI技术向各场景的应用。以人工智能为驱动的数字化、智能化与自动化技术正被越来越多的行业领域应用，科研人员与实验室用户也期盼借助这些新兴技术改进研究工作流程，加快与加强成果产出。安捷伦现有的技术与产品为现代实验室提供完善与高效的分析测试性能与工作流，能够帮助用户应对各自领域内科研攻关的挑战。随着分析测试在各行各业中扮演着越来越重要的角色，以AI、自动化为代表的技术在未来分析实验室中的应用场景、运营将如何变化？

2023年7月11日，安捷伦举办了主题为“数·智·未来”未来实验室媒体圆桌会，仪器信息网受邀出席。来自制药、第三方检测、科学仪器、人工智能和机器人等多个领域的嘉宾分享了各自的真知灼见。

嘉宾合影

从左至右：安捷伦大中华区高级市场总监 郑欣，深圳晶泰科技分析总监 张健，微谱先进制造事业群总经理 刘昌进，明捷医药副总经理 朱子丰，安捷伦大中华区液相液质自动化产品业务拓展团队经理 赖丛芳，安捷伦大中华区实验室信息系统产品经理 郭亮

  AI自动化实验室应用场景趋向多元化

安捷伦大中华区高级市场总监 郑欣

安捷伦大中华区高级市场总监郑欣担任主持人，并分享了主题为《未来分析实验室：自动化、人工智能和可持续》的主题报告。报告主要介绍了未来实验室技术在远程化、自动化、智能化和绿色化四个方面的研发进展、趋势与挑战。郑欣表示，安捷伦将聚焦提升实验室效率，持续以数智分析技术为新品赋能，提升分析测试系统的性能与易用性，并打造出面向未来实验室的工作流，助力强化中国用户的科研竞争力。

明捷医药副总经理 朱子丰

作为一家新秀企业，明捷医药于2016年成立，至2020年成为药明康德子公司，主要致力于帮助客户提升药品的质量标准，即在药品达到全球一致性标准的前提下继续提升药品的质量标准。朱子丰介绍，目前药品分析测试是检测领域中法规规范要求最严苛，对于数据完整性要求度最高，但自动化应用程度最低的领域。该行业特点也使得其在实验室数字化、自动化、智能化方面具有非常大的发展空间。实验室运营中的可预见性、适应性、可持续性是朱子丰目前最为关注的方面，也希望借助自动化和智能化进一步提高人均产出和人均效率。

谈及未来实验室的应用场景，在制药行业有着资深经验的朱子丰笑谈道，在药品质量控制QC实验室中经常有句话叫“实验容易，写记录难”。实验人员承担着巨大的压力，但一旦出现人为误差，后续的工作量将翻十倍不止。而实验室自动化的应用将会大大减轻实验者的体力劳动，使其有充分发挥智慧的时间和空间来找到关键检验项和指标。值得注意的是，基于严苛的法规下，在制药QC实验室中，重复的复核工作至关重要且任务繁重。倘若能实现自动化电子化复核，就能释放一个数量级的生产力，非常有前景。

微谱先进制造事业群总经理 刘昌进

微谱，大型研究型检测机构，拥有近3000名员工。微谱先进制造服务领域包含新材料及化学品、光伏、半导体、新能源汽车、通讯及电子电器、航空航天、先进装备等产业链，围绕新材料及器件企业研发质控过程中分析检测需求提供化学成分分析、表面与显微分析、失效分析、可靠性测试、材料物性测试、新能源热管理评价等一站式技术服务。主要覆盖先进制造行业、电子通讯行业以及汽车共三大业务板块。刘昌进介绍，当前微谱技术服务平台覆盖从光谱、色谱一直到等分析仪器全平台。在很多领域比如微塑料研究领域充分运用了安捷伦的自动化、智能化技术。

效率和效果（客户满意度）是刘昌进目前在实验室运营中首要关注的两个方面。不同于制药行业对实验室自动化的强劲需求，材料分析行业整体的特点是进行逆向分析的know-how过程，换言之，需要为客户提供定制化方案。他坦言，近些年微谱也一直致力于内部持续推进信息化、数字化的进程。关于未来实验室的应用，他讲到：首先，不同的客户的个性化需求对于任何一家三方检测机构而言都具有一定挑战性，这就促使大家思考是否能够基于AI大数据算法，将标准化并与之匹配的解决方案推送给客户，对于节省前端营销成本起关键作用。其次，如果在样本前处理工作中广泛实现自动化应用，将大大降低人力成本，同时整体数据的可靠性也将进一步得以保证。从药物筛选的AI应用角度来讲，刘昌进认为目前有两个发展方向：一是快速自动化生成药物合成数据；第二是从监管部门到落地研发生产，实现行业内整体的数据共享。

他认为，促进仪器方法的开发才是智慧实验室的核心所在。针对行业非标准检测方法的开发（例如LC、GCMS），传统的做法是基于经验摸索，耗时耗力，如能基于历史大数据以及智能算法，将会极大降低对人员的要求，缩短方法开发的周期，最后再辅以智能数据处理系统，最终可实现样本进——结果出的解决方案。综上，对于端对端的业务流而言，智慧化实验室的应用极具突破性，且未来存在很大的发展空间。

深圳晶泰科技分析总监 张健

以人工智能 (AI) 和机器人驱动创新的深圳晶泰科技，主要业务包括智能制药和智能制造两部分，致力于实现生物医药、生命科学和新材料产业的数字化和智能化革新。

担任深圳晶泰科技分析检测领域的智能装备和中药装备两个大领域的主要参与人张健表示，通过AI和自动化提升整个行业的运行效率和产出比是当下及未来聚焦的方向。

在实验室运营中，张健最关注两个方面：效率和质量。“未来的实验室，人工只需工作一小时，剩余交给仪器。”谈及对未来实验室应用的憧憬，张健分享了三点：数字化、自动化、在线检测。并在硬件和软件两方面体现，首先在确保各应用场景监管条件合规性的基础上，机器可实现24小时无人值守运行；其次，软件需解决自动系统化报告出具及结果分析处理，这样才能达到全流程的自动化实验室标准；而就在线监测方面，以安捷伦为代表的科学仪器企也持续不断地进行精密科学仪器与自动化解决方案的开发，助力未来实验室的进一步发展。

安捷伦大中华区液相液质自动化产品业务拓展团队经理 赖丛芳

“对于第三方和商业实验室客户而言，如何能快速实现繁杂的样品处理及数据分析是很大的痛点所在。”赖丛芳坦言：“未来实验室的发展，寄希望于人力能够从事更多创造性的工作，同时更好地指导AI和自动化帮实验室用户去解决各种问题。”赖丛芳介绍了2023年安捷伦在自动化方面表现出色的两款LC/MS全新产品以及智能化质谱解决方案。

安捷伦面向中国市场正式发布了Agilent 6495 三重四极杆 LC/MS（LC/TQ）系统（左图）与Agilent Revident四极杆飞行时间LC/MS（LC/QTOF）系统（右图）。

两款新品带来了升级的性能，尤其集成了多种实用的智能/自动化功能，可提升用户的实验室效率与产出能力。其中，6495 LC/TQ作为高性能的稳定质谱，专为研究设计，可帮助提高效率，并缩短仪器停机时间，从而确保检测更多样品；Revident LC/QTOF主要针对代谢组学到制药等小分子市场，以及食品安全和环境分析方面的应用，它结合全新 MassHunter Explorer软件，允许在单个软件中进行统计分析和鉴定等数据探索，从而简化了非靶向分析。

据介绍，首先基于优异的硬件性能可保证仪器7×24小时工作，亦可实现智能化自动调节功能。自动反馈+处理机制是本次新品一大亮点，仪器在运行期间自动检测到样品错误时，会自动响应对应处理机制，如实现自动在线稀释、清洗进样口等操作，在很大程度上减少了人工操作的成本。她坦言，目前机器在这方面的能力远不及经验资深的实验者，但她认为这是迈向实验室智能化的重要一步。最后，她坚信在与实验室客户不断交流迭代智能方案后，安捷伦会带来更多更好的智能化实验室方案以提高工作效率。

安捷伦大中华区实验室信息系统产品经理 郭亮

郭亮分享了安捷伦与合作伙伴们在自动化实验室应用中的一些切身感受。安捷伦的优势在于横向可以提供工作流解决方案，纵向可以提供科学仪器设备，并将二者整合，为客户提供整体解决方案。具体而言，明捷医药关注于质量标准，对于数据非常敏感。郭亮表示安捷伦可提供行为分析方案，便于实现在日常实验室运行中提前给出异常警告。这不仅仅针对于操作人员，还包括检测结果数据、环境、温湿度、压力甚至可拓展应用于生产过程中。基于此最终会形成基于实验室的big data数据库，为实验室智能化检测提供进一步支持与帮助。他另举例说明，晶泰科技对于全自动化闭环流程的控制位于全国前列，而这就要求工作流程中尽量减少人工的参与。对此，安捷伦可提供仪器整合在线解决方案，基于AI让各种数据参数更加可控、可信。他表示，安捷伦的特色是提供高度整合定制化服务，为提升实验室运行效率、实验室数字化转型助力。

  顺应市场需求，AI自动化赋能应以人为本

郑欣总结道：未来高科技服务行业的发展，特别是人均产出的提升，最终还是要仰仗技术的进步，以及整体实验室生态的改变，这也是行业转型的其中一条必由之路。

2023年是特殊的一年，宏观经济虽然在逐步恢复，但聚焦于高端制造业，规模制造业利润下降比较明显。除了局部行业发展不错，不少行业面临较大的压力与挑战。在当前的经济环境下，市场对于像AI、自动化会持怎样的态度？几位嘉宾围绕宏观经济下的突围破局展开，给出了各 自的答案和看法。

·与客户痛点保持一致，实验室自动化将在3-5年内将发生质的飞跃

作为一家以智能化 (AI) 、自动化驱动的药物研发科技公司，晶泰科技一直将人工智能、自动化等新基建关键技术与生物医药产业广泛融合。2022年晶泰科技自主研发的智能化、自动化实验室首次公开亮相，进一步与专家经验相结合的药物研发服务新模式通过专业的服务助力药企缩短药物研发的周期，提高药物研发效率和成功率。

张健分享到：“我们发现客户和晶泰的痛点保持一致——迫切希望提高效率和成功率，因此智能制造、智能制药这两大品牌应运而生。近两年左右，业内自上而下，包括监管部门、药监部门以及头部企业，对AI 自动化实验室非常重视，皆希望获得整体解决方案以便适应规模化的生产场景。因此，我认为未来实验室的发展方向非常明确且快速，预计未来3-5年内，全场景下的自动化水平会实现质的飞跃。”

·当下“打粮食”，未来“肥土地”，AI自动化倒逼降本增效

据刘昌进介绍，微谱每年在信息化建设板块投资将近2000-3000万。虽然经济形势不太友好，但在微谱内部的管理工作分两部分，第一是“打粮食”——即解决当下财务营收问题。第二是“肥土地”——制定未来进一步发展规划。刘昌进表示：“信息化、自动化、智能化的核心是如何将人均营收提升、人均人工成本降低，我认为还是要以终为始，倒逼去看如何实现结构化的成本降低。基于此，微谱未来会进一步加强整体信息化、自动化、智能化的投入。”

·未来实验室≠无人实验室，人机结合是大势所趋

回归本质，可持续发展的根源是实验人员，未来实验室仍要以人为本。实验室人员对于工作环境流程、工作效率及其工作状态的满意度是未来实验室真正要提升的重中之重。朱子丰表示：“从去年下半年开始，形势倒逼促使行业突破创新，提高人均效率至关重要。尤其服务业规模在进一步扩张发展的时候，人均产出提升必不可少，提升人机结合的比例就是重要方式之一。未来实验室并非完全的无人实验室，人机结合必然是一大趋势。越是在外部经济形式不好的前提下，行业就会越发内卷，尤其体现在更先进的技术生产力方面。这就要靠自动化、智能化等先进的生产力来赋能，这也是明捷医药整体要大力推进的地方。

  未来实验室生态构建，需行业同仁群策群力

谈及“在未来实验室自动化智能化的趋势下，以安捷伦为代表的仪器企业面临的挑战如何？”时，郑欣表示：“从纯粹的技术角度去看整个市场，还有很多方面仍需努力。首先在仪器硬件端，虽然行业目前初步实现了智能化功能并利用AI技术逐步推进一些工作，但现有仪器的智能化程度远远不能达到我们的期望，因此未来实验室还有很大的发展空间。近20年来，安捷伦大量的仪器研发主要围绕提升仪器稳定性和易用性，站在用户角度，实验室生态系统的构建和完善同等重要，而此过程未必是安捷伦一家公司的能力就足够胜任的，这就要求我们继续秉持宽容和包容的态度携手行业同仁一起努力并最终为用户提供源源不断的定制化解决方案。”

郭亮说：“正如安捷伦的英文单词的词根 Agile代表敏捷的意思，安捷伦在已有的自动化领域中，一直非常快速的在调整以适应客户的需求，即以客户为中心。包括在AI研发上，数字化研发上，一直加大投入，尤其体现在我们智能化产品线上的高度协同。”

“我们目前在快速推进的方向之一就是根据客户需求反馈，对产品及解决方案进行快速迭代。因为智能化、自动化和数字化其实还是比较大的概念，回归其根本就是要符合客户的需求和预期。”赖丛芳补充道：“自动化产品和解决方案从来都不是凭空开发的，而是站在客户角度，满足定制化的需求——即以客户为中心。所以在保证仪器硬件皮实的前提下，我们要提供一些更具开放性、融合性的软件操控方案，最终才会达到进一步解放人力，降低成本的目的。”

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预告：在AI自动化时代下，未来实验室需要何种人才？

待数字化、智能化、自动化高度成熟时，未来实验室对人才的需求将发生那些变化？仪器信息网就人工智能、自动化未来实验室发展过程中的人才培养问题与各位嘉宾进行交流，敬请期待下文！