新闻中心

News Center

公司新闻技术知识
让管理更高效安全更可控——人工智能在实验室装备的应用图景
2025-10-23

一、AI + 自动化装备:把人力从重复流程中 “解放出来”

实验室里的试剂存取、实验参数调节、样品转运等重复性工作,往往占用大量人力。AI 通过与实验台、试剂柜、物流系统等装备结合,实现 “流程自动跑、数据自动记”,大幅降低管理压力。
生物样本实验室,智能实验台已能实现 “参数自动适配”:管理人员提前在系统中录入细胞培养、样本离心等实验流程,AI 会根据实验阶段自动调节台面试剂架高度(精度达 5mm)、联动周边设备(如离心模块自动启动预设转速),无需实验人员反复手动调整。某高校细胞实验室应用后,单台实验台日均处理样本量提升 40%,人员记录数据的时间减少 60%。
试剂管理类装备的 AI 应用更贴近管理需求:智能试剂柜搭载计算机视觉与 RFID 技术,实验人员扫码取用时,AI 实时记录试剂名称、规格、取用者及剩余量,自动更新库存;当试剂临近保质期或库存不足时,系统会推送预警至管理人员手机,避免 “找不到试剂”“用过期试剂” 的问题。在医药研发实验室,这类智能柜可将试剂管理效率提升 50%,减少 90% 的人工盘点误差。
此外,AI 还能打通 “装备 - 物流” 协同:在化学合成实验室,智能实验台与 AGV 机器人联动,当实验需要转移反应样品时,AI 通过分析实验进度,自动调度 AGV 前往指定台面取件,全程无需人员搬运,既避免了试剂洒落风险,也减少了跨区域转运的时间消耗。

二、AI + 安全管理装备:给实验室装个 “全天候智能保镖”

安全是实验室管理的底线,而 AI 通过实时监测、主动预警、应急联动,让安全管理从 “事后处理” 转向 “事前预防”,这一优势在多场景中尤为突出。
智能通风柜是化学实验室的核心安全装备,传统通风柜依赖人工调节风量,易因操作不当导致污染泄漏。AI 赋能的通风柜可实时监测三项关键数据:视窗开启高度(通过红外传感器,精度 1mm)、柜内挥发性有机物(VOC)浓度、排风速率,当视窗开启过快(超过 5cm/s)或 VOC 浓度超标时,AI 会自动调节排风量(VAV 变风量技术),同时在操作屏弹出警示,若险情持续,还会联动实验室紧急排风系统,将污染溢出风险降至 0.1% 以下。某药企化学实验室应用后,通风柜相关安全隐患同比减少 75%。
危化品储存场景,智能危化品柜的 AI 功能更显重要:柜内搭载温湿度、气体浓度传感器,AI 实时分析数据,当温度超过 30℃或检测到有害气体泄漏时,会自动启动柜内降温模块与排风接口,同时向管理人员发送声光报警;部分高端柜体还具备 “权限分级” 功能,AI 通过人脸识别判断使用者资质,禁止非授权人员接触高危试剂,从源头规避人为失误。
甚至实验台的 “隐性安全” 也能被 AI 覆盖:在材料高温实验室,智能实验台台面嵌入压力与温度传感器,当实验器皿超重(超过台面承重上限 80%)或局部温度异常升高(超过预设值 10℃)时,AI 会立即暂停周边加热模块,防止台面开裂或器皿爆裂,避免安全事故扩大。

三、AI + 场景适配:让装备 “懂” 不同实验室的需求

不同类型实验室的核心需求差异显著,AI 通过数据分析与算法优化,让实验室装备(家具)具备 “场景自适应” 能力,减少管理人员的适配成本。
医药合规实验室,智能实验台的 AI 系统可对接 GMP 管理要求:实验过程中自动记录每一步操作时间、参数、操作人员,生成不可篡改的电子台账,无需人员手动填写纸质记录,既满足合规追溯需求,也减少了 “补记录”“改记录” 的管理麻烦;当实验参数偏离标准流程时,AI 会立即提醒,避免因操作偏差导致实验报废。
环境监测实验室的装备则更侧重 “动态调节”:智能采样台搭载 AI 算法,可根据实时采集的水样浊度、pH 值,自动调整过滤模块孔径、试剂添加量,无需管理人员频繁校准设备;实验数据实时上传至云端,AI 自动生成分析报告,管理人员通过手机即可查看,无需现场汇总数据。
高校教学实验室,AI 还能实现 “柔性教学适配”:智能实验台可存储数十种教学实验流程(如基础化学滴定、物理力学测试),切换实验项目时,AI 自动调整台面布局(如移动试剂架位置、激活对应检测模块),15 分钟内即可完成场景切换,减少管理人员拆改装备的工作量。

四、总结:AI 让实验室管理 “更轻、更稳、更智能”

人工智能与实验室装备(家具)的结合,本质是通过技术手段解决管理人员 “盯不过来、管不过来、适配不过来” 的核心痛点 —— 自动化减少重复人力,安全管理降低事故风险,场景适配简化流程调整。对管理人员而言,这不仅是装备的升级,更是管理模式的优化:从 “被动应对问题” 转向 “主动预防风险”,从 “埋头处理琐事” 转向 “聚焦核心决策”。
未来,随着 AI 算法的迭代与物联网技术的普及,实验室装备还将实现更深度的协同(如全实验室装备数据互通),为管理人员提供更全面的 “智能管理助手”,推动实验室运营效率与安全水平双提升。

参考文献

[1] 中国仪器仪表行业协会. 《实验室自动化与信息管理发展报告(2023)》[R]. 北京:机械工业出版社,2023.[2] 李娜,张伟。人工智能在科研实验室安全管理中的应用研究 [J]. 实验室研究与探索,2022,41(8):289-293.[3] 国际实验室自动化协会(ALA). 《AI-Driven Laboratory Equipment: Trends and Practice》[M]. 纽约:Wiley 出版社,2024.[4] 科技部火炬中心. 《人工智能在科研设施中的应用白皮书》[Z]. 北京:科学技术文献出版社,2023.