近幾年，尤其是近五年，實驗室自動化的話題、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)嶒炇也僮髯詣踊?，提高效率，減少流程，提升準(zhǔn)確性。有鑒于此，作為在自動化領(lǐng)域耕耘數(shù)載的老兵，也來談?wù)剣鴥?nèi)實驗室自動化的現(xiàn)狀和與國外的差距。 　　實驗室自動化，顧名思義，就是指利用各種自動檢測儀器和計算機等手段實現(xiàn)測量、實驗和數(shù)據(jù)處理的自動化，借以減輕實驗人員的手工操作，提高科研工作效率。筆者認(rèn)為，根據(jù)自動化的規(guī)模及程度，現(xiàn)代實驗室自動化可以分為三級。 　　一級，實驗室自動化的初級階段，主要目的是實驗數(shù)據(jù)的自動測量。涉及研究計劃的制定、研究調(diào)查、實驗設(shè)備的定向設(shè)計和整合、實驗樣品的準(zhǔn)備、實驗數(shù)據(jù)的搜集整理、數(shù)據(jù)庫的建立等各項研究分析活動，從而為研究論文的發(fā)表、實驗數(shù)據(jù)的快速準(zhǔn)確輸出打下基礎(chǔ)。 　　目前不少實驗室已經(jīng)走入這一步了，但是大家可以仔細(xì)看下，在生物科技幾百個細(xì)分領(lǐng)域中，95%以上的細(xì)分領(lǐng)域?qū)嶒瀮x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、自動化冰箱、離心機、旋蓋器等領(lǐng)域都是。極少數(shù)的有國內(nèi)品牌進入，如在深低溫冰箱，離心機，核酸提取儀等某些領(lǐng)域，國產(chǎn)品牌確實已經(jīng)占據(jù)了不少份額，有的甚至超過50%。 　　但正因為大多數(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，首先想到的是向外資提出需求，因為這方面外資*在實驗室自動化領(lǐng)域創(chuàng)新是有先天優(yōu)勢的。 　　縱觀中大型實驗室自動化，基本外資全包了。為什么會這樣?其實理由很簡單，儀器設(shè)備前五甲的外資*，早就成立了自動化整合部門，專門處理這類需求。而縱觀大一些的中資儀器廠商，基本是沒有這個部門的。那難道是中資沒想到要成立這個部門嗎?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，又有多少實驗室會向中資提出自動化需求呢?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，它要整合的機器包括自動移液工作站、洗板機、撕膜機、渦旋震蕩器、條碼掃描儀、微孔板離心機、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、自動化機械臂，總共十一套產(chǎn)品，整合在一起，試問國內(nèi)有哪家儀器廠商對十一臺跨專業(yè)的機器都很了解?就算了解，如果平時沒有整合的經(jīng)驗，敢于為客戶整合所有機器嗎?而外資*通過一系列的并購整合，對大多數(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，不是一點點，我們必須清醒的認(rèn)識到。 　　實驗室自動化的第二級，是在一級的基礎(chǔ)上，增加了計算機輔助處理系統(tǒng)、運輸自動化系統(tǒng)、無塵無菌控制系統(tǒng)。 　　實驗室自動化的高級，即實驗室智能化操作和管理，是在第二級的基礎(chǔ)上，采用了計算機設(shè)計專家系統(tǒng)，具有邏輯運算和推理功能。能遠(yuǎn)程自我測量、自我檢查、自我控制實驗設(shè)備，對于文獻情報的管理、各種數(shù)據(jù)云的檢索、存儲、翻譯等，都能智能化，并且有智能機器人24小時輔助人類來管理實驗室。 　　到了實驗室智能化時代，我們可以想象一下，不管是近距離，還是遠(yuǎn)程，我們都可以對智能機器人發(fā)出指令，進行所有的實驗室操作;我們亦可以通過VR技術(shù)，身臨其境的與機器人溝通，交流，指導(dǎo)他們做好實驗，檢驗實驗數(shù)據(jù)的合理性和準(zhǔn)確性;我們將不再擔(dān)心病毒的傳染和實驗數(shù)據(jù)的誤差;我們將不需要在突發(fā)事件時的三班倒。這些，我們終將在不久的未來可以看到。 　　舉例說明：生物樣本庫自動化 　　通過工作流程對生物樣本進行收集、存儲、信息掃描、輸入、進庫、存檔;需要取樣的時候，在計算機輸入指令檢索、調(diào)取管理、取樣分裝或移液分裝、自動化檢測;檢測結(jié)果又會傳回信息系統(tǒng)進行結(jié)果分析及后處理。整個操作一氣呵成，大幅減少人工參與。所涉及的儀器有自動化冰箱或自動化液氮罐、2D掃描儀、自動旋蓋器、移液工作站、核酸提取儀、機械臂、樣本庫管理軟件、成分分析軟件等諸多自動化設(shè)備和軟件。一般如果樣本收集量在50萬個/年，存儲量保持200萬的話，根據(jù)實驗室自動化程度的高低，總體費用估計在500-5000萬左右。在這方面，上海鑫藍(lán)海自動化科技有限公司已經(jīng)做了諸多有成效的方案。 　　一個理想的實驗室自動化，工作人員應(yīng)結(jié)合實際工作流程進行設(shè)計，既能滿足工作需要，又不在短期內(nèi)過度增加實驗室的運營成本。實驗室自動化的建設(shè)是一項綜合性的系統(tǒng)工程，涉及面廣，部門眾多。所以實驗室應(yīng)根據(jù)自身的實際情況和業(yè)務(wù)發(fā)展，結(jié)合投入經(jīng)費、存儲標(biāo)本量、分析項目種類、科室工作流程、場地等具體情況進行總體規(guī)劃，再分階段逐步落實建設(shè)，還要注意系統(tǒng)的兼容與擴展，終實現(xiàn)大規(guī)模的實驗室自動化。分階段實施有利于降低投資風(fēng)險，并可在建設(shè)和發(fā)展過程中充分發(fā)現(xiàn)缺點和不足之處，從而在后階段通過調(diào)整補充得以修改和完善。在這方面，國內(nèi)的實驗室從業(yè)者還有很長的路要走，任重而道遠(yuǎn)。