近幾年,，尤其是近五年,，實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的話題、應(yīng)用方案是越來越多，層出不窮,，說明廣大科研院所,、醫(yī)院、制藥公司都希望能夠?qū)?shí)驗(yàn)室操作自動(dòng)化,，提高效率,，減少流程，提升準(zhǔn)確性,。有鑒于此,，作為在自動(dòng)化領(lǐng)域耕耘數(shù)載的老兵，也來談?wù)剣?guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的現(xiàn)狀和與國(guó)外的差距,。 　　實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化，顧名思義,，就是指利用各種自動(dòng)檢測(cè)儀器和計(jì)算機(jī)等手段實(shí)現(xiàn)測(cè)量,、實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化，借以減輕實(shí)驗(yàn)人員的手工操作,，提高科研工作效率,。筆者認(rèn)為，根據(jù)自動(dòng)化的規(guī)模及程度,，現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化可以分為三級(jí),。 　　一級(jí)，實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的初級(jí)階段,，主要目的是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)測(cè)量,。涉及研究計(jì)劃的制定、研究調(diào)查,、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的定向設(shè)計(jì)和整合,、實(shí)驗(yàn)樣品的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的搜集整理,、數(shù)據(jù)庫的建立等各項(xiàng)研究分析活動(dòng),，從而為研究論文的發(fā)表、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的快速準(zhǔn)確輸出打下基礎(chǔ),。 　　目前不少實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)走入這一步了,，但是大家可以仔細(xì)看下，在生物科技幾百個(gè)細(xì)分領(lǐng)域中,，95%以上的細(xì)分領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)儀器的前三名,，都是外資。舉例來說：在質(zhì)譜儀,、光譜儀,、酶標(biāo)儀、自動(dòng)化冰箱、離心機(jī),、旋蓋器等領(lǐng)域都是,。極少數(shù)的有國(guó)內(nèi)品牌進(jìn)入，如在深低溫冰箱,，離心機(jī),，核酸提取儀等某些領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)品牌確實(shí)已經(jīng)占據(jù)了不少份額,，有的甚至超過50%,。 　　但正因?yàn)榇蠖鄶?shù)的儀器都是外資占據(jù)，所以一旦老師們希望把儀器整合起來,，更加便捷的操作時(shí),，首先想到的是向外資提出需求，因?yàn)檫@方面外資*在實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化領(lǐng)域創(chuàng)新是有先天優(yōu)勢(shì)的,。 　　縱觀中大型實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化,，基本外資全包了。為什么會(huì)這樣?其實(shí)理由很簡(jiǎn)單,，儀器設(shè)備前五甲的外資*,，早就成立了自動(dòng)化整合部門，專門處理這類需求,。而縱觀大一些的中資儀器廠商,，基本是沒有這個(gè)部門的。那難道是中資沒想到要成立這個(gè)部門嗎?非也!成立類似的部門,，要有客戶基礎(chǔ),，要有需求，更要有雄厚的資金支持,。但是,，又有多少實(shí)驗(yàn)室會(huì)向中資提出自動(dòng)化需求呢?導(dǎo)致這樣的現(xiàn)狀，也是非常正常,。 　　我們的基礎(chǔ)工業(yè),、加工工藝、加工精度,、I/O接口整合,、整體設(shè)計(jì)水平，離世界水平相差甚遠(yuǎn),?？鬃釉? “知己知彼,百戰(zhàn)不殆;不知彼而知己，一勝一負(fù);不知彼,，不知己,，每戰(zhàn)必殆”,。舉例來說：某醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化中心要建設(shè)一套藥物篩選平臺(tái)，它要整合的機(jī)器包括自動(dòng)移液工作站,、洗板機(jī),、撕膜機(jī)、渦旋震蕩器,、條碼掃描儀,、微孔板離心機(jī)、細(xì)胞培養(yǎng)箱,、多功能酶標(biāo)儀,、高內(nèi)涵細(xì)胞成像分析系統(tǒng)、微孔板架,、自動(dòng)化機(jī)械臂,，總共十一套產(chǎn)品，整合在一起,，試問國(guó)內(nèi)有哪家儀器廠商對(duì)十一臺(tái)跨專業(yè)的機(jī)器都很了解?就算了解,，如果平時(shí)沒有整合的經(jīng)驗(yàn)，敢于為客戶整合所有機(jī)器嗎?而外資*通過一系列的并購整合,，對(duì)大多數(shù)的產(chǎn)品都已經(jīng)了然于心，操作自然得心應(yīng)手,。所以這方面的差距,，不是一點(diǎn)點(diǎn)，我們必須清醒的認(rèn)識(shí)到,。 　　實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的第二級(jí),，是在一級(jí)的基礎(chǔ)上，增加了計(jì)算機(jī)輔助處理系統(tǒng),、運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng),、無塵無菌控制系統(tǒng)。 　　實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的高級(jí),，即實(shí)驗(yàn)室智能化操作和管理,，是在第二級(jí)的基礎(chǔ)上，采用了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng),，具有邏輯運(yùn)算和推理功能,。能遠(yuǎn)程自我測(cè)量、自我檢查,、自我控制實(shí)驗(yàn)設(shè)備,，對(duì)于文獻(xiàn)情報(bào)的管理、各種數(shù)據(jù)云的檢索,、存儲(chǔ),、翻譯等,，都能智能化，并且有智能機(jī)器人24小時(shí)輔助人類來管理實(shí)驗(yàn)室,。 　　到了實(shí)驗(yàn)室智能化時(shí)代,，我們可以想象一下，不管是近距離,，還是遠(yuǎn)程,，我們都可以對(duì)智能機(jī)器人發(fā)出指令，進(jìn)行所有的實(shí)驗(yàn)室操作;我們亦可以通過VR技術(shù),，身臨其境的與機(jī)器人溝通,，交流，指導(dǎo)他們做好實(shí)驗(yàn),，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理性和準(zhǔn)確性;我們將不再擔(dān)心病毒的傳染和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差;我們將不需要在突發(fā)事件時(shí)的三班倒,。這些，我們終將在不久的未來可以看到,。 　　舉例說明：生物樣本庫自動(dòng)化 　　通過工作流程對(duì)生物樣本進(jìn)行收集,、存儲(chǔ)、信息掃描,、輸入,、進(jìn)庫、存檔;需要取樣的時(shí)候,，在計(jì)算機(jī)輸入指令檢索,、調(diào)取管理、取樣分裝或移液分裝,、自動(dòng)化檢測(cè);檢測(cè)結(jié)果又會(huì)傳回信息系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)果分析及后處理,。整個(gè)操作一氣呵成，大幅減少人工參與,。所涉及的儀器有自動(dòng)化冰箱或自動(dòng)化液氮罐,、2D掃描儀、自動(dòng)旋蓋器,、移液工作站,、核酸提取儀、機(jī)械臂,、樣本庫管理軟件,、成分分析軟件等諸多自動(dòng)化設(shè)備和軟件。一般如果樣本收集量在50萬個(gè)/年,，存儲(chǔ)量保持200萬的話,，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化程度的高低，總體費(fèi)用估計(jì)在500-5000萬左右,。在這方面,，上海鑫藍(lán)海自動(dòng)化科技有限公司已經(jīng)做了諸多有成效的方案,。 　　一個(gè)理想的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化，工作人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際工作流程進(jìn)行設(shè)計(jì),，既能滿足工作需要,，又不在短期內(nèi)過度增加實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)營(yíng)成本。實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的建設(shè)是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程,，涉及面廣,，部門眾多。所以實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際情況和業(yè)務(wù)發(fā)展,，結(jié)合投入經(jīng)費(fèi),、存儲(chǔ)標(biāo)本量、分析項(xiàng)目種類,、科室工作流程,、場(chǎng)地等具體情況進(jìn)行總體規(guī)劃，再分階段逐步落實(shí)建設(shè),，還要注意系統(tǒng)的兼容與擴(kuò)展,，終實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化。分階段實(shí)施有利于降低投資風(fēng)險(xiǎn),，并可在建設(shè)和發(fā)展過程中充分發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)和不足之處,，從而在后階段通過調(diào)整補(bǔ)充得以修改和完善。在這方面,，國(guó)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室從業(yè)者還有很長(zhǎng)的路要走,，任重而道遠(yuǎn)。