自动化

近日，中国科学院沈阳自动化研究所在复杂曲面机器人自动化磨抛加工领域取得新进展，提出了一种基于六点定位原理的叶片坐标系自动标定方法，实现了航空发动机叶片磨抛加工过程中动态工件坐标系的自动标定。该研究成果于近期在线发表在计算机/制造领域期刊Robotics and Computer-Integrated Manufacturing。 基于六点定位原理的航空发动机叶片坐标系自动标定方法 　　作为航空装备的核心，航空发动机是一种结构高度复杂且精密的动力机械，被称为“现代工业皇冠上的璀璨明珠”。叶片是航空发动机中最为关键的零部件，其结构复杂，工况恶劣，对加工工艺的要求较高。目前航空叶片的磨抛主要形式是人工磨抛加工和专用磨床磨抛加工。随着工业机器人技术的不断发展，机器人自动化磨抛叶片类复杂曲面已经是一种必然趋势。然而，机器人系统中零件动态坐标系的自动化定位技术尚不成熟，实现航空发动机叶片的高自动化、高精度的磨抛加工具有很高的技术难度。 　　沈阳自动化所工艺装备与智能机器人研究室基于六点限位原理提出了航空发动机叶片的顺序标定策略，完成了机器人系统中动态坐标系的精准自动标定。结合建立的复杂曲面机器人自动化磨抛系统，研究团队开展了航空叶片的磨抛加工实验。实验结果表明，提出的标定策略可以实现较高精度的机器人系统动态坐标系的自动化标定，将标定精度由传统的人工精度0.2mm提高到了0.05mm，大大提高整体系统的稳定性。 　　该研究成果得到了国家自然科学基金的支持，并成功应用到了其他复杂曲面的自动化磨抛设备系统中。

如需查看原文献/补充资料 请关注曼森生物公众号编者按目前的各类实验室基本上都是属于非常消耗人力和时间的劳动密集型场所，而且还容易出现人工操作产生的差错。这种现状决定了需要由低通量的人工操作向高通量的自动化操作模式转变，实验室自动化无疑解决了这个问题。曼森生物是一家为生命科学领域实验室自动化建设提供高品质创新产品、技术支撑和全实验室自动化解决方案的高新技术企业，拥有自主知识产权和实力强大的技术研发团队，始终坚持将生命科学实验和AI及高通量自动化实验相结合，致力于为合成生物学、生物医药、医疗医学检测及食品安全检验检测实验室提供全方位全流程自动化和智能化综合解决方案，产品涵盖从食品安全、药品安全到生命科学领域智能机器人自动化工作站系统、全流程检验检测实验室自动化以及配套自动化和智能化仪器设备及相关耗材等。曼森无人化实验室局部实验室自动化发展史实验室自动化是通过“机器人换人”、“人工智能替代人类智能”的现代技术，对传统劳动密集型实验室进行技术改革，实现无人化、精准化和高效化的效果，其技术特点是自动化、智能化和云端化。实验室自动化的应用市场包括医药研发、生物学、医学检验、食品药品安全检验检测、环境和水质监测等领域，这些领域都是目前全世界各国关注的热点问题。实验室自动化和智能化正在成为一种趋势，就像工厂的自动流水线一样，实验室机器人会按照标准化的工作流程完成实验操作。未来我们把这类融合了自动化、实验室机器人、人工智能、大数据、物联网、云计算等信息技术以及现代化学和生物基础知识的实验室称为智慧实验室。实验室自动化发展大体上经历4个主要阶段。实验室自动化1.0阶段实验室自动化1.0是指单一设备自动化，属于设备自动化范畴，功能比较单一，一个自动化设备往往只有一种或一两种功能，需要人来操作使用，只解决了检测工艺流程中的一步或一两步。例如自动化配液，自动化称量，自动化离心，自动化消解以及自动化测试等操作，如乳品质量检测中使用的乳品分析仪（图1）、功能食品检测电子舌（图2）等，这些设备在乳品质量安全检测中执行比较单一的地特定功能检测。图1乳品分析仪图2功能食品检测电子舌这些单个设备零散分布在实验室的不同地方，人工操作单个设备仪器，功能单一，国内相当多的实验室处于该实验室自动化1.0阶段。实验室自动化2.0阶段实验室自动化2.0是指工作站形式的自动化，仍然属于设备自动化范畴。一台设备整合了多种功能，一个批次可以处理一定数量的样品，一个批次内可以做到无人值守，批次之间需要人工补料和下料。例如，液体处理工作站（图3）图3 液体处理工作站实验室自动化3.0阶段 实验室自动化3.0是指流水线形式的自动化，自动化设备与设备之间自动传输样品，实现了全实验室自动化，多以流水线形式呈现，类似于工业自动化，包括自动化样本运输、自动化开盖压盖、自动化离心、自动化混合、自动化过滤以及自动化上机检测等。流水线形式自动化应用最多的是医学检验，如生化检测自动化流水线、免疫检测自动化流水线、血液检测自动化流水线、微生物检测自动化流水线等（图4）。图4 生化免疫自动化流水线 实验室自动化3.0的出现大多是在医学检验和生物医药等领域，主要是由于这些特殊领域检验时效性要求和工作重复繁重特点，这种社会需求使该领域成为实验室自动化3.0的排头兵，目前国内在医学检验领域基本普遍采用该流水线自动化工作方式。实验室自动化4.0阶段实验室自动化4.0是指智能化自动化的实验室，属于流程自动化，在全实验室自动化3.0基础上，加入人工智能，实验室自动化4.0技术，不仅仅代替劳动力，而且还代替了一部分脑力劳动，具有机器学习、自动判断、自我决策能力，这里自动化实验室多用在研究型实验室领域，特别是解决多品种、小批量、多批次、高时效的检测需求，在全实验室自动化基础上，融入机器深度学习等人工智能，即实验室智能化操作和管理，通过对智能实验室机器人发出指令，进行所有的实验室操作，包括样品前处理、分析检测和实验数据的处理，并可以循环往复地进行，如利物浦大学的案例（图5）、伊利诺伊大学的案例、zymergen、ginkgo等公司的应用。曼森生物正在为合成生物学、医药、食品领域开发实验室自动化4.0的技术解决方案（图6、图7）。图5 人工智能机器人科学家图6 曼森生物合成生物学自动化实验室图7 曼森生物食品药品检验实验室 实验室自动化4.0已成为未来实验室建设的趋势，将引领现代化高效低碳实验室自动化建设的方向。云端实验室云端实验室是指科学家可以通过网络浏览器登录在线云实验室平台，在一张空白画板上，画出想要制造的分子化合物框架结构，平台使用机器学习来预测所需的成分和混合的顺序，然后将指令发送到远程实验室的机器人去执行。云端实验室结合有自动化仪器设备、实验室机器人、人工智能和云计算平台的集成化实验室，实验人员只需远程设定好实验步骤，远程实验室机器人就可以在云端实验室接受指令负责解决下游的实验操作过程，并将实验数据反馈给实验技术人员。在全球目前比较成规模的商业化云端实验室有Emerald Cloud Lab和Strateos等公司。国际商业机器公司IBM也建立了一个名为RoboRXN的云端制药实验室（图8），该实验室能使科学家足不出户就能设计并合成新分子。科学家只需在浏览器上登录便可进入实验室，在服务器上画出需要制造的分子骨架结构，平台会将指令发送给远程实验室里的机器人来执行这个过程，实验完成后平台就会将结果报告发送给科学家。图8 RoboRXN化学实验室机器人科学家文章来源：本文由上海曼森生物整理提供 内容审核：郝玉有博士 排版校对：刘娟娟编辑 END

前言20世纪60年代，出现的第一台微处理器，给机械化的实验室带来了新的机会和机遇。20世纪80年代计算机和软件技术的快速发展推动了实验室自动化的大规模应用。直至现在科技依旧在不断发展。随着物联网技术、人工智能还有机器学习技术快速发展，实验室自动化也发展到了一个新的阶段，从单一的功能向着全实验室自动化方向发展。人们对实验室自动化的定义可以分为狭义和广义：狭义的实验室自动化指通过实验获取数据、数据处理和获得实验结果这一过程的自动化；广义的理解包括科学实验、仿真、图像处理、计算机辅助设计、自动测量、自动检查、实验设备的控制、文献专利情报的管理、各种数据库、自动翻译、专家系统等。回顾整个实验室自动化的发展历程，大体经历了3个主要阶段：无自动化（即所有仪器都作为独立机器存在）、部分实验自动化（实验室分析仪与分析前工作站互连并部分集成）以及全实验自动化（即主要的分析前和分析后的步骤在与分析仪物理连接的工作站上自动执行，并由软件程序有效地管理）三个发展阶段。现如今，激烈的市场竞争需要让企业在短时间内实现产业化，谁先将想法变成现实谁就在这个领域占据了主动权，因此让研发过程加速成为了大家的共识，对实验室自动化的需求也愈加强烈。面对强烈的市场需求，实验室自动化不仅在国内，乃至全球都是风口的存在。据调查数据显示，2022 年全球实验室自动化设备市场规模为 68.7 亿美元，预计以 6.64%的 CAGR于 2030 年稳步增至 114.9 亿美元，而我国的实验室自动化渗透率低，市场规模约为8亿美元，超千亿市场空间广阔，外资垄断格局亟待突破。当前实验室自动化设备主要分为三类：标准化产品、非标准化产品、定制化产品，这几类产品并不是纯粹的全面代替演进关系，而是根据成本需求、通量要求以及客户情况，匹配不同的产品形式。本文将对这三类产品的特点、主流厂商及产品和应用领域做一个简单梳理。标准化产品所谓标准化产品指的是单模块形式自动化。这种产品功能比较单一，往往只有一种或者两种功能可以使每一个模块都有独立的操作能力。比如自动化样本运输、自动化样本存储、自动化配液、自动化称量、自动化离心、自动化消解以及自动化测试等操作。国内相当多的实验室处于该实验室自动化的单模块自动化阶段。主流厂商有安捷伦、帝肯、哈美顿等。此部分列出在仪器信息网参展的部分标准化产品：Agilent Bravo 自动液体处理平台帝肯（Tecan) Cavro Omni Flex 机械臂非标准化产品非标准化产品指的是为了与某个仪器设备进行整合联用，为它单独研发的一种模块。主要是为了提高该仪器的使用效率，例如代谢组学样品前处理平台。由于非标准产品的利润空间有限，不仅占据了公司的研发精力，还不具有复制性，因此从事该产品的研发公司相对较少。此部分列出在仪器信息网参展的部分非标准化产品：Agilent Bravo 代谢组学样品前处理平台（专为血浆代谢组学设计） NEMO 适用生物安全柜的自动移液系统（专为生物安全柜、超净工作台、通风柜等有限空间环境设计）定制化产品而定制化产品则是定制化的为某一个实验室进行设计，通过自动化产品代替人工操作环节，衔接实验的各个环节，最终变成一个全方位、全覆盖的自动化实验室。该类产品不仅代替劳动力，而且还代替了一部分脑力劳动，具有机器学习、自动判断、自我决策能力，这类自动化实验室多用在研究型实验室领域，特别是解决多品种、小批量、多批次、高时效的检测需求，在全实验室自动化基础上，融入机器深度学习等人工智能，即实验室智能化操作和管理，通过对智能实验室机器人发出指令，进行所有的实验室操作，包括样品前处理、分析检测和实验数据的处理，并可以循环往复地进行。主流厂商主要有镁伽、汇像等。定制化产品效果图结语在中国，大多数实验室自动化的程度还主要停留在单模块形式上；只有个别领域实验室实现了定制化产品形式，其集成程度有限，在国内市场售价大都在百万人民币级别，客户包括药企、疾控中心、第三方检测中心等。未来实验室自动化将向着智能化的趋势发展，完全将人从实验室中抽离出来，实现更高层次的升维。

在细胞株开发实验室中，ELISA是一个普遍有效的高通量筛选分析和验证实验，受到广大生物制药企业的喜爱。经典的ELISA工作流程需要多个长时间的孵育步骤，与几个清洗步骤交错进行，对人员人力和时间的消耗巨大，使其难以手动进行。由于这是一项需要频繁移液孵育清洗的工作，更容易受到人为错误的影响。随着AI和自动化概念的迸发以及自动化高通量设备的革新， 企业对于自动化需求日渐增长，对于灵活快速的ELISA自动化解决方案也愈发期待。贝克曼库尔特生命科学推出的最新ELISA自动化方案立志于使用最少的人工干预和尽可能高的自动化程度来提高实验速度和效率，减少人为误差，为药物开发助力。目前的ELISA实验挑战：●人员投入大●实验时间周期长●批次间和批次内的检测样品平行性难以控制●标曲制作线性差快查收来自小贝的快速升级方案：01 超快速——右滑开启自动化图一: 人工ELISA 实验步骤，右划开启自动化。02 超稳定运行03 结果保证图二：使用CygnusTM CHO HCP ELISA 试剂盒对于自动化再现性的验证。手工和自动化的标曲比较结果如图二A和B所示，对比R2的数值自动化动化结果更为突出。同样根据标曲的数据进行自动化和手工的比较（图二C），发现吸光度数值基本一致。图三：在Protein A ELISA实验中手工（图三A）和自动化（图三B）制作的标曲线性比较。其中手工实验的R2与自动化实验的R2基本一致。贝克曼库尔特生命科学提供专业的软件硬件支持，以及客户应用开发来满足大家对于生命科学自动化的需求。关于贝克曼库尔特生命科学自动化整合部门介绍：贝克曼库尔特生命科学自动化整合部门位于美国Indianapolis，该部门位于Beckman质量管理系统下，并经过ISO9001认证，部门配备整合实验室，完成整合设备的研发。整合部门人员包含机械、电子、软件、系统工程师，和工程师支持、项目管理人员。如有特殊功能开发，Beckman团队可协助客户在国内进行软硬件开发和测试。*以上内容涉及设备仅适用于科研和工业，不用于临床诊断。

p　　strong仪器信息网讯 /strong近几年，尤其是最近五年，实验室自动化的话题、应用方案是越来越多，层出不穷，说明广大科研院所、医院、制药公司都希望能够将实验室操作自动化，提高效率，减少流程，提升精准性。有鉴于此，作为在自动化领域耕耘数载的老兵，也来谈谈国内实验室自动化的现状和与国外的差距。/pp　　实验室自动化，顾名思义，就是指利用各种自动检测仪器和计算机等手段实现测量、实验和数据处理的自动化，借以减轻实验人员的手工操作，提高科研工作效率。笔者认为，根据自动化的规模及程度，现代实验室自动化可以分为三级。/pp　　strong第一级，实验室自动化的初级阶段，主要目的是实验数据的自动测量。/strong涉及研究计划的制定、研究调查、实验设备的定向设计和整合、实验样品的准备、实验数据的搜集整理、数据库的建立等各项研究分析活动，从而为研究论文的发表、实验数据的快速精准输出打下基础。/pp　　目前不少实验室已经走入这一步了，但是大家可以仔细看下，在生物科技几百个细分领域中，95%以上的细分领域实验仪器的前三名，都是外资。举例来说：在质谱仪、光谱仪、酶标仪、自动化冰箱、离心机、旋盖器等领域都是。极少数的有国内品牌进入前三甲，如在深低温冰箱，离心机，核酸提取仪等某些领域，国产品牌确实已经占据了不少份额，有的甚至超过50%。/pp　　但正因为大多数的仪器都是外资占据，所以一旦老师们希望把仪器整合起来，更加便捷的操作时，首先想到的是向外资提出需求，因为这方面外资巨头在实验室自动化领域创新是有先天优势的。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/62ba3f3c-34e0-4026-9ea4-c9d2eb5d1b75.jpg" title="摄图网_400943832_智能机械工厂（企业商用）_副本.jpg" alt="摄图网_400943832_智能机械工厂（企业商用）_副本.jpg"//pp　　纵观中大型实验室自动化，基本外资全包了。为什么会这样?其实理由很简单，仪器设备前五甲的外资巨头，早就成立了自动化整合部门，专门处理这类需求。而纵观大一些的中资仪器厂商，基本是没有这个部门的。那难道是中资没想到要成立这个部门吗?非也!成立类似的部门，要有客户基础，要有需求，更要有雄厚的资金支持。但是，又有多少实验室会向中资提出自动化需求呢?导致这样的现状，也是非常正常。/pp　　我们的基础工业、加工工艺、加工精度、I/O接口整合、整体设计水平，离世界水平相差甚远。孔子曰: “知己知彼,百战不殆 不知彼而知己，一胜一负 不知彼，不知己，每战必殆”。举例来说：某医学转化中心要建设一套药物筛选平台，它要整合的机器包括自动移液工作站、洗板机、撕膜机、涡旋震荡器、条码扫描仪、微孔板离心机、细胞培养箱、多功能酶标仪、高内涵细胞成像分析系统、微孔板架、自动化机械臂，总共十一套产品，整合在一起，试问国内有哪家仪器厂商对十一台跨专业的机器都很了解?就算了解，如果平时没有整合的经验，敢于为客户整合所有机器吗?而外资巨头通过一系列的并购整合，对大多数的产品都已经了然于心，操作自然得心应手。所以这方面的差距，不是一点点，我们必须清醒的认识到。/pp　　strong实验室自动化的第二级，是在第一级的基础上，增加了计算机辅助处理系统、运输自动化系统、无尘无菌控制系统。/strong/pp　　strong实验室自动化的最高级，即实验室智能化操作和管理，是在第二级的基础上，采用了计算机设计专家系统，具有逻辑运算和推理功能。/strong能远程自我测量、自我检查、自我控制实验设备，对于文献专利情报的管理、各种数据云的检索、存储、翻译等，都能智能化，并且有智能机器人24小时辅助人类来管理实验室。/pp　　到了实验室智能化时代，我们可以想象一下，不管是近距离，还是远程，我们都可以对智能机器人发出指令，进行所有的实验室操作 我们亦可以通过VR技术，身临其境的与机器人沟通，交流，指导他们做好实验，检验实验数据的合理性和准确性 我们将不再担心病毒的传染和实验数据的误差 我们将不需要在突发事件时的三班倒。这些，我们终将在不久的未来可以看到。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/a9f2118d-b55c-435a-a163-cd6459690ecb.jpg" title="摄图网_400270517_人工智能（企业商用）_副本.jpg" alt="摄图网_400270517_人工智能（企业商用）_副本.jpg"//pp　　strong举例说明：生物样本库自动化/strong/pp　　通过工作流程对生物样本进行收集、存储、信息扫描、输入、进库、存档 需要取样的时候，在计算机输入指令检索、调取管理、取样分装或移液分装、自动化检测 检测结果又会传回信息系统进行结果分析及后处理。整个操作一气呵成，大幅减少人工参与。所涉及的仪器有自动化冰箱或自动化液氮罐、2D扫描仪、自动旋盖器、移液工作站、核酸提取仪、机械臂、样本库管理软件、成分分析软件等诸多自动化设备和软件。一般如果样本收集量在50万个/年，存储量保持200万的话，根据实验室自动化程度的高低，总体费用估计在500-5000万左右。在这方面，上海鑫蓝海自动化科技有限公司已经做了诸多有成效的方案。/pp　　一个理想的实验室自动化，工作人员应结合实际工作流程进行设计，既能满足工作需要，又不在短期内过度增加实验室的运营成本。实验室自动化的建设是一项综合性的系统工程，涉及面广，部门众多。所以实验室应根据自身的实际情况和业务发展，结合投入经费、存储标本量、分析项目种类、科室工作流程、场地等具体情况进行总体规划，再分阶段逐步落实建设，还要注意系统的兼容与扩展，最终实现大规模的实验室自动化。分阶段实施有利于降低投资风险，并可在建设和发展过程中充分发现缺点和不足之处，从而在后阶段通过调整补充得以修改和完善。在这方面，国内的实验室从业者还有很长的路要走，任重而道远。/pp　　作者：朱晓喆，上海鑫蓝海自动化科技有限公司，生物自动化部市场总监。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f3371348-03b3-4b8d-ac5a-4b42f4cffb00.jpg" title="4caaeb79-79bd-47f3-bdbc-ff1ff6701d4c_副本.jpg" alt="4caaeb79-79bd-47f3-bdbc-ff1ff6701d4c_副本.jpg"//pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong“化学分析实验室管理与自动化”专题火热征稿中，详情点击链接/strong/span： 　　a href="https://www.instrument.com.cn/zt/labmana" target="_blank" title="https://www.instrument.com.cn/zt/labmana" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "https://www.instrument.com.cn/zt/labmana/span/strong/a/p

这个春节让每个人都措手不及，新型肺炎导致的复工难现象覆盖着大多数行业，目前大力推行在家办公、远程办公的模式，却不适用于检测机构。如何在人工紧张的情况下顺利开工，就让小编来为大家介绍几款超级实用的自动化检测设备吧。 实验室自动化的目的： 围绕不断提高实验室的检测效率、产能、缩短测试周期、减少人工参与及流动对检测过程带来的不稳定因素，从而规范其检测结果的重现性、稳定性以及合规性。EDX自动化系统 闭门在家的日子，陪伴我们最多的就是手机、电视、电脑，由于害怕空气传播病毒，小编还买了二台空气净化器。殊不知这些电子电器产品中的有害物质是需要符合相关检测标准的。"2020年3月1日开始TPEAEU037/2016《关于电器和无线电产品中使用特定有害物质限制》（即EAEU RoHS）强制实施，届时所有EAEU RoHS法规管控范围产品在进入EAEU各国市场前强制要求取得经官方注册的RoHS符合性（DoC）认证文件，以证明其符合EAEU RoHS"。 该款设备通过对X射线荧光光谱分析仪的自动化控制，提供了一个全面的自动化检测平台，利用人工智能技术，实现对样品24小时不间断检测及分析。目前该产品可兼容的品牌有：岛津主流型号、日立、天瑞、华唯、HORIBA等，其他品牌可做定制。 智能称重系统 智能称重系统提供了一种全自动化的解决方案，代替了实验室人工称量固体样品的操作。与传统的人工方式相比，该系统不仅提高了效率，还能够保证称量的精度，有效避免了人工称量条件下受环境、个人情绪和测量方法等因素的影响。 适用样品 固体颗粒、粉末状 高效产能 每12小时1000只 自动称重分流 按照不同测试项目自动称重， 分装到指定容器 避免污染 特殊称量方式，避免交叉污染 智能软件 过程可追溯，报错和故障提示功能 智能贴标 称重信息在线生成数据，贴于瓶身 pH值智能化测试工作站 采用智能机器人、传感器等先进技术，全自动操作流程，提高工作效率，提升检验机构自动化水平，实现健康检验。 适用标准：ISO 3071-2005,GB/T 7573-2009 涵盖模块：开盖-加液-盖盖-震荡-过滤-读数 大 一天可检测108份样品，3个平行样 稳 设备运行，采集数据，工作状态稳定 微 机械臂精准0.01MM，加移液精准0.1ML 智 强大的数据分析能力，对下一工作提供预计 小 模块化设计，对现有实验改造较小 废液自动回收系统 响应国家环保政策要求，保障实验室人员安全，实现对2ML进样小瓶批量化的自动液体分离作业。 涵盖瓶类：螺口、钳口、内插管 高效产能：8小时3600只 智能梳理: 批量放入，自动送至工位 实现废液瓶的初步清理作业 连接抽风管，满足HSE管理体系要求 智能工作模式，保护人体不受伤害。 还有其他更多产品，请关注我们的公众号哦。 疫情防控，人人有责。 我们坚信 众志成城，共抗疫情， 一定能够打赢这场疫情防控阻击战！

p　　病毒，是一种没有细胞结构的特殊生物，个体微小，结构简单，但是有的时候人类在病毒面前反而变得的渺小。病毒和人类的关系一直是如影随形，病毒甚至比人类更早出现在地球上，天花病毒、埃博拉病毒、狂犬病病毒、非典病毒(Sars)、HIV病毒(艾滋病)、马尔堡病毒、甲型H1N1流感病毒、汉坦病毒、肝炎病毒、登革热病毒被称为为全球最恐怖的十大病毒，全球每一次病毒的爆发都会引发人类大量的死亡。/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" style="border-collapse:collapse border:none" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pstrongspan style="font-size:15px font-family:宋体"事件/span/strong/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pstrongspan style="font-size:15px font-family:宋体"时间周期/span/strong/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pstrongspan style="font-size:15px font-family:宋体"死亡人数/span/strong/p/td/trtrtd width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"雅典大瘟疫/span/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体"公元前span430-/span前span427/span年/span/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体"1/4/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体"的雅典人口/span/p/td/trtrtd width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"安东尼瘟疫span /span/span/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"公元span165/span年至span180/span年/span/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"500/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"万/span/p/td/trtrtd width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体"美洲大瘟疫（天花）/span/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体"16/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体"世纪span-17/span世纪/span/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体"超过span2000/span万/span/p/td/trtrtd width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体"黑死病 /span/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体"1347/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体"年至span1351/span年/span/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体"超过span7500/span万/span/p/td/trtrtd width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"墨西哥天花/span/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"1519/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"年至span1520/span年/span/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"500/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"万至span800/span万span /span/span/p/td/trtrtd width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"第三次霍乱/span/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"1852/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"年至span1860/span年/span/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"100/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"万/span/p/td/trtrtd width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"俄罗斯流感/span/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"1889/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"年至span1890/span年/span/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"100/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"万/span/p/td/trtrtd width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"第六次霍乱/span/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"1899/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"年至span1923/span年/span/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"80/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"万/span/p/td/trtrtd width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体"西班牙大流感又称span1918/span年大流感（spanH1N1/span）/span/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"1918/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"年至span1919/span年/span/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体"5000/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体"万/span/p/td/trtrtd width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"亚洲流感/span/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"1957/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"年至span1958/span年/span/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"200/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"万/span/p/td/trtrtd width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"香港流感（spanH3N2/span）/span/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"1968/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"年至span1969/span年/span/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"100/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"万/span/p/td/trtrtd width="260" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体"新型冠状病毒/span/p/tdtd width="165" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"2019/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"年至今（span2020/span年span7/span月span1/span日）/span/p/tdtd width="134" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="font-size:15px font-family:宋体 color:#191919 background:white"超过span50/span万/span/p/td/tr/tbody/tablep　　2019年12月突如其来的一场首先在武汉地区爆发的病毒疫情，引发对全球健康的关注。2020年1月30日，WHO宣布本次疫情为“国际关注的突发公共卫生事件”。2020年2月11日，世界卫生组织将这一新发传染病正式命名为新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019，COVID-19)，同时国际病毒分类委员会将这一新型冠状病毒命名为SARS-CoV-2 (Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2)。此次新型冠状病毒肺炎疫情是新中国成立以来在我国发生的传播速度最快、感染范围最广、防控难度最大的一次重大突发公共卫生事件。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/2cb4306a-d22a-4f3d-83ff-066709f8c586.jpg" title="自动化图片.jpg" alt="自动化图片.jpg"//pp　　新型冠状病毒传播途径主要有呼吸道飞沫传播、接触传播、气溶胶传播，传染性极强，而且家庭聚集性病例发病明显，我国医务人员感染率甚至高达29%。所以在应对突发公共卫生事件时，需加强疫情信息监测、加快疑似病例的诊断等防控措施，迅速鉴别诊断出新型冠状病毒感染，避免交叉感染，控制疫情扩散，及时提供针对性救助和有效合理利用现有医疗资源。/pp　　病毒检测采集样本包括鼻咽拭子、痰液、肺泡灌洗液及粪便等标本，采集、运送、存储和检测按二类高致病性病原微生物管理，按照《病原微生物实验室生物安全管理条例》及《可感染人类的高致病性病原微生物菌(毒)种或样本运输管理规定》(卫生部令第45号)及其他相关要求执行。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/8fc14ef9-33cd-45e8-ba07-cfa99fa6213c.jpg" title="自动化图片2.png" alt="自动化图片2.png"//pp　　生物安全实验室是软件和硬件都达到生物安全要求的动物或生物实验室。管理措施则包含严格的管理制度和标准的操作程序及规程等构成的生物安全管理体系。试验的防护屏障分为两个级别：一级是指操作者和被操作对象之间的隔离，也就是生物安全柜和个人防护装备构成的防护屏障 二级是指实验室与外部环境之间的隔离，即实验室的通风系统和设施结构等所构成的防护屏障。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/72fa1d01-2f20-4ddb-bc96-9ec6da3a728c.jpg" title="pic(2)_副本.jpg" alt="pic(2)_副本.jpg"//pp　　由于新型冠状病毒具有较强的传染性和致病力，对于检测病毒的实验室有相应的要求，实验室须合理划分清洁区、缓冲区和污染区，避免交叉污染，必须在生物安全二级以上的实验室内进行新型冠状病毒肺炎患者的常规血液检测、体液检测以及新型冠状病毒的核酸检测。需要接触新型冠状病毒标本的实验室人员应实施生物二级以上的个人防护。病毒采样后到达实验室的操作步骤包括以下几个：(1)对样本运送箱和包装消毒。(2)仔细核对样本和送样单信息并进行编号。(3)工作人员将样本分装后，按照规范进行30-45分钟56℃病毒感染性的灭活。(4)样本核酸抽提纯化。(5)新冠病毒靶基因扩增。(6)可疑结果复核。(7)数据记录和分析，出具结果报告。strong而病毒样本检测前处理在样本接收，开盖分装直至灭活前都是整个样本核酸检测最危险的步骤，对一级防护屏障和二级防护屏障的要求都很高。/strong/pp　　新型冠状病毒检测也可能出现未检出或者假阳性，其原因大致有以下几个方面(1)样本采集时间、位置、采样量不合适 标本保存和运输条件不合适 (2)试剂盒灵敏度不高，最低检测下限过高，不同的质控品都将影响PCR的扩增效率，引起偏差 (2)患者自身病毒量在试剂盒最低检测限以下 (4)实验操作时核酸提取、体系构建、样本量、实验室室内质控标准流程执行不规范等。strong实验室规范化操作对实验结果起到了非常重要的作用。/strong/pp　　那么，面对病毒，实验室自动化可以做些什么?/pp　　strong一整套全自动化系统能代替人工操作，可以防止实验室操作人员的污染，避免实验室感染的存在，规范一致的操作也能尽可能减少假阴性和假阳性的可能性。/strong/pp　　举例说明：上海汇像病毒自动化检测解决方案/pp　　上海汇像病毒自动化检测解决方案基于AI的机器人控制技术以及人工智能算法，利用智能机器人操作，将所有核酸扩增实验步骤设计成全实验室自动操作，包括全自动样本前处理系统，核酸提取纯化系统，PCR反应体系构建系统，以及PCR反应，一键实现大通量无人化的病毒检测分析，真正实现新型冠状病毒测试全流程自动化和智能化 降低样品之间交叉污染，提高检测数据的可靠性及一致性 尽量减少人员操作感染，降低检测过程中容易对人形成的安全风险以及降低微生物细菌病毒的泄漏风险 节省实验室人力成本，将PCR实验室所需的试剂准备，标本准备和扩增三个独立区域整合在一个系统中，合理布局，提高实验室空间利用率和仪器利用率，使传染病核酸检测更简易更方便。/pp style="text-align: right "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　供稿：上海汇像信息技术有限公司/span/p

导语 岛津最新推出X射线荧光光谱自动化系统SAM-2400，该自动化系统基于MXF-2400开发，是钢铁、水泥行业实现无人实验室的必备利器。 图1 MXF-2400自动化系统，即SAM-2400 MXF-2400是岛津经久耐用的多道X射线荧光光谱仪，当前，仍有二十多岁的高龄仪器在正常服役。因其分析速度快，精度高，操作容易等特点，迄今仍拥有广泛的用户群。基于这款稳定可靠的分析仪器，岛津引入了机械手、AI等先进技术，开发了SAM-2400，让经典仪器再次爆发朝气和活力。 安全卓越，稳定准确 可靠的分析仪器本身，耐用的部件和线缆，沉稳智能的控制软件系统，界面简洁却详实的监视系统，可以充分保障整套系统的运行稳定。 ★ 使用自动专用样品盒，可以降低粉末样品对真空室污染、对厚度不同的样品也可以保证X光到样品表面高度相同，从而保证分析精度★ 自动进行控样校正和标准化工作★ 运行状态监控、保证设备平稳运行和结果准确★ 数据可追溯、可导出、可上传 严谨求实，高效灵活 样品信息实时交互，整个分析过程严谨且快速，数据处理高效且灵活。 ★ 设置等待位、每个类型样品均可设置优先级别★ 多颗样品同时处理，提高分析效率★ 样品信息实时交互 强大谦和，友好贴心 多级权限，安全传感器，人机交互防护系统，分析周期内的异常警报机制、紧急停止后的数据保护措施等都让系统在充分保障人的操作安全的同时，也保障了设备以及数据的安全。 ★ 三级权限管理★ 可以手动插入紧急样品★ 安全优先机制★ 操作简便，轻松上手★ 选配包丰富、可定制功能

2022年8月19日是第五个中国医师节，在这个特殊的日子里，广州市越秀区疾病预防控制中心与睿科集团携手举行了“自动化检验应用联合实验室”揭牌仪式暨技术交流会。广州市疾病预防控制中心理化检验部负责人彭荣飞，越秀区疾病预防控制中心副主任实验室技术负责人姚伯宁、理化检验科科主任谢承恩、理化检验科全体检验人员，睿科集团华南大区经理李维、市场部经理胡琳慧、应用工程师许诗婷，以及南方医科大学、广东药科大学、广东医科大学的实习生代表参加了揭牌仪式并开展了实验室技术交流。会议由广州市越秀区疾病预防控制中心理化检验科科主任谢承恩主持。此次联合实验室的成立，是睿科集团与越秀疾控携手探索多元化的新型合作模式。双方将以联合实验室为载体，聚焦关键核心技术领域，深化成果转化、人才培养、课题申报等多方面合作。打通前沿技术研发端与产业应用端通路，共同推进自动化检测新技术及解决方案的突破与应用。谢承恩科主任主持会议姚伯宁副主任致辞姚伯宁副主任代表越秀疾控对与会嘉宾的到来表示欢迎和感谢，并介绍了中心根据《广州市卫生健康委员会关于进一步加强疾控体系能力建设的通知》精神，建设广州市区域新发传染病和食源性疾病专项检验中心的阶段性成果。姚伯宁副主任表示联合实验室的建设，是中心有效利用社会资源，为实现疾病预防控制体系实验室检验检测能力提升目标，探索发展新模式、创新工作新机制，进一步拓展服务能力深度和广度的新举措。李维经理致辞李维经理介绍了睿科集团深耕自动化科学仪器设备的研发成果和发展方向，以及对联合实验室的展望。他表示“自动化检验应用联合实验室”的建立离不开越秀疾控对于检验工作的高度重视，睿科集团和越秀疾控在长期的合作研究中取得了一些数据成果和应用方面的经验，联合实验室的建立，是双方在自动化检测应用领域的深化合作与积极探索。彭荣飞主任致辞彭荣飞主任进行了技术指导，对“自动化检验应用联合实验室”建设表示祝贺，肯定了共建合作的创新性和前瞻性，祝愿双方的合作能为疾控体系能力建设早日产出成果。简洁而隆重的揭牌仪式后，参会嘉宾一起参观了实验室。其后，各方代表在实验室的多个功能间观摩了仪器设备操作演示，深入开展了检验检测技术交流。揭牌仪式与会嘉宾合影此次联合实验室揭牌暨技术交流会的顺利开展，既是双方推动协同创新和深化全面合作的具体实践，也是实现资源共享、优势互补的有益探索，有利于推动高层次复合型人才培养、高水平科技攻关、高质量科研成果培育。相信此次成立联合实验室必将结出更加丰硕的成果，实现双方共赢，助力健康中国！

实验室自动化是通过“机器人换人”、“人工智能替代人类智能”的现代技术，对传统劳动密集型实验室进行技术革命，实现无人化、精准化和高效化的效果，其技术特点是自动化、智能化和云端化。实验室自动化的应用市场包括医药研发、生物学、医学检验、食品药品安全检验检测、环境和水质监测等领域，这些领域都是目前全世界各国关注的热点问题。实验室自动化和智能化正在成为一种趋势，就像工厂的自动流水线一样，实验室机器人会按照标准化的工作流程完成实验操作。未来我们把这类融合了自动化、实验室机器人、人工智能、大数据、物联网、云计算等信息技术以及现代化学和生物基础知识的实验室称为智慧实验室。实验室自动化发展大体上经历4个主要阶段。实验室自动化1.0阶段实验室自动化1.0是指单一设备自动化，属于设备自动化范畴，功能比较单一，一个自动化设备往往只有一种或一两种功能，需要人来操作使用，只解决了检测工艺流程中的一步或一两步。例如自动化配液，自动化称量，自动化离心，自动化消解以及自动化测试等操作，如乳品质量检测中使用的乳品分析仪（图1）、功能食品检测电子舌（图2）等，这些设备在乳品质量安全检测中执行比较单一的地特定功能检测。图1 乳品分析仪图2 功能食品检测电子舌这些单个设备零散分布在实验室的不同地方，人工操作单个设备仪器，功能单一，国内相当多的实验室处于该实验室自动化1.0阶段。实验室自动化2.0阶段实验室自动化2.0是指工作站形式的自动化，仍然属于设备自动化范畴。一台设备整合了多种功能，一个批次可以处理一定数量的样品，一个批次内可以做到无人值守，批次之间需要人工补料和下料。例如，液体处理工作站（图3）图3 液体处理工作站实验室自动化3.0阶段实验室自动化3.0是指流水线形式的自动化，自动化设备与设备之间自动传输样品，实现了全实验室自动化，多以流水线形式呈现，类似于工业自动化，包括自动化样本运输、自动化开盖压盖、自动化离心、自动化混合、自动化过滤以及自动化上机检测等。流水线形式自动化应用最多的是医学检验，如生化检测自动化流水线、免疫检测自动化流水线、血液检测自动化流水线、微生物检测自动化流水线等（图4）。图4 生化免疫自动化流水线实验室自动化3.0的出现大多是在医学检验和生物医药等领域，主要是由于这些特殊领域检验时效性要求和工作重复繁重特点，这种社会需求使该领域成为实验室自动化3.0的排头兵，目前国内在医学检验领域基本普遍采用该流水线自动化工作方式。实验室自动化4.0阶段实验室自动化4.0是指智能化自动化的实验室，属于流程自动化，在全实验室自动化3.0基础上，加入人工智能，实验室自动化4.0技术，不仅仅代替劳动力，而且还代替了一部分脑力劳动，具有机器学习、自动判断、自我决策能力，这里自动化实验室多用在研究型实验室领域，特别是解决多品种、小批量、多批次、高时效的检测需求，在全实验室自动化基础上，融入机器深度学习等人工智能，即实验室智能化操作和管理，通过对智能实验室机器人发出指令，进行所有的实验室操作，包括样品前处理、分析检测和实验数据的处理，并可以循环往复地进行，如利物浦大学的案例（图5）、伊利诺伊大学的案例、zymergen、ginkgo等公司的应用。曼森生物正在为合成生物学、医药、食品领域开发实验室自动化4.0的技术解决方案（图6、图7）。图5 人工智能机器人科学家图6 曼森生物合成生物学自动化实验室图7 曼森生物食品药品检验实验室实验室自动化4.0已成为未来实验室建设的趋势，将引领现代化高效低碳实验室自动化建设的方向。云端实验室云端实验室是指科学家可以通过网络浏览器登录在线云实验室平台，在一张空白画板上，画出想要制造的分子化合物框架结构，平台使用机器学习来预测所需的成分和混合的顺序，然后将指令发送到远程实验室的机器人去执行。云端实验室结合有自动化仪器设备、实验室机器人、人工智能和云计算平台的集成化实验室，实验人员只需远程设定好实验步骤，远程实验室机器人就可以在云端实验室接受指令负责解决下游的实验操作过程，并将实验数据反馈给实验技术人员。在全球目前比较成规模的商业化云端实验室有Emerald Cloud Lab和Strateos等公司。国际商业机器公司IBM也建立了一个名为RoboRXN的云端制药实验室（图8），该实验室能使科学家足不出户就能设计并合成新分子。科学家只需在浏览器上登录便可进入实验室，在服务器上画出需要制造的分子骨架结构，平台会将指令发送给远程实验室里的机器人来执行这个过程，实验完成后平台就会将结果报告发送给科学家。图8 RoboRXN化学实验室机器人科学家关于曼森生物:曼森生物是一家为生命科学领域实验室自动化建设提供高品质创新产品、技术支撑和全实验室自动化解决方案的高新技术企业，拥有自主知识产权和实力强大的技术研发团队，始终坚持将生命科学实验和AI及高通量自动化实验相结合，致力于为合成生物学、生物医药、医疗医学检测及食品安全检验检测实验室提供全方位全流程自动化和智能化综合解决方案，产品涵盖从食品安全、药品安全到生命科学领域智能机器人自动化工作站系统、全流程检验检测实验室自动化以及配套自动化和智能化仪器设备及相关耗材等。文章来源：本文由上海曼森生物整理提供内容审核：郝玉有博士排版校对：刘娟娟编辑

实验室自动化，是一种可以极大程度提高现代实验室工作效率、减少流程、提升准确性的有效解决方案，近年来已经成为科研机构、产业领域、检验检测行业深受关注的热点技术。以2020年初爆发的新冠肺炎疫情为例，面对突然激增的检测样本数量，以及对样品检测效率和准确性的高要求，催生了大量的自动化仪器设备和集成化的手段，例如全自动移液工作站、全自动核酸检测仪器等。 本文旨在基于调研的基础上，对当前国内实验室自动化的普及广度及深度做一些初步的论述，探讨一下实验室自动化未来的发展方向及其重点。限于作者水平，文中观点可能有偏颇之处，欢迎读者批评指正。从单点到集成对于实验室自动化，到目前为止并没有一个普遍的定义，通常是指利用各种自动检测仪器、设备和计算机等手段实现测量、实验（包括样品制备、前处理等）和数据处理的自动化，借以减轻实验人员的手工操作，提高科研工作效率。一般来说，根据自动化的程度和规模，现代实验室自动化大致可分为以下四个层级：一、单模块形式自动化，也就是针对实验室某一操作或步骤进行自动化和智能化，例如自动化样本运输，自动化样本存储，自动化配液，自动化称量、自动化离心、自动化消解以及自动化测试等操作。二、工作站形式自动化，主要针对某些常用的流程，集成多个模块，以实现一序列连续的自动化，例如化学前处理流程自动化、病毒前处理流程自动化、微生物前处理流程自动化、核酸检测流程自动化等。三、流水线形式自动化，即针对大量的样品，集成多种样品前处理及测试分析仪器，实现全流程自动化，包括自动化样本运输、自动化开盖压盖、自动化离心、自动化混合、自动化过滤以及自动化上机检测等。四、机器人形式智能化，也就是实验室自动化的最高级别，即实验室智能化操作和管理，通过近距离或远程对智能机器人发出指令，进行所有的实验室操作，包括样品前处理、分析检测和实验数据的处理，并可以循环往复地进行。就中国目前的实验室自动化发展水平而言，有一种说法认为中国的实验室自动化发展水平相比欧美发达国家有大约20余年的时间差。据2020年7月8日Nature期刊封面报道，英国利物浦大学的研究人员建造了世界上第一台自主移动机器人科学家，可进行7×24小时连续工作并自行进行实验，从而首次实现了从实验设备自动化向操作人员‘自动化’的突跃。可移动的机器人科学家（图片来源：Nature）实验室自动化的另一个发展方向在于集成化。在这方面，Automated Science系列公众号曾报道，美国在生化领域已经有集成化云端实验室投入市场，科技工作者客户只负责设计具体的实验框架和各项参数，以及邮寄一些特别的原始材料，就可以由机器远程在云端实验室负责解决下游的所有实验过程，并反馈实验数据，帮助客户分析数据。可以说，欧美发达国家的实验室自动化已开始向智能形式机器人迈进，而在中国，大多数实验室自动化的程度还主要停留在单模块形式上。个别领域的实验室实现了工作站形式以及部分实现流水线形式自动化。国内排头兵——医学检验在国内，目前实验室自动化应用程度最高的是医院检验科，现阶段可以达到采血后放到机器，通过生化免疫流水线完成全部的前处理、检测、结果报告和后续样品存储等全检验过程自动化，极大程度地简化了工作流程，加强了质量管理，降低了人为误差和生物污染率等。流水线全称为全自动实验室轨道连接系统(Total laboratory automation，TLA)，简称TLA，根据检测项目可分为生化免疫流水线、血球流水线、尿液流水线等。目前国内90%的用户群体为中大型医院检验科，当前国内保有量约为1500套。TLA是全方位的自动化实验室系统，由输入/输出、离心、脱盖、分杯、分析、加盖、存储及数据管理8大基本功能模块组成，具体环节主要包括：自动扫码、样本分拣、离心、脱盖、分析、加盖、存储、传输结果、确认和样本复检等，是检验实验室高度自动化的极致体现。目前中国TLA流水线基本为进口品牌所垄断，其中贝克曼和罗氏表现最为突出，国产品牌具备流水线平台研制能力的厂家主要有迈瑞、安图和迈克等，但终端用户对于国产品牌接受度尚不太理想。血液分析流水线（图片来源：网络）同时，其他与医学检验相关的大型实验室，如疾控、血站、大型药企、以及大型第三方医学检测实验室等的自动化程度也非常高，基本能够达到工作站形式自动化。例如，某血站机构近年引进的MDC-QIA全自动标本处理系统，借助轨道将各自动化功能模块衔接，可实现从血液试管标本接收、信息录入和数量核对、离心、冷藏、挑选、开盖、转移载架等的全自动化检测前过程。此外，国内多家医院和第三方检测平台（如华银）等也在近几年陆续引进BD Kiestra InoqulA全自动标本处理系统，通过该系统能实现自动识别标本类型、自动选择培养皿种类、自动贴标签、自动取样，并通过磁珠在磁场的作用下进行划线接种，甚至还包含了自动孵育系统和数字成像系统，实现了微生物检验全程自动监测。 其他领域——上升空间大虽然说当前国内体外诊断领域的自动化程度已经走在了前列，但其他领域的实验室自动化水平仍然相对较低。对于大多数普通实验室来说，尽管有众多的分析检测仪器可以实现自动化的检测，但是前端的样品处理方面，自动化程度相对而言依然非常低，需要消耗大量的人工，以及不可避免许多重复性繁琐性的工作。譬如，在液体处理方面，虽然市场上也推出了一些标准化的自动移液系统，但是这类设备一般只集中在移液配液方面，综合性处理不够，针对生物领域的96孔板操作较多，而对于像384孔板、1536孔板等更精细样品的操作则相对较少。此外，实验室中粉末及固体颗粒的称量也基本是通过人工操作完成，在样本量比较大的情况下，就很繁琐，急需要自动化的称量，如果与后续样品溶解转移相结合的话，就还需要称量校准和样品处理的集成。另外，在合成领域自动化程度也相对较低，合成涉及的样品条件比较复杂，需要更加复杂的集成能力。据了解，目前国内对于实验室自动化集成技术的需求主要集中在生物医药、化工合成、食品安全和环境监测等领域，具体应用包括液体处理、样品处理（包括存储、拿取）、化合物筛选、样品检测和自动包装等方面。例如，生物医药领域中用于HPLC、LCMS、GC、GCMS和NMR的自动化样品制备，用于预筛选和多晶型物筛选研究的自动化液体和粉末处理平台，用于制药行业全面质量管理的GMP认证过程的自动化以及用于检测合成代谢剂、麻醉剂、抗雌激素物质、大麻素和兴奋剂的样品制备用自动化液体处理平台等；食品安全领域食品污染物分析中自动化高通量的固相萃取，农药残留分析中QuEChERS样品制备过程的完全自动化，3-MCPD样品制备自动化/食品及油中污染物分析的样品制备等；化工合成领域中用于ICP分析的润滑油样品制备自动化平台，自动化固相或液相合成的化合物合成平台，自动化肽合成以及惰性条件下自动化的催化剂合成，催化剂样品制备的造粒、研磨和筛分工具等。未来之路——任重而道远与工业自动化不同，实验室自动化更灵活，具有多品种、小批量、多批次，一个机器人干多种事情或多个机器人协同做多件事，变化的动作流程，个性化需求与共性化技术相结合等特点，需要有强大的控制和调度软件/大脑，融入“专家规则”，即知识体系，其中专家规则是重中之重，需要长期积累。那么，一个理想的实验室自动化系统应当具备哪些特性呢？根据相关调研反馈，未来的实验室自动化系统主要需要在以下几个方面实现突破：a、开放性，并不局限于本厂家仪器的连接，而是可以与其他任何厂家的分析仪器进行连接；b、完整性，具有完整的“分析前-分析中-分析后”硬件及软件支持，信息系统完整；c、灵活性，整个系统可以根据场地要求，进行多种摆放方式；d、独立性，各个单元既相互协作又相对独立，各单元均可独立运作；e、完备性，具有冷藏储存后处理自动化的系统。实验室自动化系统是一个多专业、多技术综合的密集型系统工程，强调的是多科学均衡，成熟、稳定的技术集成，需要多专业、多学科的技术人员紧密配合，更需要有长期稳定的团队建设和资金投入，以不断地进行探索、改进与发展。因此，国内能够做好这类系统产品的厂商还不太多。除此之外，实验室自动化虽然在解放人力、提高工作效率和检测溯源性等方面的优势非常明显，但其在众多国内实验室的应用推广上仍受到不少的限制，主要的限制因素包括：A、经费有限，难以购买自动化平台或无法维持后续使用成本；B、样本数量不够，没有必要使用自动化；C、对实验室自动化的认识存在误区，很多科研人员对自动化的认识还简单地停留在“比人工快”的认知水平上，实际上自动化的意义更多地在于实验结果的高度可重复性，降低人为操作的出错几率，实现无人值守，将实验人员从机械性重复性的低技术含量劳动中解放出来，将有限的时间投入到更高价值的劳动中去。实验室自动化的建设是一项综合性的系统工程，涉及面广，部门众多。所以，各实验室应根据自身的实际情况和业务发展，结合投入经费、存储标本量、分析项目种类、科室工作流程、场地等具体情况进行总体规划，再分阶段逐步落实建设，还要注意系统的兼容与扩展，最终实现大规模的实验室自动化。结束语随着科学技术的不断创新和变革，药物研究和医学检验检测的不断进步，市场对于自动化、智能型实验室解决方案的需求日渐增长，实验室自动化的发展趋势也是稳步向前。与此同时，一些企业已放眼在未来的智能实验室上，将实验室自动化、新兴通讯科技（如5G技术）和大数据技术等相结合，从而实现对实验过程和结果的自动优化。根据相关机构估测，国内智能化实验室市场规模可能高达万亿级，譬如，上海规划三年内建设100+智能工厂，而智能实验室则是智能工厂的重要组成部分。此外，未来几年内我国生物安全P2、P3实验室建设热潮或将实现上万个规模实验室的投入建设，对于实验室自动化、智能化厂家而言，其中的商机也必将是巨大的。参考文献[1] 范文成, 刘洋, 江玲, 等. 全自动标本处理系统在血站检测全过程的应用效果分析. 中国输血杂志, 2020, 33(2): 158-160.[2] 邓穗燕, 郭旭光, 李莹, 等. BD Kiestra InoqulA全自动标本处理系统在临床微生物检验中的应用研究. 重庆医学. http://kns.cnki,net/kcms/detail/50.1097.R.20201218.1153.002.html 致谢：本文在撰写过程中，也参考了部分相关实验室自动化厂家（例如：上海汇像信息技术有限公司、上海曼森生物科技有限公司、上海鑫蓝海自动化科技有限公司等）的公开技术资料，在此表示感谢！扫二维码加入“绿仪社”，查看更多科学仪器行业专业评论！

临床检验技术的发展可谓日新月异，作为检验技术的代表之一，质谱检测平台因其快速、准确、特异的优点，受到越来越多的重视。同时，不断出台的政策也导向了LDT试点、POCT质谱、多组学、呼气检测、国产质谱仪器等关注度迅速上升，临床质谱市场热度持续，上自诊断试剂、设备厂商、仪器新秀、第三方医学检验实验室等产业多方密切关注质谱在临床更大范围应用的机会。但同时，中国临床质谱行业发展也面临着多方面的挑战，这些挑战不仅来自于技术层面，也来自于市场和产业环境。基于此，仪器信息网通过深入访谈、策划主题研讨会等活动，试图找到中国临床质谱行业发展方向的答案。（点击了解详细内容）6月13日仪器信息网举办的“第三届临床质谱技术与应用进展”主题网络会议，聚焦临床质谱科学研究以及临床质谱检测技术应用进展两大主题，邀请了近10位行业专家进行精彩的报告分享。（点击收看会议精彩报告回放）在临床质谱检测技术进展的专场中，仪器信息网特别邀请了临床质谱代表企业湖南德米特仪器有限公司医学科技首席科学家王峰，在报告中他点出临床质谱当前面临的一大难题——自动化发展，并就临床质谱自动化缺陷、自动化核心问题、自动化缺失根源以及自动化技术落地等角度分享了精彩的报告，本文将报告内容进行了梳理，以飨读者。质谱究竟能否成为临床检验设备？质谱技术在临床检验中具有多物质检测能力、灵敏度高等优点，使其在治疗药物监测、胆汁酸、氨基酸等多种激素检测方面展现出巨大潜力。然而，质谱技术在临床检验中的应用仍面临一些挑战： 相关仪器技术（LC-MS、ICP-MS、MALDI-TOF）灵敏度相对不足： 对于内源性物质，尤其是颅内产生的激素，质谱灵敏度往往不够，需要样品浓缩和净化，这会降低检测的准确性和效率。自动化程度不足： 与免疫学技术相比，质谱技术在自动化方面仍有较大差距，需要人工进行样品处理、仪器维护、数据分析等工作，难以满足临床检验快速、高效的需求。标准化程度不足： 质谱技术在临床检验中的应用缺乏统一的标准和方法，不同仪器和方法的差异导致检测结果难以比较和互认。质谱自动化的“缺陷”要实现临床质谱自动化，需要克服以下挑战：样品前处理自动化： 样品前处理是质谱分析的重要环节，目前常用的固相萃取、液液萃取等方法难以实现完全自动化，需要开发新的样品前处理技术。仪器维护自动化： 质谱仪器需要定期维护，包括清洗离子源、更换色谱柱等，这些工作需要专业人员进行，难以实现自动化。数据分析自动化： 质谱数据分析复杂，需要人工进行峰识别、积分、定性定量等工作，难以实现自动化。标准化和规范： 质谱技术在临床检验中的应用需要建立统一的标准和方法，包括样品前处理、仪器维护、数据分析等方面，以确保检测结果的准确性和可比性。临床质谱自动化的未来发展趋势尽管面临诸多挑战，临床质谱自动化仍然具有广阔的发展前景。未来，临床质谱自动化将朝临床质谱自动化发展方向包括：样品前处理自动化技术的突破： 开发新型样品前处理技术，例如自动化固相萃取、液液萃取等，以实现样品前处理的自动化；仪器维护自动化技术的突破： 开发新型仪器维护技术，例如自动清洗离子源、自动更换色谱柱等，以实现仪器维护的自动化；数据分析自动化技术的突破： 开发新型数据分析技术，例如人工智能算法，以实现数据分析的自动化；标准化和规范化体系的建立： 建立统一的质谱技术在临床检验中的应用标准和方法，以确保检测结果的准确性和可比性。总的来说，临床质谱自动化是未来质谱技术在临床检验中应用的重要发展方向。通过克服样品前处理、仪器维护、数据分析等方面的挑战，并建立标准化和规范化体系，临床质谱自动化将能够更好地服务于临床诊疗，为患者提供更加精准、高效的检测服务。

目前在各种类型的研究中都可以用到实验室自动化系统，从生命科学样品制备，环境监测到材料加工和纯化。在自动化应用中所使用的仪器，同样是多样的。研究人员在不断寻找新方法，制造商在不断的开发新设备，以便使所有应用都能实现自动化，或者至少使那些需要大量的时间来进手工操作应用能实现自动化，或者通过自动化获得准确的结果。事实上，在Laboratory Equipment杂志的调查中，近三分之二的研究人员表示提高精度和生产效率是他们希望实现实验室操作自动化的两个主要原因。其他受访者提到的原因还包括可靠性(50%)，节约成本(33%)，人员编制问题(22%)，减少有害物质危害(17%)等。自动化操作在不同研究领域的应用情况　　在调查中，69%的受访者表示没有使用一些自动化操作的原因是成本效益，25%的用户表示由于空间影响，22%的用户认为存在接口问题，18%的用户认为操作复杂，17%的用户认为效率提高不够明显，16%的用户表示缺乏技术支持。这些受访的研究人员表示他们的工作中或多或少都采用了自动化操作，自动化使用的平均率在17%。其中15%的受访者表示实验室中30%的操作都采用了自动化。　　大约有60%的受访者表示，他们利用自动化设备处理的样品包括：液体样品，固体样品(35%)，生物细胞(25%)，粉末样品(25%)，气体样品(14%)和凝胶，膏状样品( 13%)等。自动化仪器的应用　　最常见的自动化设备是自动进样器，离心机，搅拌器，摇床，混匀器，约44%的受访者都提到了这些仪器。色谱法(42%)和液体处理系统(34%)也被提到。（编译：秦丽娟）

目前中医药研究正在发生范式的转变，从以往以发现单一靶点、单一机制、药物单体为导向的中医药学研究，逐步向建立符合中医药学规律的研究模式和方法学体系的方向发展。这种中药现代化研究方法的建立面临诸多挑战。中医药成分复杂性，中药和人体都是复杂体系，两者之间相互作用更加复杂，研究难度大。同时，中医药作用方式以低亲和性、弱相互作用关系为特点，发现相互之间的作用关联难，往往需要对提取物的上千种成分进行有效成分的确认和有效组合的分析，研究难度比一般的化学小分子药物筛选或生物大分子药物研究要大的多。这就使得新技术、新方法的引入，以及实验室自动化建设变得非常重要。中医科学院医学实验中心致力于建立以大型科学仪器设备和高端科学技术手段为基础的中医药实验技术支持体系和共享平台。实验中心联合镁伽科技，以探索和建立自动化、智能化中医药研究实验室，加速中医药科学研究和新药研发为目标，进行了很多尝试和突破。下面我们请中国中医科学院医学实验中心的陈鹏博士来介绍一下这次合作问目前镁伽科技和中医科学院联合做了哪些实验室自动化系统落地？答2021年7月中国中医科学院医学实验中心与镁伽科技签订协议，共建“中医药机器人智能实验室”。这是中医药领域首个以机器“智能”为研究核心的示范实验室，实验室建立的初心是以自动化、智能化加速中医药科学研究和新药研发，围绕中医药领域实验技术智能升级、中成药复杂作用解析、中药新药筛选三个目标发力。经过近一年的研发攻关，目前共建实验室已经实现部分常规实验技术的自动化替代，形成了可对外的技术服务能力；我们提出了蛋白质热稳定性芯片的概念，该方法可与自动化的系统连接，实现非标记复杂组分的体外药物和靶点筛选，非常适用于中医药研发的场景，相关的专利、科学文章已经在申请、发表过程中。另外，双方科学家也开展了多项技术合作，例如针对阿霉素心脏毒性的活性分子高通量筛选、合作开展中医药前沿技术论坛、双方科研人员联合参加了首届全国博士后创新创业大赛，并获得金奖。这些成果的取得体现了智能自动化在中医药领域应用的巨大潜力。问中医药机器人智能实验室给您的研究带来了哪些意义？答 中医药研发与生命科学、药学研究有共同的地方，都高度依赖于化学、生物学、药理学等基础学科的交叉应用，同时中医药成分又更加复杂，分析、筛选工作量更大，我们科研人员和学生需要花费大量时间去进行实验条件摸索，人工实验的精度和可重复性一直是困扰我们的痛点，之前我们也进行了一些自动化的尝试，例如自动化工作站、核酸提取仪的使用，但是这些仪器都是单流程的高通量，他们之间的串联仍然需要人工介入，无法实现全流程自动化工作。共建实验室在中医药机器智能领域迈出了关键的第一步，镁伽科技开发了普适性很强的智能自动化整合平台，帮助我们进行了个性化的全流程的实验体系整合，基于该平台我们部分常规实验操作已经实现了全流程无人化的工作，这样就节省了我们用在重复性实验上的时间，可以有更多的精力去查阅文献和思考科学问题。机器人自动化平台一期建设，利用镁伽自主开发的实验室自动化平台MegaFluent、智能机械臂系统将实验中心高通量工作站、酶标仪、洗板机等整合为自动化实验平台，实现了由单一流程自动化到系统实验的全流程自动。目前已经能够完成组分配伍、核酸提取、ELISA、多因子检测、基于体外靶点的药物筛选等多项自动化实验。 实验室自动化平台 MegaFluent 智能机械臂系统问一期自动化实验室平台与以前的手动模式相比，具体有哪些优势？答第一，自动化平台严格按照实验方案和流程设置进行，减少了人员在大量重复操作中可能导致的失误，同时实验过程能够精确追溯，实验结果可靠性更高，提高了人力、物力、时间的利用率。第二，自动化平台的移液精度，时间控制都比人工精确，通过对ELISA实验、PCR实验、BCA曲线测定等实验的实际测算，实验结果的CV值显著低于人工。以上两点确立了自动化平台在实验精度和可重复性上的优势。第三，自动化平台的效率更高。以ELISA实验为例，人工检测，每增加一块板，实验精度就降低一点，5块板以上，就很容易产生批间差异。但自动化平台可以最大限度地减少批间差异，同时能保证日检测量至少40块以上。问未来还会做哪些进一步的自动化联合的动作？答目前双方正在积极协商推进实验室的二期建设，二期建设将以中药特色基因文库、中药靶点以及新药高通量筛选等技术为基础打造中药新药发现与复杂作用智能解析平台，从智能自动化角度为解读中医药学原理作出贡献。镁伽将持续与中医科学院医学实验中心合作开发更多实验室自动化解决方案，以高通量的分子检测，助力中医药研究的自动化、智能化。

1、第一阶段：自动化——从凌晨四点的星辰到实验室自动化需求实验室科学家会说，“我们守过凌晨1234点钟的星星月亮，待到56点钟的旭日东升。”；“没有半夜23点钟起床去实验室关仪器的经历，人生是不完整的”；“没有夜半被美梦惊醒的，梦见流动相已经抽空的，不是真正的实验人。”… … 对于科学家们而言，这些令人“头秃”的“趣味并无奈着”的生活已经是日常了。聪明的人开始挖掘生命科学实验室场景下科学家们的多样需求，突出解决实验室科学家们的痛点，让科学家们只需要安心做科研，不必担心“实验室中大量重复工作，一个环节错了又得重新开始”的“魔咒”。随着实验规模扩大，实验室诸多阻碍越来越明显，如实验室管理合规风险；实验室人员工作稳定性和发展路径不明；数据非标准化管理和处理；以及大量人力重复性劳动带来的流程不可控、效率低等问题。于是乎，出现了以液体处理自动化工作站为代表的实验室科研工具，能够帮助科学家们提高科研效率，缩短科研成果产出周期；出现了以ELN\SDMS\LIMS等实验室管理软件，能够帮助科学家对实验数据管理的科学化、标准化、合规化。随着创新药企、检验检测等机构的不断涌现，实验室基础建设的逐渐完善，国内实验室开始向数字化、智能化迭代升级，逐渐从野蛮生长向精耕细作进化，从劳动密集型向脑力密集型转变。于是乎，对实验室自动化提出了更高的要求......2、第二阶段：智能化——综合性、系统性、灵活性、开放性缺一不可实验室自动化是指将工业自动化技术融入到实验室流程中，以实现特定实验步骤乃至整个工作流自动化运行的产品。最基础的实验室自动化模块能够实现简单的样品转移、加样、分装、稀释等操作。在此基础上进一步融合协作机械臂、AGV小车、滑轨等自动化硬件以及实验室仪器设备，并通过自动化总控软件进行控制，即能够完成既定的复杂实验室流程。但，实验室自动化与工业自动化又有诸多不同，实验室自动化更灵活，具有多品种、小批量、多批次，一个机器人干多种事情或多个机器人协同做多件事，变化的动作流程，个性化需求与共性化技术相结合等特点，需要有强大的控制和调度软件。（来自于：上海汉赞迪生命科技有限公司高通量蛋白药物发现和筛选自动化解决方案KOL客户场景图）那么，一个理想的实验室自动化智能化系统应当具备哪些特性呢？根据笔者的相关调研反馈以及深度思考，未来的实验室自动化智能化系统必须在以下几个方面实现突破：① 综合性：并不局限于自家仪器设备的连接，而且可以与其他任何厂家的分析仪器以及相关设备进行连接；这不仅仅是仪器与仪器之间通过机器人的物理连接，更重要的是软件与软件、软件与硬件之间的对话和链接。借助自有设备和市面上已有的仪器设备，可以完成几乎所有常见的生物实验操作：移液、离心、孵育、细胞培养、PCR、菌落挑选、分液、贴标、扫码、酶标仪读板、高内涵、震荡、开关盖、撕膜、封膜、凝胶电泳、流式细胞、核酸提取、孔板搬运等等。以汉赞迪的“全自动化超高通量病毒核酸检测系统”为例，这一全自动化工作站采用机械臂及智能化管理软件，整合了核酸提取仪、自动快速分液器、qPCR扩增分析仪等设备。该系统能够实现从开盖分杯到核酸提取，PCR体系构建，再到封膜和qPCR检测的全流程自动化。同时该系统内置HEPA过滤系统和紫外消毒系统，并配有传递窗，实施严格的PCR前后分区，保证生物安全的同时也符合相关法律法规的要求。（图片来自于：上海汉赞迪生命科技有限公司全自动化超高通量病毒核酸检测系统）② 系统性：能够将实验室硬件、软件和耗材整合于统一平台之中，实现了多样性场景下从入口到出口的全流程智能协调；实现“分析前-分析中-分析后”硬件及软件支持，信息系统完整；真正实现从“样本进”到“结果出”的闭环管理。③ 灵活性：整个系统可以根据实验室场地要求，进行多种摆放方式以及组合方式；④ 开放性：各个单元系统或者仪器设备既相互协作又相对独立，各单元系统均可独立运作；表面上看“开放性”和“综合性”有矛盾之处，但这未尝不是生物实验室自动化智能化的探索之路。3. 寄语当下的“我”——“敢问路在何方，路在脚下......”对于众多普通的实验室，尽管有众多的分析仪器可以实现自动化的检测，但是前期的样品处理方面，运用自动化系统程度非常低，分析之前的样品前处理是需要消耗大量的人工，而且很多重复性繁琐性的工作，需要低质量重复性的操作，处理时间长，人工成本高，实验结果重复性差，因此样品处理是需要自动化的，一方面，目前市面上也推出一些标准化的自动移液系统，但是这类设备一般只集中在移液配液方面。然而，实验室中粉末及固体颗粒的称量也是人工操作完成，在样本量比较大的情况下，就很繁琐，急需自动化的称量，如果与后续样品溶解转移相结合的话，就更需要称量校准和液体处理工作站的集成。另外，在合成领域自动化程度也较低，合成涉及的样品、条件比较复杂，需要更加复杂的集成能力。实验室自动化智能化系统是一个多专业、多技术综合的密集型系统工程；要能够用生命科学语言对话科学家，精准地翻译和转化生命科学的需求；强调的是多科学均衡、成熟、稳定的技术集成；需要多专业、多学科的技术人员紧密配合；更需要有长期稳定的团队建设和资金投入；以不断地进行探索、改进与发展。因此，国内能够做好这类系统产品的厂商还不太多。吾辈当自强......4. 寄语当下的“你”——落地实验室智能化建设，没那么简单实验室自动化虽然在解放人力、提高工作效率和检测溯源性等方面的优势非常明显，但其在众多国内实验室的应用推广上仍受到不少的限制，主要的限制因素除了“经费有限”、“样本数量不够”之外，对实验室自动化的认识存在误区，很多科研人员对自动化的认识还简单地停留在“比人工快”的认知水平上，实际上自动化的意义更多地在于实验结果的高度可重复性，降低人为操作的出错几率，实现无人值守，将实验人员从机械性重复性的低技术含量劳动中解放出来，将有限的时间投入到更高价值的劳动中去。实验室自动化的建设是一项综合性的系统工程，涉及面广，部门众多。所以，各实验室应根据自身的实际情况和业务发展，结合投入经费、存储标本量、分析项目种类、科室工作流程、场地等具体情况进行总体规划，再分阶段分流程逐步落实建设，还要注意系统的兼容与扩展，最终实现大规模的实验室自动化智能化。（本文编辑：刘立东）相关推荐：这场疫情后，生命科学仪器行业的未来趋势在哪里？——汉赞迪生命科技副总裁程小卫生物制药市场高速增长下,批量细胞系构建实验室的自动化探索【行业征稿】若您有生命科学、医药、临床等行业相关研究、技术、应用、管理经验等愿意以约稿形式共享，欢迎自荐或引荐投稿联系人：刘编辑word图文投稿邮箱：liuld @instrument.com.cn微信：JaysonXY（备注来意：投稿）

今日，Curiox全球CEO Namyong Kim博士携Curiox中国区（盛涵生物）高层一行到访瑞孚迪（Revvity）上海总部，开展双方访谈并探讨进一步战略合作。此前，双方基于各自在自动化工作流的技术平台优势，携手推出了全新整合的Auto-CX1000自动化层流洗涤系统，为自动化细胞样本前处理技术在疾病筛查、药物筛选及生命科学研究等领域提供利器，更好地服务中国及全球客户！全新自动化整合方案|化繁为简、高效灵活双方共同打造的Auto-CX1000自动化层流洗涤系统，结合了瑞孚迪全新Janus自动化移液工作站和盛涵的高科技层流洗涤仪器。整合后的全新自动化解决方案，确保了细胞洗涤过程中的准确性和可靠性，为研究人员节省了宝贵的时间，并大大降低了人为操作所带来的风险，从而实现了试验结果的一致性和可重复性。AUTO-CX1000 自动化层流洗涤系统（点击查看）此次会谈，双方聚焦自动化解决方案在科研到临床的应用，期望能基于双方各自的领先技术优势，扩展合作领域，共赢发展！Curiox全球CEONamyong Kim 博士：“Auto-CX1000自动化层流洗涤系统的推出是我们与瑞孚迪的持续深化合作的里程碑，将会帮助更多的科研和诊断实验室搭建全自动化工作流程。今后，我们期待与瑞孚迪有进一步的战略合作，凭借双方的领先技术优势，为中国和全球客户提供多样化、深度定制化的自动化整体解决方案，助力解决棘手的健康问题！”瑞孚迪(Revvity)大中华区生命科学业务总经理刘疆先生：“如今，样本前处理领域的自动化、智能化已成为全球趋势。瑞孚迪拥有从科研到诊疗的全流程自动化解决方案，旨在满足不同领域客户的深度定制需求。我们相信，借助盛涵在细胞及类器官等样本制备上的领先技术，Auto-CX1000自动化解决方案将更好地助力临床研究机构、制药和生物技术企业优化工作流程，带来更为精准、高效的结果！”瑞孚迪（Revvity）大中华区生命科学业务总经理刘疆（左），Curiox全球CEO Namyong Kim博士（右）双方合影关于盛涵生物点击进入Curiox在线展位Curiox是一家从事生物分析仪器研发、生产与销售的创新型生物科技公司，致力于通过自动化实现精确的生物分析。Curiox成立于2008年，拥有Laminar Wash™和DropArray™两大核心专利技术。Laminar Wash™在细胞洗涤领域表现卓越，为全球研究机构提供自动化流式样本前处理解决方案。Curiox是NIST和美国FDA全球细胞分析联盟中唯一的自动化公司。2023年8月10日，Curiox将在韩国上市。关于瑞孚迪点击进入Revvity在线展位在瑞孚迪（Revvity），我们将“不可能”视为灵感，将“做不到”视为原动力。瑞孚迪（Revvity）提供健康科学解决方案、前沿技术和专业服务，业务涵盖科研探索、开发、诊断、治疗的端到端全流程。依托在转化多组学技术、生物标志物鉴定、成像、疾病的预测、筛查、检测与诊断、信息学等领域的多年深耕，瑞孚迪（Revvity）正以科技之能，突破人类潜能的边界。瑞孚迪（Revvity）前身是珀金埃尔默生命科学与诊断业务公司。

2009年12月，由山东科技大学和西门子自动化与驱动技术集团合作的“山东科技大学-西门子工业自动化与驱动技术集团自动化技术实验中心”二期工程顺利完工。早在2008年11月，上海西门子工业自动化有限公司就在山东科技大学举办的公开招标活动中一举夺魁，获得了该项目的承建权。　　“山东科技大学-西门子工业自动化与驱动技术集团自动化技术实验中心”采用了西门子最先进控制技术，融合了西门子全集成自动化(TIA)的理念，是西门子全集成自动化系统的缩影。实验室配备的具体西门子自动化控制设备有：小型控制系统S7-200及中型安全控制系统S7-300F、先进过程自动化控制系统PCS7BOX、先进运动控制系统T-CPU和S120、高级冗余控制系统S7-400H及标准变频控制系统MM4。这些设备中的每一套控制系统均具备开放的结构体系，可以灵活地提供满足学校教学要求的控制体系配置方案。　　山东科技大学是一所以工为主、矿业见长，多学科相互渗透、协调发展、特色鲜明的省属重点大学。西门子和山东科技大学合作实验室一期工程的顺利完工，已经在山东省地区特别是泰安市地区的自动化技术行业领域内产生了巨大的示范性作用，并吸引了大量周边同类学校及工矿企业前往该实验中心进行参观或培训，为在山东地区推广西门子的产品和技术以及西门子教育合作项目(SCE)起到了不可估量的作用。预计西门子和山东科技大学将会进一步合作，在该地区建设更多相似类型的西门子实验室。　　能够促成与山东科技大学合作成功，离不开西门子工业自动化与技术驱动集团对SCE项目给予的大力支持，也离不开我们整个SCE团队的努力和先进工作方法。在每个项目的前期跟踪、技术交流、合同签订、项目执行以及到后期的项目培训等，均有专门的团队成员负责并且各成员之间始终保持互相协作的工作精神，再加上西门子工业自动化与技术驱动集团内部各业务部门的巨大支持，因此西门子工业自动化有限公司才能在中国教育领域获得现在的巨大成功。

由中国自动化学会主办，中国科学院自动化所承办，清华大学、北京理工大学、西安交通大学、北京交通大学协办的&ldquo 2011中国自动化大会暨钱学森诞辰一百周年及中国自动化学会五十周年会庆&rdquo 于2011年11月27-29日在北京国际会议中心隆重举行。全国人大副委员长路甬祥、中科院党组副书记方新、中国科协副主席冯长根等领导出席大会并致辞，全国人大常委会原副委员长成思危作主题报告。来自中国自动化各领域的专家学者、工程技术人员、企业代表近千人出席了此次盛会。 今年是我国人民科学家、中国自动化学会的创始人、第一、二届学会理事长钱学森先生诞辰100周年。为缅怀钱学森先生，追思他作为新中国自动化事业的奠基者，为中国自动化事业的发展所做出的卓越贡献，弘扬钱老的科学精神和光辉思想，本次大会特邀钱学森先生的秘书、中国人民解放军总装备部研究员涂元季将军做题为《纪念钱学森百年诞辰 弘扬钱老科学精神》的报告，并邀请钱老的女儿钱永真及其先生出席会议。 本次大会，邀请了海内外的十位著名学者进行了精彩的大会主题报告，包括原全国人大副委员长成思危的《从虚拟工厂到虚拟企业》、隆德大学自动化控制系Karl Johan Å strö m教授的《The Future of Control》、University of Illinois at Urbana-Champaign Tamer Basar教授的《Multi-Agent Networked Systems: Efficiency through Coordination and Control》、中科院数学与系统科学研究院顾基发研究员的《钱学森从工程控制论到系统工程再到系统科学的历程》等。此外，大会还安排了7个专题分会场将近80个专题报告，分别报告各分支和交叉前沿领域的研究成果和进展。 作为中国自动化领域民族企业的代表之一，北京安控科技股份有限公司应邀参加了本次活动。安控科技的卢铭总工程师在会上做了《坚持自主创新，助力自动化产业的发展》的大会主题报告，与大会代表分享了安控科技十余年来坚持不断自主创新，为促进我国自动化产业发展所取得的成就和经验。 此次大会期间，大会主办方还安排组织了自动化新技术展，展示了半个世纪以来自动化领域最新研发成果和应用实践成就。北京安控科技股份有限公司携RTU拳头产品及数字化油田、城市燃气和环境在线监测行业解决方案向与会的专家、学者进行了系统的展示和解答，再一次的展现了安控科技雄厚的技术实力与优秀的品牌文化。 五十年峥嵘岁月，一代又一代中国自动化人孜孜不倦地为推进中国自动化与信息、智能科学技术事业的学术发展和技术创新，贡献了积极的力量。值此中国自动化学会建会五十周年之际，大会还为学会建设做出突出贡献的科技工作者以及一批优秀学会工作者和先进集体进行了表彰和奖励，同时颁发了首届中国自动化学会科学技术奖和第二届中国自动化学会杨嘉墀科技奖。北京安控科技股份有限公司董事长兼总经理俞凌作为中国自动化学会的理事、中国自动化学会专家咨询工作委员会的副主任委员被授予了&ldquo 中国自动化学会优秀学会工作者&rdquo 的称号。 经过半个多世纪的发展，自动化已经成为保障和促进现代社会发展和生产力提高的核心科学技术之一。自动化程度已经成为衡量一个国家发展水平和现代化程度的重要标志。传承钱学森精神，共拓自动化未来，在国家大力推行科技创新、绿色节能、社会可持续发展之际，安控科技将以国家&ldquo 十二五&rdquo 发展规划为指导，为我国工业自动化的普及、提高和持续性发展做出更大的贡献。 背景介绍： 安控科技是专业从事工业级RTU（远程控制终端）产品的研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业，拥有完善的RTU产品链，产品被广泛应用于石油天然气、煤层气、页岩气的开采、处理、管输、储配等各个环节以及环境在线监测、城市燃气、供水供热等管网监控领域，并已远销美国、加拿大、墨西哥、土耳其、哈萨克斯坦、土库曼斯坦、伊拉克、伊朗、韩国、泰国、马来西亚等国家。历经十多年发展，安控科技已成为行业领先的工业级RTU产品供应商和系统集成服务商，产品品质已经达到国际先进水平。

1957年清华大学自动化进修班老师和学员们:　　你们好!　　根据中国仪器仪表学会和中国仪器仪表行业协会“仪学秘字[2011]028号”文 - 关于征集中国仪表和自动化技术、应用和产业发展60年史料的联合通知(见附件一)，决定于2012年10月29日(星期一)在北京召开“1957年清华大学自动化班史料征集专题座谈会”，特邀请您参加会议。　　仪学秘字[2011]028号文中写道：“为了彰显仪表和自动化技术在我国社会经济发展中的重要作用，使我国仪表和自动化技术更上一层楼，我们应挖掘史料，记录史实，承前启后，开创未来。我们要把仪表和自动化前辈的知识、经验和历程记录下来，特别是广泛征集有关仪表和自动化学科发展的三亲(亲历、亲见、亲闻)史料，在此基础上进行精心汇编成册，并在适当时候出版。希望这项工程能真实地记录当年仪表和自动化学科艰难创业，并取得长足发展的历程，为后人留下弥足珍贵的历史记录，为今后教育和研究提供丰富的第一手史料，起到留存历史的作用。　　当年开创仪表和自动化学科的前辈们不少已是年过八旬，这让我们深深感到这项工作已经迫在眉睫。为此，中国仪器仪表学会、中国仪器仪表行业协会经协商决定联合起来，充分整合各自的社会资源，一致建议共同组织动员仪表和自动化前辈、同仁，一起来完成此项艰巨的任务，具有历史意义，这也是时代赋与我们的光荣责职。　　我们衷心希望仪表和自动化界的前辈、专家、同仁，企业家，各级干部，都能积极参与其中，或口述历史，或亲自执笔，将自己丰富的阅历记录下来，给后人留下宝贵的经验和资料。”　　1957年清华大学自动化班被称为我国自动化行业的“黄埔军校”，是我国自动化事业发展的重要举措，为我国自动化事业的发展起到“种子”作用，特别希望各位将己丰富的阅历记录下来，给后人留下宝贵的经验和资料。　　会议的具体安排如下：　　1.作为中国仪器仪表学会和中国仪器仪表行业协会主办的“第五届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会”(CIAOE)(见附件二)的一个专题内容，与该会同时进行。　　2.本专题安排在2012年9月29日(星期一)进行，初步安排如下：　　9:00参加CIAOE开幕式 9:30-10:00 浏览在线分析仪器展览　　10:00-12:00 自动化班史料座谈会　　12:00-13:20 午餐，留影拍照，史料征集座谈会结束　　3.参与1957年自动化班的各位年事已高，此次会议以邀请在北京的自动化班的前辈们为主，也欢迎其他地方身体健康的前辈们参加。请乘出祖车到会，费用由会议报销。凭此邀请信报到，不需交注册费。　　4.会议地点：北京国际会议中心， 北京北四环路安慧桥西　　(详见附件二：CIOAE第三轮通知)　　5.对次此座谈会有何建议，可与以下自动化班学员联系：　　袁璞(电话：13910673567，email:puyuan2001@yahoo.com.cn)　　万学达(电话：13439461763, e-mail:wanxueda@hqcec.com)　　丘光谛(电话：62319189)　　6.对会议的具体组织工作有何疑问，请与大会工作组联系：　　北京雄鹰国际展览有限公司　　联系地址与电话请见附件二：CIOAE第三轮通知。　　中国仪器仪表学会和中国仪器仪表行业协会主办：　　第五届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会　　大会工作组：北京雄鹰国际展览有限公司　　2012年10月11日

南开新闻网讯（通讯员 刘曜玮 记者 乔仁铭）2022年3月31日，由一头普通的“代孕”母猪怀孕110天，诞下了7头克隆纯种小长白猪，这是自动化操作完成克隆全流程获得的克隆动物——南开大学科研团队实现全流程机器人自动化“孕育”克隆猪，为世界首次。南开大学赵新教授科研团队联合天津市农业科学院畜牧兽医研究所针对人工克隆技术存在的相关问题，对自动化操作克隆技术进行了研究，成功实现突破。该团队亦成为世界上唯一实现机器人操作及自动化操作克隆全流程的团队。团队从机器人操作到自动化操作，进一步扩大了我国克隆技术在世界范围内领先优势。种业是农业的基石，我国种猪产业由于优良原种猪资源不足同样面临着“卡脖子”问题。发达国家对我国引进曾祖辈的原种猪进行封锁，我国只能引进退化快的祖父辈原种猪，通常经3年左右繁殖即退化，正经历着原种猪“引进、退化、再引进、再退化”的恶性循环。用克隆技术大量扩增祖父辈原种猪，是解决种猪育种问题的有效方案。但是，人工克隆操作步骤多、难度大、效率低，胜任克隆操作的人员极度短缺，不能真正解决生产祖父辈原种猪大量需求的难题，这使得大范围推广克隆技术用于种猪育种存在瓶颈。为此，在国家重点研发计划项目支持下，南开大学人工智能学院赵新教授科研团队联合天津市农业科学院畜牧兽医研究所针对人工克隆技术存在的相关问题，对自动化操作克隆技术进行了研究。自动化操作克隆技术利用显微视觉建立了最大厘米级、最小亚微米级分辨率的全局视野，提高操作效率实现了克隆操作批量化；通过细胞受力分析，实现了基于最小力的克隆操作自动化；通过细胞内应变评估，降低了克隆操作过程对卵母细胞的损伤，提高了克隆操作后胚胎发育率，实现了克隆操作精准化。采用自动化操作克隆技术，将标志克隆成功的囊胚率，从人工操作的10%提高到自动化操作的27.5%，囊胚率提升2.75倍。团队相关工作结果显示，单胎代孕母猪产仔数，从人工克隆猪的平均不足5头，提升到机器人化、自动化克隆猪两批3胎共24头，平均单胎产仔8头，提升了60%以上。此外，该团队第一批机器人操作的克隆猪已用于育种生产，13头健康克隆猪有9头留种，留种率69%，与普通种猪留种率35%相比翻了一番。自动化操作克隆技术为大量扩增祖父辈原种猪、大范围推广克隆技术用于种猪育种和实际生产应用提供了途径，这为我国解决大量快速“复制”优良动物品种，解决种猪育种“卡脖子”问题提供了方案。据了解，我国种猪需求量巨大，每年种母猪更新量1300万头，种公猪更新量30万头以上。为适应育种规模化需求，赵新科研团队长期以来致力进一步提升克隆全流程机器人操作水平，在批量化、自动化、精准化、规模化上下功夫，研究工厂化的自动化动物克隆育种技术体系，旨在为解决种业“卡脖子”问题不断提供科学的自动化方案。

来自安东帕的HTR 机械手全自动流变仪----让你的工作真正实现自动化安东帕公司通过不断创新推出了新型的高效机械手全自动流变仪（HTR），它能够实现测量程序完全自动化。在保持着和MCR301高精确度的同时，节省了客户大量的工作时间。重现性、经济性、高处理量和可操作性是仪器测量不可或缺的关键技术，安东帕公司研发生产的高效流变仪HTR一次性解决了以上所有问题，具有科技革新的划时代意义：自动扫描处理样品的现代化技术与MCR301完美融合，自动实现所有流变测量。MCR301仍保持模块化和智能型设计，不同的是它能帮助自动实现所有的测量程序。标准设置中，它可以一次性处理96个样品，持续工作24小时，节省了实验室工作人员大量时间。样品准备的一致性是确保测量可重复性的关键因素-也就是说它是完全避免操作错误的关键因素。HTR能够防止类似情况发生。测量参数和样品数据被传输到检测数据库，所有相关程序被定义并且储存到工作目录后，HTR开始工作。样品通过各样品杯底部datamatrix二维码识别-这些数据也可用于样品自动填充程序。Toolmaster测量系统可靠的配置，确保了最佳测量精确度。Rheoplus软件界面友好，客户可以根据自己的需要配置不同的应用软件系统。测量可以通过同轴圆筒、椎板或平行板实现测量自动化-是自动化流变的一种新型技术。样品制备和清洁设备具备适用于不同应用的特殊需求。另外，MCR流变仪可以配置不同的环境控制系统。因此可以广泛应用于多种领域，例如：乳剂、涂料、凝胶剂、聚合物熔体、乃至固体聚合物等等。测量数据和分析结果能够被传输到检测数据库。所有Rheoplus软件分析方法都是有效的。由于不会为了清洗而停止程序，样品的处理量可以达到最大化：2个平行测量系统允许其中一个进行测量而另一个进行清洗。安东帕公司推出的高效机械手全自动流变仪听起来像未来科技-实际上它确实如此。在设计上不仅满足连续作业要求，而且持久耐用，性能稳定。screen.width-300)this.width=screen.width-300"

p　　随着中国经济腾飞和人们生活品质的提升，能源化工、农业食品、生物医药、材料研发和制造等行业得到迅猛发展，食品安全、环境保护、生命科学成为大家关注的热点话题。科学的日新月异推动了测量技术的巨大发展，样品从单点、传统检测向综合性、大规模检测转变，检测实验室也呈现向智能化、自动化发展的趋势。/pp　　在现代实验室的建设和管理中，如何提升实验室管理水平、效率、数据质量，成为大家关注的热点话题。仪器信息网特别开设strong“化学分析实验室管理与自动化”/strong专题，就化学分析实验室管理最新趋势、自动化新技术与新应用等话题展开分享。/pp　　专题特别开设strong“自动化”/strong模块，现面向广大仪器企业和分析测试单位征集实验室自动化相关技术文章或视频，向用户提供自动化更丰富的产品、技术解决方案。/pp　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong　span style="color: rgb(0, 176, 240) "技术文章内容包括但不限于以下信息：/span/strong/span/pp　　1、请回顾贵公司自动化产品技术的发展历程，有哪些优势或专利技术?/pp　　2、贵公司当前主推的自动化产品和解决方案，能解决实验室用户的哪些问题?(可举例说明)/pp　　3、您如何评价目前实验室自动化技术的应用情况，应用过程中还有哪些亟待解决的问题?/pp　　4、您如何评价目前的实验室自动化技术，未来的技术发展将呈现怎样的趋势?/pp　　5、您如何看待实验室自动化技术的市场前景，在哪些领域的发展值得期待?/pp　　稿件最终将在仪器信息网发布，并通过其他相关渠道向公众推送。/pp　　本次征稿活动最终解释权归仪器信息网所有。/pp　　详情咨询/收稿地址：/pp　　韦编辑(电话：010-51654077-8129，邮箱：a href="http://weidy@instrument.com.cn" target="_blank" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "weidy@instrument.com.cn/span/a)/p

节能降耗、减少排放和低碳经济成为长期发展趋势带动了一批高速发展的新产业。例如，风力发电、核能发电、智能电网、高速列车和轨道交通等，这些产业对仪器提出了新的要求。虽然许多仪器供应商的产品不能直接产生低碳效益，但是供应商本身却可以提供先进的仪器，以提高用户的生产效率，提升产品质量，监控排放，为低碳经济作出贡献。 　　2012年自动化市场是挑战与机遇并存的一年，当制造业需求下滑、出口萎缩，OEM市场以低位运行，项目型市场投资持续谨慎，却不乏亮点：石化、化工行业2012年投资依然保持强劲，节能环保市场持续创造新兴自动化需求。在这样的背景下，工控市场研究业务总监胡焜与驱动及动态市场研究中心总监陈然分别与参会者分享和探讨了2012年过程自动化市场运行分析及发展趋势，以及2012行业自动化市场发展趋势分析。　　从主流自动化厂商的发展趋势来看，随着存量市场的增长，服务业务已成为主流厂商增长的方向。与此同时，胡焜先生与大家分享了在石化、煤化工、节能环保等领域，仪器仪表的市场机会及发展方向。值得一提的是，在过程自动化领域，人们不仅只关注过程安全产品及系统，也要注意安全操作及实行安全防护措施。　　在下半场的演讲中，陈然通过一系列数据向参会者分析了2012年Q1与Q2自动化市场的现状。二季度自动化市场同比萎缩11%，环比增长2.3%，二季度总体市场工控指数120，其中OEM行业工控指数143，项目型市场工控指数106。从今年市场表现来看，二季度自动化市场并不是经济的低潮期，三季度市场将有可能处于探底期。这并不意味着所有的行业都处于萎缩状态，OEM市场中的矿业机械、医疗设备、建筑机械、食品等仍处于稳健增长态势 从工业行业市场分析来看水电处于上升趋势，造纸、机械、建材、印刷、火电、风电短期之内看不到回暖现象。　　自动化厂商如何破解市场冷局?不同的企业根据自身的条件从销售策略进行大胆创新，转变思路 可以将市场延伸至我国中小型制造企业，帮助他们完成制作生产的转型升级等等。这些都是自动化厂商的机遇所在。

眼下，面对独立实验室的竞争，大医院的检测科已感觉到：亟需增强自动化检测方面的业务能力。　　“检验科对临床诊断的价值日益凸显，而临床诊断对检验报告准确性和高效率的需求也在不断增加。在此背景下，实验室自动化一直是医院检验科建设的重要目标。”谈到医院检验科作用的时候，西京医院院长刘建中告诉记者。　　随着我国医疗水平的不断提高和医疗需求的持续增长，医院检验科正扮演着日益重要的角色。医院的整体医疗水平需要多元化、可靠、有价值的临床检验服务及技术，帮助各科医生为患者提供准确可靠的检验报告，从而制定有效的个体化治疗方案。　　同时，精确快速的临床检验报告也能帮助患者抓住最佳治疗时间，提升治疗效果以及患病期的生活质量，并可节约患者和社会的医疗开支。　　医院实验室自动化可以为检验科进一步提高科室的整体管理水平和效率提供帮助，从而使检验流程更科学，整体表现更优秀，为操作人员提供更安全的工作环境。可见，实验室自动化已成为众多大型医院发展的必然趋势。　　提高医院检测水平　　随着医院规模的逐步扩大，更加需要通过检测系统的自动化来扩充能力和提高检测效率。　　以西京医院为例，作为西部地区最重要的医疗服务中心之一，西京医院的高峰日门诊量超万人，为检验科实验室带来每日约6800份的巨大样本量。　　西京医院检验科郝晓柯主任指出：“以检验科免疫组为例，标本的离心、开盖、分注和贴标签等前处理程序约占检验工作量的60%，易造成错误率达79%。”　　仅仅依靠人工来完成检测工作，检验质量和出报告时间都难以保证。因此，自动化对确保临床医生作出及时的诊断和治疗，满足门急诊、ICU、病房和手术室等部门对快速检验报告的需求具有重要意义。　　目前，大医院越来越重视自动化检测对检测质量和时间的保障，很多大医院都愿意为此投入更多资金，自动化建设的展开也使大医院能够尽快追赶上独立实验室的脚步。　　“样品前、后处理的自动化可大幅减少检验科作业量，患者也就能更快地拿到检测报告，对于一个每天处理6800个以上样品的实验室，输出能力能得到显著改善。”谈到实现自动化的效果时，西京医院院长刘建中如是说，“同时，还能防止混淆患者标本，提高检验质量，尽量减少人员暴露于检测样本的机会，降低感染风险，提高生物安全性，并可合理分配人员，让工作人员远离重复性的人工作业，转而承担实验室更具挑战性的角色。”　　人才短板　　“直到2006年，罗氏诊断才在中国的医院安装第一台设备，”据罗氏诊断大中华区总经理黄柏兴介绍，“10年前我从新加坡来到中国的时候，当时有兴趣做自动化检测的医院很多，但大家认为中国的人力成本相对比较低，所以由人力去处理这些标本更廉价。后来，医院的规模逐渐增大，发现仅靠人力已满足不了患者的需求。　　随着这些年的投入，我国医院的自动化程度已经有了很大的提高，但相比于发达国家，我国医院的自动化检测水平还有很大的差距。　　刘建中表示：“我国的大医院，尤其是大城市的三甲医院，就设备来说，跟国外医院已几乎没有差别，甚至有些设备拥有的量要比国外还多，差距主要体现在软件上。”就目前来看，人才上的差距最明显。　　据郝晓柯介绍：“以前医院的科室分为医疗科室和医技科室，检验科大部分都是叫医技科室。检验科属于辅助科室，从知识结构上都有一点欠缺。因此，很多医生不愿意去检验科工作。”　　因此，强化检验医师制度对于实现自动化检测非常重要。例如协和医院就有一个非常好的模式，查房的时候，检验科的检验医师也参加，提高了检验医师的地位，使得很多医学生愿意到检验科工作。　　为医院量身定制　　现在，不少医院都已进入流水线阶段，不过，仅仅依靠流水线难以帮助实验室持续发展。　　“流水线和非在线一定要结合好。单一的流水线无论是哪一个厂家的流水线，都只能应用于自己厂家的设备。”郝晓柯强调，“现在西京医院既有流水线，又有分流式的前处理，这样，我们可以把国际顶尖的检验仪器设备结合起来。用非在线的前处理方式把所有设备结合在一起。”　　因此，检验科不仅需要流水线，还需要目标任务自动化，它使各工作站及由这些工作站所产生的数据通过实验室IT解决方案来连接和管理。目标任务自动化贯穿前处理、处理、后处理来实现检测过程完全自动化。　　现在，越来越多的诊断设备提供商也开始意识到这个问题。　　罗氏诊断亚太区总裁罗兰迪格曼指出：“罗氏在给医院提供设备的同时，还要去跟医院配合，研究每个医院的不同，量身定制适用于每个医院的解决方案。另外，罗氏诊断的检测模块是很灵活的，可以随着医院的发展和规模的发展，相应地增加模块，满足医院的需求。”

市场研究公司Markets and Markets研究认为：每年化合物研究量将以6.7%的速度速率增长，预计2020年，全球实验自动化产业值将增至51.06亿美元。卡洛拉马(Kalorama)研究公司则认为该估计过于保守，因为仅2014年一年，临床实验仪器总销售额就已经达到54亿美元。　　不过两家研究公司都认为，自动化产业增长的原因主要有以下几点：设备小型化，样品量变大，药物研究、临床诊断进步，实验重现性、准确性提高，供需差距仍然存在。而产业增长的根本原因在于：增加工作量的同时提高效率、降低成本。以下为自动化程度最高的六个方面。　　液体处理　　药物研发过程中，候选药物数量可达上百万种，而液体处理一直是该领域非常重要的一个环节。采用自动化技术处理液体，体积可固定、也可调节，从4，6，8，12，96，384到1536份不等，效率大大提高。除此之外，流水线操作可确保过程的连续性和可靠性，避免人为错误。人们对降低成本和提高效率的追求极大推动了此技术的发展。　　样品检测　　样品自动检测可在不增加成本的同时增加检测样品的数量。实验人员往往会因为贴错标签、装样量不准确、容器选择不当造成实验结果不准确。在阅读样品信息、确定样品是否适合检测时，同样会出错。如果能够尽早发现错误，更换样品或是对其进行处理，可将损失将至最低。　　包装　　生物医药行业在逐渐全自动化。现有的半自动化包装技术仍可能带来很大误差。如果采用全自动包装技术，一家跨国疫苗生产公司预计：包装成功率将由62%提升至99%。自动化技术可平均降低35%的劳动成本。　　样品处理(包括储藏、拿取)　　在以前，样品处理、储藏、拿取都是依照相关规定、人工完成的。自动化以后，整个操作过程将分为两个部分：根据样品处理过程设计的仪器，完成自动化过程的系统。下列因素推动下，样品处理自动化的发展迅速：检测量平均每年增加10%~15%，人口老龄化、检测手段创新、防止样品污染的要求、需要检测多种耐药微生物、技术人员数量有限、流行病要求检测时间缩短。　　实验数据记录　　许多实验都依靠仪器，比如DNA序列检测、复制。那么做实验、记录实验数据这些事情是不是也能自动化呢?过去三年，一些初创企业的努力下，这一切正在变为现实。研究人员将实验顺序排好，通过电脑远程控制，机器人将指导相关仪器完成实验。软件与机器人也在实验数据储存方面作出不小贡献。　　化合物筛选　　生物医药领域需要进行高通量药物筛选，这一技术的发展关键在机器人、检测器和软件。10年前，一家公司一个星期可筛选化合物数量由100~200种上升至2000~5000种。不过截至2011年，超高通量筛选法一天可检测100000种药物。

分散的行业研发和生产资源进行聚合，将让重庆市自动化与仪器仪表产业的市场竞争力得到明显提升。10月25日，重庆市正式成立自动化与仪器仪表协会。 　　据悉，该协会由重庆市科学技术研究院等重庆市18家自动化和仪器仪表相关机构和企业共同发起成立，目前已与90家自动化与仪器仪表行业相关企业、机构达成入会协定。　　据协会有关负责人表示，通过收集行业技术需求，协会将围绕自动控制系统、装备制造自动化、节能减排等领域帮助企业寻找技术研发项目，推动重庆市自动化与仪器仪表产业的技术革新。此外，协会还将成为政府与企业沟通的桥梁，通过收集产业数据，协助政府制定和调整产业发展规划，助推我重庆自动化与仪器仪表产业快速健康发展。

随着 2021 年 11 月 Mineralogic 3D 的推出，自动化矿物学刚刚见证了其技术的最大转变。这是一项广泛的开发计划，旨在定义 X 射线吸收对比断层扫描 (ACT) 数据的校准和标准化，以实现一致和准确的识别矿物相直接来自 3D 成像。这对于自动化矿物学来说是真正的新领域，不仅可以非破坏性地进行相识别，而且只需极少或无需样品制备。3D 测量具有许多优点，包括识别次要相位、无立体效应以及对珍贵样品（例如陨石）进行无损分析。介绍几十年来，“自动化矿物学”一词一直是地球科学中电子显微镜的代名词。使用能量色散光谱 (EDS) 快速绘制样品图和识别感兴趣的相已逐渐从其最初的行业应用转移到学术研究环境中。对于希望利用这一强大工具的学者来说，一个主要问题是原始平台在其行业设计的输出方面是僵化的，并且能够提供自动化输出的软件和硬件都缺乏开发。蔡司矿物学一直采用不同的方法，2D 和 3D 的持续发展意味着我们现在拥有有史以来设计的最全面和最先进的岩石学研究平台，重新定义了自动化矿物学这一短语。使用定量 EDS 分析，EM 的矿物学一直领先一步。这使得它在自动化矿物学系统中独树一帜，成为真正的地球化学工具，能够计算薄片等区域的矿物和整体成分。然而，这种能力仍然在传统的自动化矿物学软件的框架内，用户如何访问和使用地球化学信息的灵活性有限。在 Mineralogic 1.8 中，这一切都发生了变化，自动化矿物学的使用方式发生了重大转变，特别是在工作流程高度可变的学术环境中。在最新版本中，地球化学信息被放在首位，与软件设计的阶段 ID 一样重要（图 1）图 1：大颗粒观察器 (LPV) 用于可视化苏格兰西北部路易斯安杂岩中的麻粒岩相超长岩的完整薄片。单击即可从 BSE 和矿物分类图更改为定制的范围元素热图，所有这些都来自同一次扫描。图像显示 a) 灰度 BSE，b) 矿物分类，以及 c) 和 d) 定量 Fe 和 Mg 热图。新的大粒子查看器可以将完整的薄片查看为定量元素热图，并且收集的所有地球化学数据都可以导出为简单的 .csv 文件格式。这种简单的数据导出允许将定量地球化学测量值直接导入为地球科学家专门设计的第三方软件，例如 XMapTools。技术上最大的转变是在 2021 年 11 月推出 Mineralogic 3D。这是在一项广泛的开发计划之后定义 X 射线吸收对比断层扫描 (ACT) 数据的校准和标准化，以允许直接从3D 成像。这对于自动化矿物学来说是真正的新领域，不仅可以非破坏性地进行相识别，而且只需极少或无需样品制备。3D 测量具有许多优点，包括识别次要相位、无立体效应以及对珍贵样品（例如陨石）进行无损分析。现代、灵活的自动化矿物学技术可以应用于地球科学以外的许多材料，包括金属、陶瓷，甚至是根和骨头等有机物质。然而，矿物物种在主要元素化学、结构和密度方面的全球一致行为使其成为此类自动化工作流程的理想候选者。完整的蔡司矿物学软件包现在提供最全面的矿物学和岩石学解决方案，这只是对地球科学界长期投资的开始。突破二维自动化矿物学的极限自动化矿物学在四个十年的使用中几乎没有变化。对严格的行业应用程序进行粒子分析的一致输出的要求导致看似相似的软件环境在输出方面几乎没有灵活性。该设置非常适合设计自动化矿物学的常规工作流程、矿物学处理的长期一致性以及破碎样品的地质冶金学，这些样品在数月和数年内在单个地点几乎没有变化。最大的挑战是在学术环境中越来越多地使用自动化矿物学平台。吸引力非常明显，能够将传统的颗粒分析方法转化为 SEM 中的各种样品的映射，从环氧树脂安装的颗粒分离器到完整的薄片和抛光的芯板。能够用模态丰度、纹理信息等绘制矿物学图，对于构建大型数据集、拥有“大数据”和了解我们个体样本的统计相关性的现代科学来说似乎是完美的。然而，在一个依赖灵活性的研究环境中，这个看似理想的工具却受到为工业应用设计的输出的刚性所阻碍。在蔡司，我们对地球科学界做出了承诺，不仅包括推动仪器的功能和为社区量身定制我们的显微镜解决方案，而且投资于地球科学专业知识以帮助推动技术进步。因此，该软件现在是 SEM 自动化矿物学最全面、最灵活的平台，是定量地球化学分析与定量结构分析的独特组合。 从头到尾的灵活性地球科学家是多产的显微镜用户，他们的 SEM 系统通常以具有多种成像模式和用户要求的探测器“圣诞树”而闻名。结果是集成解决方案的必要性，并最大限度地减少操作员和/或技术人员实现目标的时间，因为在一个会话中需要多种成像技术是很常见的。Mineralogic 并不固定在某个平台上，因此从一开始您就可以从钨丝 (CSEM) EVO 系列到 FESEM Sigma 和 GeminiSEM 系列中选择适合您需求的 SEM。无论对成像分辨率、可变压力和探测器组合有什么要求，使用 Mineralogic 的自动化矿物学都可以成为您设置的一部分。定量 EDS 分析的使用始终使该软件有别于其他自动化矿物学解决方案。通过校准和标准化化学分析，它不仅仅是一种识别矿物种类的简单机制，而是将自动化矿物学转变为真正的地球化学工具，提供真实的矿物成分，以及测绘区域的“整体成分”。在研究环境中，能够获得定量的主要元素化学是许多工作流程的关键方面。通过在单一技术中以内在连接的方式将不同的信息组合在一起，在纹理分析的同时获取这些信息可以简化项目。定量地球化学还提供了另一个明显的优势，因为矿物分类库基于每种元素的 wt% 元素值，而不是定性的峰值强度值。这意味着矿物库更易于理解，并且可以在实验室之间和可变光束条件下立即转移，从而改善协作并减少操作员处理新样品或困难样品的时间。与大多数行业工作流程相比，研究项目的可变性要大得多，并且涉及定制的、采集后的图像和数据分析。很难准确预测数据将如何在研究环境中使用，不仅不同的研究小组有不同的要求，而且即使是同一个项目也可能需要根据样本灵活地询问信息。为了充分利用 Mineralogic 定量矿物学的强大功能，收集的数据必须不锁定在专有数据格式中，假设看似不灵活的输出适合所有人。为此，在可视化和导出方面，数据灵活性被置于软件的核心。自动矿物学的图像输出通常涉及两种图像类型，一种是背散射电子 (BSE) 图，另一种是基于自动矿物学分类的假彩色相图。与其将定量地球化学简化为数值输出，不如将这些信息带到最前沿，能够生成以完全数据拼接格式检测到的任何元素的定量元素热图（图 2）。现在可以通过单击导出在屏幕上查看的任何这些图像，为报告和手稿创建即时数据。图 2：a) 苏格兰格莱内尔格变质岩的全薄片扫描。Ca 热图突出显示分区的石榴石，然后以更高的分辨率重新分析。
 图 2： b) 石榴石图显示了元素和浓度范围选择的周期表用户界面。 比灵活的可视化更重要的是能够决定您希望如何处理数据本身，如果软件平台中的数据库无法访问，这是不可能的。Mineralogic 允许以最简单、最灵活的格式导出所有地球化学热图。这允许在任意数量的通用外部数据和可视化平台中查看数据集，作为电子表格或图像，或合并到定制的图像分析程序和脚本中。特别值得注意的是伯尔尼大学的 Pierre Lanari 设计的 XMapTools (xmaptools.ch/) 的使用。XMapTools 专为地球科学家设计，可从元素图中提取信息，这些信息已通过额外的电子探针样品分析步骤进行量化。将定量 EDS 图直接从 Mineralogic 导入 XMapTools 避免了这一额外的校准步骤，并允许使用矿物数据即时计算有用的参数，例如元素氧化物、末端成员成分和每个公式单位的阳离子，以及进行热力学计算。Mineralogic-to-XMapTools 工作流程最大限度地利用了灵活的数据输出，并为石油学家提供了一个出色的集成工具。通过采用定量地球化学并使其与自动矿物分类本身一样易于访问和重要，该软件现在在一个平台上提供了矿物学和岩石学应用的一站式商店，该平台可以结合许多其他图像和分析技术，如 EBSD 、WDS 和 CL。3D 自动化矿物学 - 新领域数十年来，通过微型计算机断层扫描 (µCT) 进行的非破坏性 3D 成像已被用于研究材料科学样品。这些仪器的性质意味着它们长期以来一直停留在成像领域，并没有被大量用于除分割等操作之外的定量分析。CT 平台通常设计用于增强对比度以可视化样本中的特征，从而导致信噪比抑制复杂的异质样本（如岩石）的详细分析，这一事实进一步阻碍了这一点。长期以来，能够完全基于 X 射线衰减值直接从 CT 吸收对比断层扫描 (ACT) 中识别矿物一直是一个目标，然而，由于校准、标准化和信噪比问题的多重障碍，直到现在这种量化仍然遥不可及。随着 2022 年 11 月 Mineralogic 3D 的推出，这个梦想现在已成为现实（图 3）。图 3： a) X 射线数据的自动矿物分割允许对矿物质地和丰度进行非破坏性分析。这些数据为您的岩石样本提供最可靠和最具代表性的 3D 分析，并指导相关工作流程。
图 3：b) 3D X 射线断层扫描的最新进展已使其超越成像并进入定量分析 (1) DeepRecon Pro 机器学习图像增强，(2) 非破坏性晶体取向分析，现在 (3) 自动化矿物学和定量样品分析。
 Mineralogic 3D 是一种突破性的新软件解决方案，旨在同时在 ZEISS Context (µCT) 和 Versa X 射线显微镜 (XRM) 上运行。预计 3D 自动化矿物学将迅速在工业的常规工作流程应用中找到一席之地，它非常适合识别硫化物和氧化物等矿物种类，计算它们的丰度，并确定它们彼此之间的关系以及脉石矿物. X 射线平台在这方面具有显着优势。ACT 的样品制备很少或根本不存在，整个或粉碎的样品可以在提取后立即加载，并且不需要环氧树脂底座的制作、固化和抛光。获取 3D 数据也消除了抛光表面的立体效应，显着提高数据质量，同时减少获取数据的时间。然而，以最少的样品制备或损坏获得如此详细的定量信息的能力意味着各种研究工作流程很可能也将采用该技术。Mineralogic 3D 将许多单独的解决方案组合到一个软件包中，利用校准和量化蔡司 X 射线平台从源到探测器的各个方面的能力，这意味着可以克服以前所有矿物识别的障碍。为了始终如一地识别矿物相并量化它们的关系，3D 重建需要具有尽可能高的信噪比，必须考虑 X 射线衰减伪影，并且必须分割 100% 的感兴趣体积。这些问题以及许多其他技术挑战已通过最近针对蔡司 CT/XRM 的高级开发计划得到解决。Mineralogic 3D 中最重要的并行进展之一是 DeepRecon Pro 的开发，它是最新的 Advanced Reconstruction Toolbox (ART) 的一部分。DeepRecon Pro 于 2021 年推出，是一种深度学习图像增强算法包，利用神经网络将 ACT 的信噪比提高到前所未有的水平（图 4）。图 4：借助 DeepRecon Pro 的图像增强功能，可以以更快的速度对样本进行成像，以清晰地显示复杂的特征。这里是c的增生lapilli。苏格兰西北部的 1 Ga Stac Fada 撞击喷射层在分割富含氧化铁的边缘后可以清楚地看到。 这对执行自动化矿物学的能力有两个积极影响，扫描时间显着减少，加快了常规分析的过程，并且类似的矿物通过其衰减值变得可区分。将这种“日常人工智能”组件纳入显微镜工作流程现在已成为公司在光、电子和 X 射线显微镜方面的理念的一个组成部分，使用户能够最大限度地提高仪器的输出，同时将对其时间的影响降至最低。量化分析工作流程的每一步的能力对于保持跨平台每次分析的同一矿物的一致价值至关重要，而且该价值本身与分析材料本身的内在特性相关，因此是有意义的. 与此相关的是考虑光束硬化的影响，即随着不同能量的 X 射线被样品吸收，通过材料的信号变化。该伪影通常被视为图像处理问题，需要在分析后进行校正，这对于简单的单相材料来说是一项可以完成的任务，但对于复杂的异质岩石样品却充满了问题。通过使用定量平台，并直接从第一原理应用这些和其他修正，在确定了 3D 断层扫描中存在的矿物质后，自动矿物学过程的一个重要组成部分就是能够计算矿物质比例及其关系（图 5）。图 5：完整的 Mineralogic 3D 工作流程可用于提高图像质量、自动分类矿物和分割样品的全部体积以计算 3 维的定量矿物模式和关系。图 1 中的示例是在 DeepRecon Pro 增强（灰度）和分割（彩色体积）之后看到的。全 3D 分段重建可以提供比 2D 更准确和详细的信息，并且几乎不需要样品制备。这意味着 100% 的分析体积必须被分割，矿物之间没有重叠，即体积的任何部分都不会被计算两次。这意味着所有标准输出，例如解放和锁定关系都可以以真正的 3D 形式计算。专门为此目的设计的智能分割例程，可快速生成用于定量纹理分析的 3D 体积，旨在确保忠实地表示微量矿物质，而不会被更大比例的矿物质吞噬。Mineralogic 3D 是一项改变游戏规则的技术，将 40 年历史的自动化矿物学概念带入一个全新的维度，允许对自然 3D 状态下的岩石样本进行全面定量分析。虽然 3D 分析相对于岩石中矿物和结构的复杂性有明显的好处，但 ACT 的非破坏性和完全定量分析可能是处理珍贵样品（如陨石和博物馆标本）工作流程中的关键步骤。 总结和结论/未来发展能够跨多种成像模式生成大型数据集是解决地质问题的理想选择，自动化流程以减少用户时间、建立统计相关性并为大型项目带来一致性至关重要。自动化矿物学的这些新发展也突出了相关显微镜的方向。越来越多的数据集被放置在云环境中，数据可以存储在大型、可访问的服务器中，为协作项目共享，并使用强大的在线处理工具进行处理。跨多个平台的自动化矿物学允许关联变得更加简化，因为跨这些平台的矿物库能够在此类云环境中进行通信并通过智能数据管理构建连接的数据集。用于矿物鉴定的地球科学中最多产的技术是光学显微镜 (LM)，通常使用岩相显微镜。虽然 LM 一直是岩相学的中流砥柱，但它也是最难实现矿物识别自动化的技术，因为参数很少且变化足以区分静态图像中的矿物。因此，使用我们训练有素的地质学家的大脑，通过肉眼识别 LM 中的矿物质仍然比在大量矿物质中自动化该过程要容易得多。然而，即使是这项技术也有可能在未来发生转变。新的 Axioscan 7 Geo 是专为透射光岩相学设计的数字化平台，可在平面、交叉和圆偏振光（PPL、XPL、CPL）的整个薄截面上快速收集 LM 数据集，图 6：a) Axioscan 7 Geo 数字化平台为偏光显微镜生成独特的数据集，在多个方向捕获多种光模式。这使得数字薄切片可以在虚拟岩相显微镜中查看，或询问像素或晶粒尺度信息。
图 6：b) Axioscan 7 Geo 可以创建光学矿物学所需的所有成像模式，并将数字信息转换为模态丰度、取向、晶粒尺寸等的强大定量分析信息。
这些丰富的数据集是大量矿物学光学信息的基础，它们自然地提供了自动化的可能性。虽然这最初可能仅限于具有相对受控矿物组合的常规工作流程，但它为自动化矿物学在未来桥接光、电子和 X 射线显微镜铺平了道路，允许真正多模式和多尺度的相关项目自然。Mineralogic 软件套件处于自动化矿物学的最前沿，正在为工业和学术界的定量地球科学新时代铺平道路。可以将 2D 和 3D 矿物和纹理信息层与定量地球化学相结合，以创建对岩石样本的全面描述，并在整个地球科学中具有丰富的应用。关于作者理查德泰勒 Rich Taylor 博士Carl Zeiss 显微镜，Zeiss House，剑桥郡，英国Rich 于 2009 年在爱丁堡大学完成了实验岩石学博士学位，之后前往西澳大利亚科廷大学担任 SIMS 实验室专家。随后，他在科廷大学地球与行星科学学院担任研究职位，研究地球化学和地球年代学，专门研究成像和微量分析。2017 年，他搬到剑桥大学，使用新的显微镜技术研究地球上最古老材料中的磁性包裹体。2019 年，Rich 搬到了位于英国坎伯恩的蔡司，担任全球地球科学应用开发职位。原文：The future of automated mineralogy in geoscienceWiley Analytical Science ——Microscopy，7 June 202

重组AAV载体（rAAV）已经成为使用最广泛的基因治疗病毒载体之一，由于载体本身结构和生产工艺复杂性，没有合适标准品作为对照，在研发阶段、临床前动物和临床病人阶段，准确标准化定量不同研究人员和实验室病毒载体剂量一直是主要问题。Tony Hitchcock等（BioProcess International, 2017）说明了由于AAV载体异质性，导致能感染目的细胞并转导表达目的蛋白的病毒量很少，下图说明只有小比例细胞可完成有临床价值的目的蛋白表达。 临床前和临床研究重要前提是病毒含量准确检测，作为AAV基因治疗开发中的关键质量属性，准确检测病毒含量需要从不同维度和采用多种分析方法来评估。病毒生物功能学检测主要是通过感染培养的细胞，重组基因组在细胞内复制或转导的目的异源基因表达，这两种类型检测分别为感染性或病毒转导滴度。相反，物理方法不依赖于病毒的生物学功能，病毒DNA通过衣壳消化酶处理后提取，常规的检测技术是qRCR和数字PCR，称为基因组滴度检测；对于病毒衣壳滴度检测采用ELISA方法、HPLC、SEC-MALS和NTA等技术；为了评估病毒感染的效价，必须要检测感染滴度。 D Grimm 1999说明AAV2衣壳蛋白可能引发宿主体液免疫原性反应，迫切需要检测AAV制剂中总AAV衣壳的准确数量。目前检测病毒衣壳滴度最普遍采用传统孔板ELISA实验，特别是PROGEN公司开发ELISA检测试剂盒。但是这些ELISA方法动态范围窄、手动操作步骤多、耗时长和不易标准化，行业都在开发更快速、重复性更好和通量更高的检测方案，自动化检测方案为病毒衣壳检测领域铺平了道路。 Bio-Techne公司旗下ProteinSimple为了加速AAV衣壳滴度分析，利用PROGEN公司经过严格验证金标准抗体，结合全自动微流控ELISA技术平台Ella，成功开发了AAV自动化快速检测试剂盒。目前广泛使用的血清型是AAV2，可靶向眼、肾和中枢神经系统等组织。Ella AAV2检测方案可检测AAV2病毒生产过程中衣壳完整的AAV2滴度，将双抗体夹心ELISA法和Ella微流控技术结合，实现了AAV2病毒衣壳滴度的自动化快速可重复检测。1Ella自动化操作流程对比手动ELISA，可减少80%手动操作时间和人员投入（15min VS 80min）2Ella ELISA实验具有更宽动态检测范围，可适用于各种不同工艺阶段的样本浓度测试要求3自动化实验检测具有更高数据精密度，适合不同实验室和不同时间点实验数据对比研究对比PROGEN传统手动ELISA，Ella自动化方案总结 以上技术对比可说明，与传统ELISA方法比，在操作复杂、费时和重复性差等方面Ella都有明显提升，其检测方案具有更高自动化程度，具有更宽检测范围，可更快速获得实验结果。特别适合AAV病毒载体工艺优化和CMC生产过程中衣壳滴度检测，而且Ella软件符合21 CFR Part 11，安全性高，符合GMP要求。 除AAV2自动化快速检测方案外，Ella已经成功开发HEK293 HCP自动化检测方案，致力于实现AAV基因治疗产品的工艺和质控测试自动化。扫码获取AAV衣壳滴度自动化标准化分析方案ProteinSimple，Meet Ella | ProteinSimple 全自动微流控免疫分析仪 全自动 高灵敏 高精度 快速视频号

合成生物学的快速发展正在改变生物技术行业的产业布局。目前，合成生物技术已经广泛应用于食品、农业、医疗等多个领域。伴随我国《“十四五”生物经济发展规划》的颁布，被誉为“第三次生物科技革命”的合成生物学研究热度高涨，但当前构建合成生物系统的内在逻辑尚处于摸索阶段，整个合成生物学领域正处于发展初期，需要先进的使能技术及解决方案推动合成生物学产业快速发展。为帮助广大用户及时了解合成生物学的市场概况、解决方案及相关活动，仪器信息网本次特别邀请了苏州镁伽科技有限公司（以下简称“镁伽”）谈一谈他们的看法：仪器信息网：您如何看待当前合成生物学产业及市场发展现状？镁伽：合成生物学，重新定义生物制造。合成生物学是继“DNA双螺旋结构的发现”和“人类基因组计划”之后，以工程化的手段设计合成基因组为标志的第三次生物技术革命。作为一门交叉学科，促进了生命科学从基于观测、描述及经验的科学跃升为可预测、可定量及可工程化的科学，并在医疗、能源、工业、农业、环境、信息等领域的应用日益广泛。合成生物学作为一个战略性新兴产业技术，其本质指人们将“基因”连接成网络，让细胞来完成设计人员设想的各种任务，该领域近年来得益于合成生物技术突破、政策支持等因素取得了快速发展。同时，合成生物学是近年来很热门的一个研究方向，全球范围内，合成生物学受到不同国家的关注和政策支持。2022年，美国发布《国家生物技术和生物制造计划》；同年，中国发改委明确将合成生物学列入《“十四五”生物经济发展规划》；欧盟在《面向生物经济的欧洲化学工业路线图》中，提出在 2030年将生物基产品或可再生原料替代份额增加到25%的发展目标。日、韩、以色列等国家也出台了相关政府报告或指导，推动合成生物学技术及应用快速发展。仪器信息网：合成生物学产业将给科学仪器行业带来哪些市场机会？ 镁伽：在高通量和规模化的发展中，合成生物学的未来势必离不开自动化的设备和整体解决方案。如果将合成生物学的产业链按照上、中、下游分类，上游则包含可以驱动产业发展的技术生态系统，如DNA/RNA合成、测序及编辑，以及相关自动化企业的产品与服务；中游产业涉及对生物系统和生物体进行设计、开发的技术平台；下游产业则是涉及多个行业的应用开发和产品落地。如果上中游产业通过不断地技术革新、提高生产效率及构建解决方案，在未来可能会占据产业链的核心位置。合成生物学、人工智能/机器学习和自动化的结合将释放生物科技的力量，帮助解决健康、能源、可持续发展等全球性的挑战，而镁伽科技正是这个新趋势的领导者之一。在合成生物学自动化领域镁伽已嗅到先机，开始利用高通量自动化设备及试剂赋能质粒构建和菌种筛选过程。最大限度地减少DNA序列分离过程中的错误和污染，提高目标蛋白的产量，真正做到解放科学家的同时，保证数据质量的可靠性、一致性和重现性。仪器信息网：贵单位针对合成生物学领域推出了（或将要推出）哪些解决方案？可以应用到哪些环节？解决了什么样的痛点？ 镁伽：镁伽合成生物学方案，通过DBTL（Design-Build-Test-Learn）这一闭环，深入掌握基因线路的设计原理，构建集成的自动化分子克隆工作流程，利用高通量自动化设备及试剂赋能质粒构建和菌种筛选过程。最大限度地减少DNA序列分离过程中的错误和污染，提高目标蛋白的产量，真正做到解放科学家的同时，保证数据质量的可靠性、一致性和重现性。镁伽全自动质粒构建系统在合成生物学领域，主要针对质粒构建这一实验流程，我们将其中最基础但又非常繁琐的质粒构建工作在我们的自动化系统中去实现全流程自动化操作，提高通量的同时标准化整个流程，为合成生物学领域的前进贡献力量。同时这套系统的落地稳定运行，也很好的代表了镁伽在生命科学自动化方面的能力与经验。仪器信息网：如何看待合成生物学的未来发展前景？ 镁伽：随着合成生物技术的快速发展，不断催生出位于产业上、中、下游的工具型、平台型和产品型公司。镁伽依靠鲲鹏实验室的科研能力，持续助力为行业带来高附加值的生产力工具和服务，提供一站式智能化合成生物学解决方案。可根据客户需求搭建高通量、自动化、信息化的合成生物学实验室，包括整体设备、试剂配套方案，及数据验证参数建议等。

在第四届中国国际进口博览会上，新冠核酸检测样本移液自动化设备首次展出 苏州大学供图近日，苏州大学机电工程学院教授孙立宁团队与上海蓝沙生物科技有限公司联合研发的新冠核酸检测样本移液自动化设备，在第四届中国国际进口博览会上首秀登场。作为全封闭的自动化智能设备，该设备实现了机器人替代人工全自动完成核酸检测样本移液操作，一次处理的样本数量可达96个，未来将极大解放医护人员的双手。　　新冠疫情的肆虐，核酸检测的常态化，对加速核酸检测的准确率和效率的需求日益增加。然而，核酸检测对场地、设备和人员资质等要求较高，如何在保证结果准确、可追溯、检测人员不受样品污染的同时，提高检测通量，该项国产的新冠核酸检测样本移液自动化设备就是攻克这一难关的科技利器。　　据研发团队主要成员、机电工程学院副院长陈涛介绍，该设备作为全封闭的自动化智能设备，采用垂直六关节机器人替代人工，可全自动完成核酸检测移液环节中的样本分杯相关操作等，并能在完成实验的同时，自动化记录实验过程。“移液流程的无人化、信息化，一方面可以保护实验员与病原体无直接接触，为实验员的安全提供保障；另一方面还可以减少人力需求及人员操作误差，提高了加样效率和减少实验室环境的气溶胶污染，很大程度上提升了核酸检测的效率和准确度。”陈涛表示，设备中的分杯系统拓展性强，未来还可以连接机器人、检测设备等，实现全流程自动化，高效且最大化程度避免交叉感染，待技术成熟后也可延伸应用于其他病原体检测，前景广阔。　　这样安全、高效、精准的国产“黑科技”一推出，立刻吸引了多家医院和企业的目光。第四届中国国际进口博览会期间，合作企业蓝沙生物与多家政府机关、机场、海关口岸等签署战略合作协议，将基于苏州大学与企业的协作创新平台以及苏州大学相城机器人与智能装备研究院的大力支持，进行核酸检测自动化解决方案的研发，在新冠病毒检测领域开展深度合作。据了解，该新冠核酸检测样本移液自动化设备已申请一类医疗器械证，取证后有望进入批量生产阶段。　　据悉，该设备是苏州大学“蓝沙生命科学智能化装备创新中心”平台的转化成果。2020年，苏州大学与上海蓝沙生物科技有限公司、苏州苏因智启生物科技有限公司合作共建了校企创新平台，致力于研究全自动核酸检测样品的处理工艺，并研制智能化设备，助力企业持续提升核酸检测水平和效率，为我国抗击疫情的攻坚战作出贡献。下一步，苏州大学相城机器人与智能装备研究院将继续为企业提供技术、人才等支持，提供各项产学研专业服务，促进科技成果转化及孵化，助力企业高质量发展。