【ZiDongHua 之方案應(yīng)用場收錄關(guān)鍵詞：實驗室自動化   機器人    AI  工業(yè)自動化  大數(shù)據(jù) 】
　　
　　【專訪】“機器人+” ，賦能智慧實驗室自動化
　　
　　導讀：實驗室自動化作為一個熱門賽道，有數(shù)據(jù)顯示，2023年的市場規(guī)模達到了72億美元。近期，匯像科技隆重推出了其“機器人+”產(chǎn)品，那么它到底是什么？有哪些應(yīng)用？對于智慧實驗室的建設(shè)又有什么幫助呢？
　　
　　實驗室自動化作為一個熱門賽道，有數(shù)據(jù)顯示，2023年的市場規(guī)模達到了72億美元，上海匯像信息技術(shù)有限公司（以下簡稱“匯像科技”）也于去年獲得了超億元B輪融資。近期匯像科技在上海交通大學舉辦的“機器人+”智慧實驗室自動化創(chuàng)新論壇上，匯像科技提出推出了“機器人+”理念，并重磅發(fā)布了專為實驗室場景打造的“智靈者”智慧機器人Helen X系列，系列產(chǎn)品一經(jīng)推出引發(fā)了現(xiàn)場觀眾的廣泛關(guān)注與好奇。
　　
　　那么 “機器人+” 是什么？它有哪些應(yīng)用？它對于智慧實驗室的建設(shè)又有什么幫助？本次儀器信息網(wǎng)特別采訪匯像科技CTO 舒亞鋒幫助大家深入了解。
　　
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　　本期受訪嘉賓簡介：
　　
　　Allen
　　
　　舒亞鋒 (匯像科技 CTO)
　　
　　上海交通大學機械工程及自動化本科，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學機器人及控制系統(tǒng)碩士，曾任職于瑞士F&P robotics AG 個人通用機器人公司，擔任研發(fā)主管，在瑞士蘇黎世參與P-rob系列智能協(xié)作機器人研發(fā)。主導開發(fā)的P-rob系列協(xié)作機器人被“高工機器人”評選為2015年全球十大協(xié)作機器人之一。2020年加入上海匯像信息有限公司，擔任CTO。主導參與了國內(nèi)多個大型自動化實驗室的設(shè)計與研發(fā)。主導完成了mRNA疫苗篩選平臺，NGS 測序平臺，化合物篩選平臺，細胞株篩選平臺，Elisa工作站等多個實驗室自動化系統(tǒng)交付。
　　
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　　“機器人+”：機器人是載體,“+”才是關(guān)鍵
　　
　　工業(yè)自動化與實驗室自動化背后的邏輯不同，在工業(yè)領(lǐng)域，大家更關(guān)注如點焊、打螺絲等動作的執(zhí)行，但在實驗室領(lǐng)域，轉(zhuǎn)移樣本、耗材等動作執(zhí)行完成后，儀器跑出的數(shù)據(jù)更為重要，舒亞鋒解釋道：“比如，無論是做核酸檢測、醫(yī)院檢查，還是三方質(zhì)檢，最重要的都是檢測報告。” 
　　
　　“機器人+”就是以機器人為載體，通過機器人與其他儀器設(shè)備、AI平臺或者其他輔助產(chǎn)品進行交互，完成實驗數(shù)據(jù)的收集、處理工作，并根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果優(yōu)化實驗流程等以輔助科研人員提高實驗效率。
　　
　
　　
　　匯像科技“智靈者”智慧機器人Helen X系列
　　
　　為了更好地理解“機器人+”的含義，舒亞鋒舉了一個例子：“常見的檢驗檢測儀器設(shè)備雖然有固定化的工作流程，但不夠智能。為了更好地、自動化地判斷流程、優(yōu)化流程、根據(jù)不同的實驗結(jié)果選擇流程，就需要“機器人+”將這些儀器設(shè)備串聯(lián)在一起，例如，在藥物發(fā)現(xiàn)實驗中，機器人通過與AI平臺的結(jié)合，可以自行構(gòu)建靶點、發(fā)現(xiàn)靶點、構(gòu)建實驗，再根據(jù)實驗結(jié)果，進行自我學習、自我迭代，最終形成“Design-Build-Test-Learn”的閉環(huán)過程。”
　　
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　　研發(fā)過程三階段，攻堅重點各不同
　　
　　對于“機器人＋”來說，由于“+”的部分產(chǎn)品不同，所帶來的效果也就不同，通過與不同類別的產(chǎn)品疊加，“機器人＋”的研發(fā)主要分為三個階段：
　　
　　第一，與儀器設(shè)備結(jié)合，實現(xiàn)了實驗室自動化；
　　
　　第二，與多臺儀器設(shè)備和智慧化中控軟件結(jié)合，實驗室開始向智能化的方向發(fā)展；
　　
　　第三，與儀器設(shè)備、智慧化中控軟件、AI大數(shù)據(jù)平臺結(jié)合，智慧實驗室由此誕生，可以進行類似靶點發(fā)現(xiàn)、個性化醫(yī)療、化學合成等實驗。
　　
　　在不同的研發(fā)階段，研發(fā)團隊面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)也有所不同。
　　
　　舒亞鋒介紹道：“在針對實驗室這樣的特殊場景進行開發(fā)時，首先需要攻克的是機器人本體以及與其他儀器設(shè)備交互的技術(shù)問題：
　　
　　第一，與工業(yè)相比，實驗室空間十分狹小，耗材多種多樣。機器人如何提高空間利用率和在狹小空間內(nèi)的實驗效率；
　　
　　第二，面對復雜變化的實驗流程，機器人如何能更加柔性的執(zhí)行實驗流程、調(diào)度儀器設(shè)備；
　　
　　第三，機器人在與人協(xié)作的過程中如何保障實驗人員的安全；
　　
　　第四，如何打通儀器設(shè)備的接口。
　　
　　到了“機器人+”研發(fā)的第二個階段，面臨的主要難點是數(shù)據(jù)處理。在多臺儀器設(shè)備高通量并行的情況下，如何更好的調(diào)度儀器設(shè)備以便每臺儀器都被充分有效地使用；如何通過數(shù)據(jù)算法、調(diào)度算法和智能化算法等方法更好的對數(shù)據(jù)進行處理和利用；如何根據(jù)實驗數(shù)據(jù)自動出具智能化檢測報告；如何根據(jù)報告結(jié)果調(diào)整實驗流程……都是在這一階段需要解決的問題。
　　
　　在“機器人+”研發(fā)的第三個階段，通過和AI大數(shù)據(jù)平臺的結(jié)合，“機器人+”如何能根據(jù)預(yù)測結(jié)果，自動化優(yōu)化、生成實驗步驟，形成“Design-Build-Test-Learn”的閉環(huán)過程，這是研發(fā)團隊在這個階段需要思考的問題。”
　　
　　
　　
　　匯像科技為生命科學、制藥、臨床診斷與分析檢測
　　
　　行業(yè)客戶提供全流程自動化解決方案
　　
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　　產(chǎn)品落地兩大難題：儀器接口不開放、標準化平臺構(gòu)建周期長
　　
　　目前，“機器人+”已經(jīng)應(yīng)用到了很多的場景，舒亞鋒介紹說：“‘機器人+’賦能儀器設(shè)備廠商，共同建設(shè)實驗工作站；賦能三方平臺，一起構(gòu)建實驗室自動化生態(tài)圈，最終使整個行業(yè)達到共贏。在去年，匯像科技已經(jīng)有很多大型的數(shù)字化實驗室落地案例，例如河南國網(wǎng)的全自動油氣水智慧實驗室（省重點實驗室）、英矽智能蘇州智能機器人實驗室Life Star1（全球首個由人工智能輔助決策的智能機器人實驗室，可實現(xiàn)干濕實驗閉環(huán)全面提高藥物研發(fā)效率）等，‘機器人+’只是在一個個的具體應(yīng)用案例中提煉出來的產(chǎn)物，一個產(chǎn)品化的形態(tài)而已。”
　　
　　在談及項目落地過程中遇到的最大阻礙時，舒亞鋒認為主要有兩點：儀器設(shè)備的接口不開放、標準化平臺系統(tǒng)構(gòu)建周期長。
　　
　　就科學儀器領(lǐng)域而言，同一個品牌下，不同儀器種類的接口各有不同；即使是同一種儀器類型，廠商不同接口也不同。為了讓“機器人+”更好的落地，匯像科技的研發(fā)團隊花費了大量的精力用于打通接口、兼容多個品牌，使之在同一個架構(gòu)下達到標準化。“現(xiàn)如今，匯像科技已經(jīng)與賽默飛、丹納赫、安捷倫、哈美頓、MD、PE等諸多主流儀器設(shè)備廠商均有合作，共整合了300余種不同型號的儀器設(shè)備。除國外品牌外，與國產(chǎn)廠商的合作也在陸續(xù)洽談中。”舒亞鋒說。
　　
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　　國內(nèi)外差距：重點在底層儀器設(shè)備
　　
　　“實驗室自動化是一個必然趨勢，它所帶來的好處不僅僅是節(jié)省多少人力，更多的是去除人工誤差、全流程的記錄實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果。”舒亞鋒表示，“對實驗數(shù)據(jù)的智能化判斷、預(yù)測、學習等可大大提高有效實驗的數(shù)量，從而加速整個研發(fā)過程。雖然當前只有部分細分領(lǐng)域真正實現(xiàn)了實驗室自動化項目的落地，但每個領(lǐng)域都具備實現(xiàn)實驗室自動化的潛力。”
　　
　　從市場來看，舒亞鋒指出這是一個快速增長的市場，對于國內(nèi)市場來說尤其如此。三年的疫情加快了實驗室自動化的發(fā)展，2022年實驗室自動化市場規(guī)模為69億美元，預(yù)計2024年可以達到76億美元。有數(shù)據(jù)顯示，當前市場上主流廠商市場份額之和為51%，仍有49%的市場份額有待搶占。技術(shù)層面，不論是自動化技術(shù)，還是AI技術(shù)，都在逐步趨向成熟，最終呈現(xiàn)的效果也將更加智能化、智慧化。
　　
　　關(guān)于國內(nèi)外在自動化領(lǐng)域的差距，舒亞鋒認為：“無論是智能化領(lǐng)域還是實驗室自動化領(lǐng)域，國內(nèi)外之間并沒有多大差距，例如，國外有Chat GPT，國內(nèi)有文心一言；近年落地的英矽智能蘇州智能機器人實驗室項目對于國外來說也是一個很少見的大型項目，所以我們之間的差距并沒有很大，甚至在很多創(chuàng)新點上領(lǐng)先國外。但底層國產(chǎn)高端儀器設(shè)備的差距還很大，甚至比芯片領(lǐng)域還要落后。因此，匯像科技希望能夠通過實驗室自動化技術(shù)幫助國產(chǎn)儀器設(shè)備實現(xiàn)彎道超車，同用戶、儀器廠商、AI平臺算法商一起構(gòu)建生態(tài)、推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”
　　
　　匯像科技AI機器人科學家在智慧實驗室作業(yè)
　　
　　（本次采訪供稿：儀器信息網(wǎng)）
　　
　　匯像科技（X-imaging）是專注于微生物學，生命科學，應(yīng)用化學等科學領(lǐng)域的人工智能技術(shù)公司，是國內(nèi)最大和最專業(yè)的實驗室自動化智能化提供商之一，同時也是最早將AI科學家，機器人科學家從概念轉(zhuǎn)為可落地產(chǎn)品的企業(yè)之一。
　　
　　作為人工智能領(lǐng)域的專精特新企業(yè)，高新技術(shù)企業(yè)，以及中國生物設(shè)施與生物資源標準化委員會成員單位，匯像參與了多項國家與行業(yè)標準的制訂，同時與上海交通大學等多所高校建立有聯(lián)合實驗室，與祥耀生物等多家企業(yè)建立有企業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新中心，與江蘇如皋，蘇州汾湖，太倉等多家地方政府成立有示范應(yīng)用平臺。匯像在內(nèi)部建立有AI與數(shù)字產(chǎn)品研發(fā)中心，自動化產(chǎn)品研發(fā)中心，應(yīng)用產(chǎn)品研發(fā)中心以及解決方案與客戶成功中心，分別從技術(shù)，產(chǎn)品，方案及客戶成功等方面為合作客戶提供全方位服務(wù)。
　　
　　匯像，匯聚智慧，超越想像。我們用AI成就科學之美，立志讓世界每一個人都享受健康安全品質(zhì)生活。