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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(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(zhuǎn)，而數(shù)據(jù)和信息通過網(wǎng)絡化的架構(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，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(jié)合 AI 積分技術自動判別積分條件以確保結(jié)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(jié)果數(shù)據(jù)可以用于構(gòu)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(jié)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?qū)嶒炄藛T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。