在科技日新月異的今天,色譜分析實驗室正悄然迎來一場革命性的變革,。實驗室自動化與智能化的浪潮,,正以其獨特的魅力席卷整個分析化學(xué)領(lǐng)域。從繁瑣的手動操作到一鍵式的智能分析,,這場變革不僅極大地提升了分析效率,,更確保了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)無誤。除了讓工作人員從簡單的重復(fù)工作中解放出來,,專注于更加具有創(chuàng)造力的工作之外,,未來的實驗室還可以幫助我們實現(xiàn)更多功能,從無人值守的工作,,到數(shù)據(jù)的智能化的學(xué)習(xí)反饋,,新的技術(shù)和應(yīng)用可以讓我們在智能化的路上走的越來越遠。
千里之行,,始于足下,,構(gòu)建一個智能化的實驗室,我們需要一步步對整個工作流程進行完善,,這個過程大概可以分成三步:
儀器自動化
工作流程自動化
工作任務(wù)自動化
下面,,我們來分別看一看每個步驟該如何實現(xiàn):
01
首先:儀器自動化是指通過人機交互實現(xiàn)儀器系統(tǒng)的自主自動,從而解放人力操作,,讓儀器可以根據(jù)實驗方法的需求,,全自動地完成系統(tǒng)準(zhǔn)備,包括自動完成儀器的溶劑置換,、管路沖洗,、色譜柱平衡等必要的實驗前準(zhǔn)備,或者是色譜柱沖洗保存等實驗室后的必要步驟,。同時,,也能實現(xiàn)自動切換方法流動相等方法間的準(zhǔn)備工作,讓儀器可以無需任何人工干預(yù)而持續(xù)穩(wěn)定地運行,,提高效率,,降低出錯,。
安捷倫 Infinity III 液相色譜搭載的 InfinityLab assist 技術(shù),即可以幫您實現(xiàn)儀器自動化級別的任務(wù),,只需一個任務(wù)指令,,儀器就可以自動完成所有相關(guān)的準(zhǔn)備工作,從而實現(xiàn)連續(xù)的不間斷工作,,工作人員可以完全從繁瑣復(fù)雜的重復(fù)操作當(dāng)中解放出來,。
![圖片](https://img41.chem17.com/9/20241114/638671927606426286824.jpg)
安捷倫 Infinity III 可以實現(xiàn)儀器的自主自動準(zhǔn)備工作
02
其次,工作流程自動化是指利用數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通及自動化設(shè)備建立可以聯(lián)動的自動化工作流程,,實現(xiàn)無人值守,。在這個過程中,除了需要儀器自主完成準(zhǔn)備工作之外,,工作流程還需要多種儀器的協(xié)同操作以及數(shù)據(jù)信息的共享互聯(lián),還需要自動化設(shè)備來實現(xiàn)不同設(shè)備間的樣品傳遞等必要操作,,樣品在不同的設(shè)備間流轉(zhuǎn),,而數(shù)據(jù)和信息通過網(wǎng)絡(luò)化的架構(gòu)傳輸,整個實驗室分析流程過程中,,將不再需要人工操作進行干預(yù),,以達成“無人實驗室”的目標(biāo)。
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利用機械臂等自動化設(shè)備實現(xiàn)實驗室工作流程自動化
03
實現(xiàn)無人值守,,僅僅是實現(xiàn)了自動化,,如果想達成真正的智能化,還需要最后一步,,即工作任務(wù)自動化,。這種自動化通過數(shù)據(jù)信息的反饋學(xué)習(xí)和迭代優(yōu)化,讓實驗室實現(xiàn)自動化并迭代進步,,進入真正的智能時代,。在這個過程中,我們需要聯(lián)合多種先進技術(shù)整合實驗室的工作,,讓實驗室的設(shè)備實現(xiàn)自我學(xué)習(xí),、自我判斷,從而自主達成我們給定的任務(wù)目標(biāo),。
比如,,我們要使用 AI 技術(shù)優(yōu)化一個化合物的合成路線時,就可以向分析實驗室下達一個任務(wù),,即幫助 AI 算法找到最優(yōu)合成反應(yīng)路線及條件,,智能化的分析實驗室會通過自動方法開發(fā)軟件對合成反應(yīng)中的化合物開發(fā)最優(yōu)分析方法,然后結(jié)合 AI 積分技術(shù)自動判別積分條件以確保結(jié)果判定準(zhǔn)確,,之后通過 PAT 在線液相技術(shù)對反應(yīng)過程進行監(jiān)控,,結(jié)果數(shù)據(jù)可以用于構(gòu)建數(shù)字孿生,,合成反應(yīng) AI 算法根據(jù)數(shù)字孿生自動優(yōu)化反應(yīng)條件并再次通過液相色譜進行驗證迭代,最終自動優(yōu)化出最佳合成路線,。
結(jié)論
這整個過程當(dāng)中,,所有工作都可以通過自動化的實驗室設(shè)備、自動執(zhí)行任務(wù)的液相色譜儀器和 AI 算法完成,,科學(xué)家或?qū)嶒炄藛T只需要完成找到重要的化合物或者關(guān)鍵反應(yīng)這種真正需要人類創(chuàng)造力和洞察力的工作,。所幸的是,安捷倫在這個過程中,,已經(jīng)具備了很多有力的工具,,打通了很多關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)然,,還有很多目標(biāo)是仍舊需要我們和大家一起努力達成的,,我們相信,完全自動化智能化的實驗室,,將在不久的將來由您和我們一起創(chuàng)造出來,。
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