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分析實驗室發(fā)展的未來——自動化智能化的三步走策略
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領域。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)的精準無誤。除了讓工作人員從簡單的重復工作中解放出來，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)的智能化的學習反饋，新的技術和應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備工作，讓儀器可以無需任何人工干預而持續(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，即可以幫您實現(xiàn)儀器自動化級別的任務，只需一個任務指令，儀器就可以自動完成所有相關的準備工作，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雜的重復操作當中解放出來。
安捷倫 Infinity III 可以實現(xiàn)儀器的自主自動準備工作
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)，還需要自動化設備來實現(xiàn)不同設備間的樣品傳遞等必要操作，樣品在不同的設備間流轉，而數(shù)據(jù)和信息通過網(wǎng)絡化的架構傳輸，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，以達成“無人實驗室”的目標。
利用機械臂等自動化設備實現(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，即工作任務自動化。這種自動化通過數(shù)據(jù)信息的反饋學習和迭代優(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)合多種先進技術整合實驗室的工作，讓實驗室的設備實現(xiàn)自我學習、自我判斷，從而自主達成我們給定的任務目標。
比如，我們要使用 AI 技術優(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，即幫助 AI 算法找到最優(yōu)合成反應路線及條件，智能化的分析實驗室會通過自動方法開發(fā)軟件對合成反應中的化合物開發(fā)最優(yōu)分析方法，然后結合 AI 積分技術自動判別積分條件以確保結果判定準確，之后通過 PAT 在線液相技術對反應過程進行監(jiān)控，結果數(shù)據(jù)可以用于構建數(shù)字孿生，合成反應 AI 算法根據(jù)數(shù)字孿生自動優(yōu)化反應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。
結論
這整個過程當中，所有工作都可以通過自動化的實驗室設備、自動執(zhí)行任務的液相色譜儀器和 AI 算法完成，科學家或實驗人員只需要完成找到重要的化合物或者關鍵反應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，打通了很多關鍵環(huán)節(jié)。當然，還有很多目標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。