调谐、条件优化、跑基线、污染、杂峰、定量分析……十多年前，这些都曾是困扰实验室分析人员的难题。随着工程与信息技术的不断发展，先进的自动化设备与软件已经能够帮助我们解决其中的大部分。2023年以来，人工智能（AI）技术的崛起和普及已经给社会各界带来了前所未有的冲击。那么，如此革命性的浪潮将如何塑造未来的分析实验室呢？
2023年7月11日-13日，第十一届慕尼黑上海分析生化展（analytica China）在国家会展中心（上海）顺利召开。作为领先的分析仪器供应商，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）系统和Agilent Revident四极杆飞行时间LC/MS（LC/QTOF）系统。值得关注的是，除了性能的升级，两款新品都集成了多种实用的智能/自动化功能，旨在深层次地提升用户的实验室效率与产出能力。另外，在软件方面，安捷伦也发布了多款新品，包括具有AI峰积分功能的Agilent MassHunter软件套装，可借助深度学习和持续学习不断地改善仪器性能。
安捷伦展台
展会首日，安捷伦科技以“数·智·未来”为主题举办了未来实验室媒体圆桌会，安捷伦大中华区高级市场总监郑欣、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出席了活动，并邀请了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和明捷医药副总经理朱子丰作为重要的用户嘉宾，分享了各自对未来实验室的诉求和畅想。
近年来，实验室领域的数字化和自动化发展迅速，大量繁杂、易错的工作流程被自动化的解决方案所取代，在解放生产力的同时，大幅提高了结果的一致性和可靠性。同时，以机器学习为代表的各类智能化技术，也得到了较为广泛的应用。然而不可否认的是，目前的解决方案大多仍然停留在单向的指令输入-完成，还未达到真正智能的反馈、处置及交互。
随着AI技术的突破性进展，实验室领域的AI实现也成为了未来必然的趋势。对此，郑欣先生表示，从分析测试领域的角度来讲，AI的应用才刚刚起步，未来的诉求和进步空间可能出现在远程化、自动化、智能化和绿色化这几个主要的方面。而在发展的过程中，软件与硬件同样重要，如何利用高智能数据让AI变得更加的智能，提升整个实验室的效率和运营能力，推动行业的持续进步，将是未来所面临的主要挑战。
本次圆桌会的三位受邀嘉宾代表了分析检测领域中几大典型的应用场景，包括新药发现与靶点筛选、第三方非标检测以及质量标准与控制。尽管业务领域各不相同，但对于自动化、智能化在当前分析实验室中的应用，三位嘉宾都给出了相似的关键词，可以总结为效率、可靠性和灵活性。
聚焦效率提升
晶泰科技是一家以AI+自动化驱动的公司，主要业务包括两个方面，一是基于AI算法和云端算力来解决新化合物发现和新靶点发现的智能制药板块，二则是智能制造板块，即针对合成、检测、材料以及生物等多个领域，研发和生产一系列能够替代人工且具备合规性的自动化平台。该公司分析部门的负责人张健先生解释说：“总的来说，效率可以直观地体现在投入产出比上，成熟、可靠的自动化能够有效地降低成本，提高投入产出比。”
关于效率，在成本上有一定的节约，在效率上有一定的提升。一个案例是疫情期间，我们在上海场地用40位驻场同事加自动化工作站同时进行项目推进，并进行远程工站控制，有效保证了任务的顺利交付。这其中就依靠了我们的自动化平台的技术优势。从质量角度看，一方面是准确性、精确性、稳定性，另一方面就是合规，用最简单的定容来举例，我们通过一系列自动化操作以及监控手段，来保证合规和可溯源性。
“就效率而言，我认为任何的改善，结合到企业，都要回归到整个财务报表上。”微谱先进制造事业群总经理刘昌进先生补充说：“第三方检测行业的净利率其实是比较低的，大概也就10~20%，其中的人工成本率往往占大头，一般在40~50%。可想而知，如果自动化和智能化能够成功地应用，把我们的效率提升哪怕10%，可能整个净利率提升4~5个点，相对于公司1个亿或者10个亿的体量来说，也是非常可观的。”
双向延伸的可靠性
质量，可以说是所有企业的立身之本，张健先生也提到了这一关键词。全流程的标准化、数据和操作的可追溯性、偏差的有效控制等方面都是质量控制的基础，数字化、自动化很好地解决了这些问题，未来的智能化也将为此带来更多的可能性。
同样是从可靠性的角度出发，与“质量”遥相呼应的，是微谱向客户端延伸的关键词“效果”。作为业界知名的第三方检测机构，微谱的定位是一家大型研究型检测机构，也就是不仅可以告知客户Yes or No，还能解决客户的Why and How。基于这样的理念，微谱目前已拥有近3000名员工，业务覆盖了先进制造、生物医药、美丽健康、生态环保、食品及农产品五大产业，。其中先进制造事业群主要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，“所有的所谓效率，我认为一定是基于效果之上的。效果核心是客户的满意度，能不能更快，能不能更准，让客户更暖心。如何通过我们的自动化、智能化、信息化，能够让客户感觉到暖心，是非常重要的一点。”刘昌进先生他解释说。
强监管下的痛点和机遇
相比于晶泰和微谱，明捷医药所处的药品质赛道则属于强监管领域。该公司于2016年筹建，并于2020年成为药明康德的子公司。作为中国进入全球一致质量标准的有力推动者，该公司一直致力于帮助客户提升药品的质量标准。据明捷医药副总经理朱子丰先生介绍，医药赛道中所使用的其实是最保守的模型，法规规范的要求是最苛刻的，对数据完整性的要求也是最高的，正因如此，该领域可以说是分析测试行业中自动化程度最低的，但同时也是最有发展潜力的。然而，突破种种限制并不容易，无论是观念、认识的层面，还是法规、标准层面，都需要用大量的工作，并在合适的时机来推进。“相较而言，药学领域可能是最难啃的目标。”朱子丰先生评价说。
在以上几点的基础上，朱子丰先生还提到了可预见性、适应性以及可持续性，在关注仪器稳定性的同时，着重强调了人是工作流程的根本，引入AI、实现智能化的目的一定不是“消灭”人，而是让人更舒适地在GMP标准下工作，能够更专注地实现目标。在这些方面，未来能做的还有很多。
未来的分析实验室
要设想未来的分析实验室，首先要考虑的就是解决眼下的问题，三位嘉宾也各自的角度进行了探讨，对于晶泰、微谱来说，所处的领域相对监管较弱，但非标的需求非常广泛，更多的是期待通过日益完善的AI算法更好的解决个性化、碎片化的客户需求。进一步降低成本，提高人均收益，确保可靠性，并借助AI的发散性加快非标方法的开发、验证以及后期的数据处理与解析。同时，张健先生也提到了业界普遍关注的在线检测，希望未来的分析实验室能够给出更好的解决方案。而在相对强监管的医药领域，朱子丰先生则更多地聚焦于如何在GMP规范下的QC过程中，通过更为合规的实验流程自动化、物料管理以及数据管理来减轻人的负担，打破传统模式中的反复复核、错误验证等痛点，让实验室人员能够真正专心解决科研问题，而不是疲于应对繁琐、重复的验证工作。
当谈及AI未来的应用前景时，张健先生分享了其在药物发现领域的见解。多年以来，在新化合物发现领域的双十定律是广为人知的，也就是10年10亿美金，其实对于现在的药物发现来讲，成本已经远远不止如此了。在化合物结构上大概有1060种可能，而以人类现有的探索极限，只发现了约1010种可能。这样庞大的数量，靠人脑去探索几乎是不可能实现的。AI已经发展出了大数据模型，可以在更广阔的空间里去计算、去解决、去寻找潜在的化合物。当前全球的算力已经足以支撑化合物的计算，但真正的障碍是如何构建专业、可靠的数据模型。在1060面前，即使是头部医药公司的数据集，也是微不足道的，而厂商之间形成的数据孤岛也是难以解决的问题。
“所以，我们现在有两个方向，一个是自动化地快速收集合成数据，第二个就是从业内监管部门入手，尽可能地促成数据的共享。那么如何去共享？当然不能是以损失利益为前提的，这是非常值得探讨的一个问题。从企业的角度来讲，这些数据是生存竞争的核心，绝不会拿出来共享。但对于科研端的老师们来说，往往是愿意分享数据来构建大数据模型的，如果加上省市乃至国家层面官方机构牵头，就更有希望实现了，虽然也会碰到各种阻碍，但通过灵活调整信息释放比例等手段，还是可能实现的。”张健先生补充说。
安捷伦的探索与进展
自动化与智能化，始终是安捷伦创新的重点之一。本次展会上，安捷伦在LC/MS上的两款新产品也为用户带来了智能化的功能和升级。“我们LC/MS产品的口号是Intelligence that Inspires，核心是提供智能化的质谱方案。首先一定是在硬件层面上带来更多的改进，打造更具耐用性的仪器，减少所需的维护和维修，更好地保证7×24小时工作。”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介绍说：“第二点则是软件方面。例如，几年前我们引入了SWARM Auto-tune算法，实际上就是利用算法，同时调整质谱仪中数十个电子元件的参数以找到最佳的组合，而不是逐个地调整，调完入口电压，再调碰撞电压、出口电压等等。在今年的两款新品上，我们在延续算法的基础上，同时配备了全新一代的数据采集和处理芯片，可实现更快速、更高质量的计算。”
在自动化领域，安捷伦开始在软件中应用自动反馈+干预的故障排除机制，便于在大批量序列样品的分析过程中，自动识别常见问题，并进行有效处置，例如可在需要时自动进行在线样品稀释、清洗进样口、降低本底以及消除交叉污染等，为7×23小时或7×24小时的工作提供更多保障，同时减少人员对仪器状态的关注和担忧。尽管目前与人相比，该功能可以解决的问题还相对有限，但随着逐步的迭代，加上新兴AI技术的融入，安捷伦在这方面的探索和实现将会越来越快。
在与用户的合作中，安捷伦还在做的一件事就是行为分析，这里的行为不单指人，还包括仪器本身的状态、维护记录、现场环境温度、压力以及湿度等等各种参数，由这些数据所构成的大数据模型可以为用户提供非常清晰的信号，指示偏差或异常的来源，甚至可以在问题出现之前给出明确的预警。安捷伦大中华区实验室信息系统产品经理郭亮介绍介绍说：“数据处理在很多领域中都是痛点问题。在这方面，安捷伦的AI模型是一种专项模型，通过持续学习，它能够提供准确的反馈，并不断优化。”
心谙所需，敏锐洞察
作为分析仪器的领先供应商，安捷伦的创新始终是以满足客户的需求为目标的。对于如何面对未来的挑战，郑欣先生表示：“在过去的20年里，我们主要聚焦在仪器和软件研发，围绕让仪器更加稳定、更易操作等等，但这种交互仍然是单向的，这是未来发展的一个方向。另一方面，从客户的角度出发，实验室生态的重要性越来越明显，如何让整个方案对用户更加友好，这也是安捷伦想要去做的。”
安捷伦Agilent的英文词根是Agile，意为敏捷，而安捷伦对自动化与智能化领域的洞察也是相当敏锐的。“我们的理念是customer-centric，也就是以客户为中心，我们会根据客户的需求快速地调整，包括在AI方面的研发。我们在产品以及智能化协同上投入了大量的资源，相信未来的进展也会非常快，我们对分析实验室的市场是充满信心的。”郭亮先生总结道。
2023年7月11日-13日，第十一届慕尼黑上海分析生化展（analytica China）在国家会展中心（上海）顺利召开。作为领先的分析仪器供应商，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）系统和Agilent Revident四极杆飞行时间LC/MS（LC/QTOF）系统。值得关注的是，除了性能的升级，两款新品都集成了多种实用的智能/自动化功能，旨在深层次地提升用户的实验室效率与产出能力。另外，在软件方面，安捷伦也发布了多款新品，包括具有AI峰积分功能的Agilent MassHunter软件套装，可借助深度学习和持续学习不断地改善仪器性能。
安捷伦展台
展会首日，安捷伦科技以“数·智·未来”为主题举办了未来实验室媒体圆桌会，安捷伦大中华区高级市场总监郑欣、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出席了活动，并邀请了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和明捷医药副总经理朱子丰作为重要的用户嘉宾，分享了各自对未来实验室的诉求和畅想。
近年来，实验室领域的数字化和自动化发展迅速，大量繁杂、易错的工作流程被自动化的解决方案所取代，在解放生产力的同时，大幅提高了结果的一致性和可靠性。同时，以机器学习为代表的各类智能化技术，也得到了较为广泛的应用。然而不可否认的是，目前的解决方案大多仍然停留在单向的指令输入-完成，还未达到真正智能的反馈、处置及交互。
圆桌会现场嘉宾
（由左至右分别为：安捷伦大中华区高级市场总监 郑欣，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，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，明捷医药副总经理 朱子丰，安捷伦大中华区实验室信息系统产品经理 郭亮）随着AI技术的突破性进展，实验室领域的AI实现也成为了未来必然的趋势。对此，郑欣先生表示，从分析测试领域的角度来讲，AI的应用才刚刚起步，未来的诉求和进步空间可能出现在远程化、自动化、智能化和绿色化这几个主要的方面。而在发展的过程中，软件与硬件同样重要，如何利用高智能数据让AI变得更加的智能，提升整个实验室的效率和运营能力，推动行业的持续进步，将是未来所面临的主要挑战。
本次圆桌会的三位受邀嘉宾代表了分析检测领域中几大典型的应用场景，包括新药发现与靶点筛选、第三方非标检测以及质量标准与控制。尽管业务领域各不相同，但对于自动化、智能化在当前分析实验室中的应用，三位嘉宾都给出了相似的关键词，可以总结为效率、可靠性和灵活性。
聚焦效率提升
晶泰科技是一家以AI+自动化驱动的公司，主要业务包括两个方面，一是基于AI算法和云端算力来解决新化合物发现和新靶点发现的智能制药板块，二则是智能制造板块，即针对合成、检测、材料以及生物等多个领域，研发和生产一系列能够替代人工且具备合规性的自动化平台。该公司分析部门的负责人张健先生解释说：“总的来说，效率可以直观地体现在投入产出比上，成熟、可靠的自动化能够有效地降低成本，提高投入产出比。”
晶泰科技分析总监 张健
关于效率，在成本上有一定的节约，在效率上有一定的提升。一个案例是疫情期间，我们在上海场地用40位驻场同事加自动化工作站同时进行项目推进，并进行远程工站控制，有效保证了任务的顺利交付。这其中就依靠了我们的自动化平台的技术优势。从质量角度看，一方面是准确性、精确性、稳定性，另一方面就是合规，用最简单的定容来举例，我们通过一系列自动化操作以及监控手段，来保证合规和可溯源性。
“就效率而言，我认为任何的改善，结合到企业，都要回归到整个财务报表上。”微谱先进制造事业群总经理刘昌进先生补充说：“第三方检测行业的净利率其实是比较低的，大概也就10~20%，其中的人工成本率往往占大头，一般在40~50%。可想而知，如果自动化和智能化能够成功地应用，把我们的效率提升哪怕10%，可能整个净利率提升4~5个点，相对于公司1个亿或者10个亿的体量来说，也是非常可观的。”
双向延伸的可靠性
质量，可以说是所有企业的立身之本，张健先生也提到了这一关键词。全流程的标准化、数据和操作的可追溯性、偏差的有效控制等方面都是质量控制的基础，数字化、自动化很好地解决了这些问题，未来的智能化也将为此带来更多的可能性。
微谱先进制造事业群总经理 刘昌进
同样是从可靠性的角度出发，与“质量”遥相呼应的，是微谱向客户端延伸的关键词“效果”。作为业界知名的第三方检测机构，微谱的定位是一家大型研究型检测机构，也就是不仅可以告知客户Yes or No，还能解决客户的Why and How。基于这样的理念，微谱目前已拥有近3000名员工，业务覆盖了先进制造、生物医药、美丽健康、生态环保、食品及农产品五大产业，。其中先进制造事业群主要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，“所有的所谓效率，我认为一定是基于效果之上的。效果核心是客户的满意度，能不能更快，能不能更准，让客户更暖心。如何通过我们的自动化、智能化、信息化，能够让客户感觉到暖心，是非常重要的一点。”刘昌进先生他解释说。
强监管下的痛点和机遇
相比于晶泰和微谱，明捷医药所处的药品质赛道则属于强监管领域。该公司于2016年筹建，并于2020年成为药明康德的子公司。作为中国进入全球一致质量标准的有力推动者，该公司一直致力于帮助客户提升药品的质量标准。据明捷医药副总经理朱子丰先生介绍，医药赛道中所使用的其实是最保守的模型，法规规范的要求是最苛刻的，对数据完整性的要求也是最高的，正因如此，该领域可以说是分析测试行业中自动化程度最低的，但同时也是最有发展潜力的。然而，突破种种限制并不容易，无论是观念、认识的层面，还是法规、标准层面，都需要用大量的工作，并在合适的时机来推进。“相较而言，药学领域可能是最难啃的目标。”朱子丰先生评价说。
明捷医药副总经理 朱子丰
在以上几点的基础上，朱子丰先生还提到了可预见性、适应性以及可持续性，在关注仪器稳定性的同时，着重强调了人是工作流程的根本，引入AI、实现智能化的目的一定不是“消灭”人，而是让人更舒适地在GMP标准下工作，能够更专注地实现目标。在这些方面，未来能做的还有很多。
未来的分析实验室
要设想未来的分析实验室，首先要考虑的就是解决眼下的问题，三位嘉宾也各自的角度进行了探讨，对于晶泰、微谱来说，所处的领域相对监管较弱，但非标的需求非常广泛，更多的是期待通过日益完善的AI算法更好的解决个性化、碎片化的客户需求。进一步降低成本，提高人均收益，确保可靠性，并借助AI的发散性加快非标方法的开发、验证以及后期的数据处理与解析。同时，张健先生也提到了业界普遍关注的在线检测，希望未来的分析实验室能够给出更好的解决方案。而在相对强监管的医药领域，朱子丰先生则更多地聚焦于如何在GMP规范下的QC过程中，通过更为合规的实验流程自动化、物料管理以及数据管理来减轻人的负担，打破传统模式中的反复复核、错误验证等痛点，让实验室人员能够真正专心解决科研问题，而不是疲于应对繁琐、重复的验证工作。
当谈及AI未来的应用前景时，张健先生分享了其在药物发现领域的见解。多年以来，在新化合物发现领域的双十定律是广为人知的，也就是10年10亿美金，其实对于现在的药物发现来讲，成本已经远远不止如此了。在化合物结构上大概有1060种可能，而以人类现有的探索极限，只发现了约1010种可能。这样庞大的数量，靠人脑去探索几乎是不可能实现的。AI已经发展出了大数据模型，可以在更广阔的空间里去计算、去解决、去寻找潜在的化合物。当前全球的算力已经足以支撑化合物的计算，但真正的障碍是如何构建专业、可靠的数据模型。在1060面前，即使是头部医药公司的数据集，也是微不足道的，而厂商之间形成的数据孤岛也是难以解决的问题。
“所以，我们现在有两个方向，一个是自动化地快速收集合成数据，第二个就是从业内监管部门入手，尽可能地促成数据的共享。那么如何去共享？当然不能是以损失利益为前提的，这是非常值得探讨的一个问题。从企业的角度来讲，这些数据是生存竞争的核心，绝不会拿出来共享。但对于科研端的老师们来说，往往是愿意分享数据来构建大数据模型的，如果加上省市乃至国家层面官方机构牵头，就更有希望实现了，虽然也会碰到各种阻碍，但通过灵活调整信息释放比例等手段，还是可能实现的。”张健先生补充说。
安捷伦的探索与进展
自动化与智能化，始终是安捷伦创新的重点之一。本次展会上，安捷伦在LC/MS上的两款新产品也为用户带来了智能化的功能和升级。“我们LC/MS产品的口号是Intelligence that Inspires，核心是提供智能化的质谱方案。首先一定是在硬件层面上带来更多的改进，打造更具耐用性的仪器，减少所需的维护和维修，更好地保证7×24小时工作。”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介绍说：“第二点则是软件方面。例如，几年前我们引入了SWARM Auto-tune算法，实际上就是利用算法，同时调整质谱仪中数十个电子元件的参数以找到最佳的组合，而不是逐个地调整，调完入口电压，再调碰撞电压、出口电压等等。在今年的两款新品上，我们在延续算法的基础上，同时配备了全新一代的数据采集和处理芯片，可实现更快速、更高质量的计算。”
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
在自动化领域，安捷伦开始在软件中应用自动反馈+干预的故障排除机制，便于在大批量序列样品的分析过程中，自动识别常见问题，并进行有效处置，例如可在需要时自动进行在线样品稀释、清洗进样口、降低本底以及消除交叉污染等，为7×23小时或7×24小时的工作提供更多保障，同时减少人员对仪器状态的关注和担忧。尽管目前与人相比，该功能可以解决的问题还相对有限，但随着逐步的迭代，加上新兴AI技术的融入，安捷伦在这方面的探索和实现将会越来越快。
在与用户的合作中，安捷伦还在做的一件事就是行为分析，这里的行为不单指人，还包括仪器本身的状态、维护记录、现场环境温度、压力以及湿度等等各种参数，由这些数据所构成的大数据模型可以为用户提供非常清晰的信号，指示偏差或异常的来源，甚至可以在问题出现之前给出明确的预警。安捷伦大中华区实验室信息系统产品经理郭亮介绍介绍说：“数据处理在很多领域中都是痛点问题。在这方面，安捷伦的AI模型是一种专项模型，通过持续学习，它能够提供准确的反馈，并不断优化。”
安捷伦大中华区实验室信息系统产品经理 郭亮
心谙所需，敏锐洞察
作为分析仪器的领先供应商，安捷伦的创新始终是以满足客户的需求为目标的。对于如何面对未来的挑战，郑欣先生表示：“在过去的20年里，我们主要聚焦在仪器和软件研发，围绕让仪器更加稳定、更易操作等等，但这种交互仍然是单向的，这是未来发展的一个方向。另一方面，从客户的角度出发，实验室生态的重要性越来越明显，如何让整个方案对用户更加友好，这也是安捷伦想要去做的。”
安捷伦Agilent的英文词根是Agile，意为敏捷，而安捷伦对自动化与智能化领域的洞察也是相当敏锐的。“我们的理念是customer-centric，也就是以客户为中心，我们会根据客户的需求快速地调整，包括在AI方面的研发。我们在产品以及智能化协同上投入了大量的资源，相信未来的进展也会非常快，我们对分析实验室的市场是充满信心的。”郭亮先生总结道。
