深谙所需，安捷伦生态系统助力未来数智化实验室构建

近年来，实验室的自动化与数智化升级转型在分析测试、药物研发、临床检验以及基因组学解决方案等领域中发展迅速，势如破竹，并且正在不断扩展到新的应用场景，比如生命科学研究、合成生物学以及分子诊断等，为各个领域注入了强劲的动力。然而，在“热潮”之下，我们的实验室究竟需要怎样的智能？这无疑是每一位运营者都无法回避的话题。
 
日前，在刚刚闭幕的第十二届慕尼黑上海分析生化展上，安捷伦科技以“数智实验室构建”为主题召开了圆桌讨论，邀请SGS通标标准技术服务有限公司中国区分析化学部高级总监刘付芳、浙江省食品药品检验研究院信息与科普中心主任周霖代表两家重要用户，与安捷伦全球实验室生产力创新中心助理副总裁Shawn Anderson、安捷伦全球软件本地化中心负责人/中国实验室生产力创新中心经理葛奇，以及安捷伦大中华区实验室信息系统产品经理郭亮一同，围绕行业用户对智能实验室的构想与建设现状，展开了深入的探讨，并分享了各自对于未来先进设备和方案的设想与期待。
 
趋势与建议
据介绍，欧美当前的自动化实验室增长速率约为6~8%，而中国则达到了10~12%，在未来的十年中还将加速增长。自动化所带来的通量提升和成本缩减等优势相当可观，但为了保证可靠性、兼容性以及面向未来的灵活性，在构建实验室时也应遵循一些基本的原则。Shawn Anderson先生列举了其中非常重要的几条，包括尽量选用成熟软件供应商而非自行定制软件以避免未来面临迭代和兼容性问题；尽量选用更新的设备以获得技术优势并保证未来的可升级空间；设计时充分考虑人员、设备、机械臂等的协同；确保数据能够顺畅地流动。“在上自动化之前必须先想清楚为什么要上自动化？是因为危险有害的环境，工作重复性高，还是步骤容易出错？技术一直在不断迭代，例如十年前我们在说VR，五年前在聊“云”，而现在则在探索自动化和AI。但所谓的机遇并非随大流的跟风，而是要根据实际情况梳理出真正的需求，看清哪些可以上，哪些不必上。” Shawn Anderson先生解释说。
   
从需求出发
众所周知，自动化的主要功能在于替代重复性较高的手动操作，这一点在高通量的工作流程中尤为突出。SGS是国际公认的测试、检验和认证机构，被誉为可持续发展、质量和诚信的基准。发展至今，业务包含互联与产品、工业与环境、营养与健康、自然资源、管理与保证、可持续发展、数字化技术与创新七大战略版图。SGS拥有99,600多名专业员工，分布在2,600多个分支机构和实验室组成的服务网络，致力于帮助全球客户获得商业成功和可持续发展。刘付芳女士来自于SGS通标中国化学实验室，在该领域拥有超过30年的从业经验，一直在从事中心化的平台运营管理。目前公司在全国已有12个中心化学实验室，提供和消费品、农产食品以及环境领域相关的化学分析测试服务。对于每天动辄数百甚至几千个样品量，上万个测试项目来说，自动化不仅能够大幅提高通量，而且能够提升运营质量。数字化系统及物联网技术的应用，也能够更好地解决数据采集、处理和样品、仪器及检测过程管理等问题。然而另一方面，TIC行业在实验室层面上其实是非常分散的。规模大的实验室可能有数百人，规模小的则可能仅有十几人。不同规模的实验室，在自动化、数智化上的需求也是不同的。在过去的十余年中，SGS一直在探索、尝试各种自动化和智能化的工具，旨在提升实验室的通量，改善数据的质量。
 
相较于SGS，周霖先生所在的浙江省食品药品检验研究院则面临着另一种通量问题。20多年来，周霖先生一直从事实验室信息化工作，见证了实验室的LIMS时代和LIMS 2.0升级。作为浙江省的政府实验室，该单位目前有实验室工作人员300余位，涉及的领域包括药品、化妆品、食品、药品包装材料，以及GLP实验室等。从单位属性和业务领域的角度出发，周主任分享了其实验室在自动化和数字化构建中所面临的痛点——低通量。“在药品检验行业中，数字化的推进相对来说比较困难。其核心的逻辑在于，我们很难找到低通量的解决方案。如何快速、有效地引入自动化，减少这类应用中的工作量，从某些方面来说，可能是未来自动化的发展方向之一。而我们正在做的，是去识别现有工作当中哪些是可以细化的，我们要在这些通量相对不高的工作当中，找出重复性相对较高的工作，再通过自动化的手段去替代。”周主任解释说。
 
对此，郭亮先生也颇有感触：“谈到自动化，我们讨论的都是所谓的高通量，那一定是比较大的公司才要做自动化吗？其实并不是，小公司也一样有自动化的需求。但是，在缩小的环境里面就会遇到一个问题，就是通量不到的情况下，做自动化的意义何在？所以我的体会是需要更加智能的下一代，将AI技术结合到机器人中来实现未来不同场景下的灵活应用。”归根结底，最重要的还是梳理出用户真正的需求，可能是某个环节上的痛点，或者是整个流程中的瓶颈和短板。
 
安捷伦生态
近几年来，众多实验室纷纷开始推动转型升级，遵循着一贯的以客户为中心的原则，安捷伦为此开发了丰富的解决方案，比如基于网络化的色谱质谱平台和整个实验室范围内的数据管理系统，能够帮助用户实现对设备和数据的集中管理。同时针对不同的场景，安捷伦也与不同的自动化供应商合作，给出了差异化的解决方案。除此之外，安捷伦也在通过合作和收购等方式，探索基于AI的全新领域。
 
葛奇先生补充说：“2022年，安捷伦在中国成立了一个新的部门，叫中国实验室生产力创新中心。在过去的近三年里，我们已经发布了七款专门针对中国客户量身打造的智能软件产品，帮助客户实现数据分析的自动判读和结果优化，提高分析效率。我们也在和各行业的合作伙伴一起探索，到底怎么样才能更好地接入，让自动化顺利落地？目前，我们提供的方案就是构建一个全新的自动化控制中间层来提供一站式的对接方案。”同时，安捷伦的Allotrope ASM也是这样的尝试，作为制药行业和仪器厂商联合定制标准的简化模式，它不需要第三方软件，也不挑品牌，用户可以直接访问，数据也可以导入其他设备中直接使用。
   
数据为王
无论在哪个领域，分析测试最终都会聚焦到数据。对于实验室自动化来说，样品通量大幅提升之后所产生的海量数据，必然会带来巨大的数据处理负担。未来的软件不仅需要提供强大的数据管理能力，还要尽可能地帮助用户完成所需的计算和分析，这也是智能化的重要发展方向。另一方面，各仪器模块的运行状态管理以及深层数据的挖掘和开放也将成为用户关注的重点。而在这方面，安捷伦已经做出了多种尝试并取得了一定的成果。“我们提供了很多BigData，包括所有的检测程序，第二个维度是所有人员的操作动作、习惯，第三个维度是报告上的所有结构化数据，第四个维度是气相、液相所有的实时状态，还有第五、第六个维度。实际上，用户需要的是把这些融入到自己的物联系统、生态系统中去，这是安捷伦听到的声音，而且不是on the way，而是已经有这样的方案了。”郭亮先生补充道。
 
贴近用户，解决复杂挑战
在实际应用当中，智能化、数字化系统的落地其实会面临更多更为复杂的情况，比如实验室的升级，会涉及到老旧的设备或工作流程。或者，在制药等强监管领域中，严格的合规性要求也极具挑战性。面对这些挑战，安捷伦团队也将与用户及第三方供应商深入沟通，紧密协作，共同梳理出真实的用户需求，并努力将其实现。