“一天頂一年” 實驗室開啟效率躍遷
“AI+黑燈實驗室工作一天，相當于一線科研人員工作一年。”戴納科技董事長遲海鵬告訴記者，AI+黑燈實驗室可以按照預(yù)設(shè)的技術(shù)路線，自動完成樣品處理、實驗儀器操作、試劑耗材運送、環(huán)境控制、數(shù)據(jù)分析及報告出具等一系列任務(wù)，幫助科學(xué)家和實驗人員解放雙手，有效提高科研人員的創(chuàng)新力。
以最為基礎(chǔ)的稱量工作為例，稱量過程看似簡單，但人工操作起來既費時又不準。而在AI+黑燈實驗室，自動稱量機器人在反復(fù)稱量幾十次上百次之后，自我學(xué)習(xí)自我進化，稱量更加精確，結(jié)果更加穩(wěn)定，不僅可以應(yīng)用在常見樣本的檢測，還可以應(yīng)用在危險物體的稱量中，大幅減少人工操作的風(fēng)險。
更為重要的是，由于沒有人為因素的干擾，AI+黑燈實驗室生產(chǎn)出來的數(shù)據(jù)都是高質(zhì)量數(shù)據(jù)。“高質(zhì)量數(shù)據(jù)就是未來AI時代的石油。”遲海鵬說，因此AI+黑燈實驗室的核心競爭力由三大部分組成：AI（算法管理平臺、智能機器人等）、無人實驗室（自動控制設(shè)備與先進實驗儀器等），以及高質(zhì)量數(shù)據(jù)的生成。
“化學(xué)就是一個重復(fù)試錯的過程，所以AI+黑燈實驗室的效率要遠高于人工的效率。” 遲海鵬認為，人在做重復(fù)性工作時很快就疲憊了，但“機器人化學(xué)家”卻可以無限制地去做各種配方，并且能夠快速形成模型進行預(yù)測。還有一點好處是，比如人工需要50個數(shù)據(jù)才能預(yù)測出曲線，AI可能只需要5個就可以做出準確預(yù)測。
正因如此，在重復(fù)性高、精細度要求嚴苛、危險性大或環(huán)境需求特殊的實驗流程中，AI+黑燈實驗室展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。
“化學(xué)、材料、新能源、食品，這是我們著力發(fā)展的四大方向。”遲海鵬介紹，以新材料研發(fā)領(lǐng)域為例，AI+黑燈實驗室實現(xiàn)了實驗路徑自主選擇和自我優(yōu)化、自動配方試錯組合、全自動性能測試、快速生成曲線、高質(zhì)量數(shù)據(jù)的快速生成等功能。目前，戴納科技的“AI+黑燈實驗室”解決方案已經(jīng)應(yīng)用在精細化工、石油化工、材料科學(xué)、新能源電池、日化品檢測系統(tǒng)，例如石化行業(yè)的高通量高毒液體全流程自動化檢測系統(tǒng)、日化行業(yè)高粘稠液體樣本全流程自動化檢測系統(tǒng)、新能源行業(yè)人造石墨顆粒度全流程自動化檢測系統(tǒng)等，未來還有望應(yīng)用在教育、醫(yī)療、生物、物理、電子等領(lǐng)域。
持續(xù)進取突破 展現(xiàn)中國創(chuàng)新實力
“大概在6年前，跨國公司聯(lián)合利華在全球發(fā)起實驗室無人化項目，準備在全世界107個工廠全面實現(xiàn)無人化替代，在美國、中國都找了很多公司承接這個項目，最終是由戴納科技在聯(lián)合利華合肥工廠第一個實現(xiàn)實驗室無人化。”談及戴納科技在聯(lián)合利華合肥生產(chǎn)線的洗發(fā)水、沐浴液檢測項目，遲海鵬不無驕傲，而這也正是中國實驗室在自動化領(lǐng)域創(chuàng)新實力的體現(xiàn)。
2011年，在全球?qū)嶒炇倚袠I(yè)龍頭美國賽默飛工作7年的遲海鵬離職創(chuàng)業(yè)，與幾位志同道合的朋友一起組建了戴納科技。
“我們最早開始做實驗室的設(shè)計和建設(shè)，從北京昌平未來科學(xué)城開始，到中關(guān)村科學(xué)城、華潤生命科學(xué)園、亦莊開發(fā)區(qū)等，戴納科技都參與了非常多的項目。”遲海鵬告訴記者，在這個過程中發(fā)現(xiàn)了很多問題，比如實驗室的智能化欠缺，建設(shè)方式也相對落后，造成質(zhì)量不可控，“所以我們當時決定向兩個方向研發(fā)，一個是智慧實驗室，一個是裝配式實驗室，把原來的工程變成模塊化產(chǎn)品，工廠里自動化生產(chǎn)、快速組裝。這兩個方向持續(xù)研發(fā)迭代，現(xiàn)在演變成AI+黑燈實驗室。”
如今，從實驗室的前期設(shè)計，到對實驗室模塊進行預(yù)制生產(chǎn)，再到現(xiàn)場自動化裝配，以及后續(xù)對實驗室的維護管理，戴納科技都可以提供全生命周期“AI+黑燈實驗室”解決方案。
截至2024年底，戴納科技已擁有486項授權(quán)專利，共主編或參編實驗室領(lǐng)域國家標準12項、行業(yè)標準9項。
補上“最短板” 瞄準高端科學(xué)儀器
5月30日，北京發(fā)布《高端科學(xué)儀器創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》，其中提出推進“AI+”賦能儀器創(chuàng)新，尤其就黑燈實驗室建設(shè)提出規(guī)劃。這是我國科技自立自強的關(guān)鍵部署，對于戴納科技而言也是一大利好。
“我國科研儀器的國產(chǎn)化率不超過5%，尤其是大型光學(xué)儀器的國產(chǎn)化率更是低于0.2%，其實最大的‘卡脖子’技術(shù)是在科研儀器領(lǐng)域。”遲海鵬感慨，因此戴納科技未來還將向高端科學(xué)儀器領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展，“一個方向是儀器化的機器人，另外一個方向就是AI化的儀器設(shè)備。”
事實上，戴納科技依托在實驗室領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗及大量客戶需求，已經(jīng)開展了一系列AI+黑燈實驗室交叉學(xué)科儀器設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)。2022年，戴納科技與青島大學(xué)聯(lián)合成立博士后流動站，主要從事機器人、光學(xué)、病毒學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面的研究，已完成PPMI光子定向精準微生物檢測儀（國際首臺可在線檢測空氣中病毒設(shè)備）、便攜式微流控快檢設(shè)備、深紫外病毒快速消殺機、微重力隨機定位儀（國內(nèi)唯一在產(chǎn)）等儀器設(shè)備的研發(fā)并具備產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力。其中“微重力隨機定位儀”入選2024年中關(guān)村論壇的“百項新技術(shù)新產(chǎn)品榜單”。
“在儀器化的機器人和AI化的儀器設(shè)備基礎(chǔ)上，未來我們還將打造一個AI+黑燈實驗室的平臺調(diào)度系統(tǒng)，如同一個‘大腦’，所有的儀器設(shè)備在這里都可以協(xié)同調(diào)度，能滿足各類的實驗需求，重塑科研范式與產(chǎn)業(yè)生態(tài)。”遲海鵬對未來充滿期待。
