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从分析实验室到每个人的职场，再扩展至我们的个人生活，提升生产力始终是大势所趋。新兴技术正在助力我们达成愈发雄心勃勃的目标。在这些技术中，自动化因其能够满足更高效率、可重复性及整体准确性的需求，已然成为一大趋势。事实上，自动化正在与人工智能和机器学习一起，从根本上重塑了实验室的现状。
自动化使科学家能够将精力集中在数据分析、解释和规划下一步行动上，而不是将时间浪费在重复的手动任务上。另一个显著优势是减少了与危险化学品和潜在危险样本的接触。自动化还允许科学家有更多的“离开时间”，毕竟人类需要休息，而机器人则不知疲倦。
例如在移液操作时，人类难免存在细微差异，或者有时会让样本多放置一会儿。这些差异在单个操作中可能并不显著，但在大规模操作中，如CRO中有20人同时参与的研究，人为引起的变异就会累积起来，导致数据解释困难。自动化消除了大部分这种变异性。通过使用相同的设备和遵循预设流程，每个步骤都保持高度一致，从而产生更精确、更可重复的数据。自动化系统还确保了设备的正确校准和流程的标准化，进一步减少了变异性。由此产生的高质量数据更容易分析、解释和用于决策。
自动化的另一个显著好处是减少了返工。在手动操作中，由于错误和不一致性，返工几乎不可避免。这不仅浪费消耗品和技术人员的时间，还会延长项目时间表并给其他资源带来压力。通过消除返工，自动化加速了项目时间表，为组织创造了额外的容量以处理更多项目，并使科学家能够提出更广泛、更复杂的问题。
自动化现状：
制药与生物制药领域的先锋实践
制药与生物制药领域的先锋实践
多年来，色谱数据系统在管理仪器、存储数据和提高效率方面取得了显著进步。然而，当前技术采用的趋势在于解决瓶颈问题：是在样品制备阶段(在制备好的样品到达高效液相色谱仪(HPLC)之前)？还是在数据分析阶段——审查追踪文件和解释结果？这因实验室而异，取决于他们拥有的设备。换句话说，该领域正在经历转型。
尽管许多实验室希望转向自动化，但如今许多(如果不是大多数)HPLC系统仍然是手动操作的。较新的HPLC系统，如赛默飞世尔科技的Thermo Scientific™ Vanquish™ HPLC系统，设计为可与自动化集成。这些系统可以与机器人系统配对，以自动加载样品板或小瓶架。赛默飞世尔科技实验室自动化团队已经集成了各种各样的设备，包括专用的台式机器人、分配器、清洗器、液体处理器、封口器、开封器和剥皮器，以创建全面的解决方案。这些机器人系统可以自动化加载预先准备好的样品板或小瓶架到HPLC仪器加载口，直至完成从样品制备到检测的整个端到端工作流程。
我们在制药和生物制药实验室中看到了自动化的显著增长，特别是在大分子工作流程中。这些领域需要高通量工作流程，结合样品制备和检测。对于它们来说，自动化就是最大化仪器利用率——让HPLC和质谱仪全天候运行，以最大化投资回报率。数据分析是另一个主要焦点。许多实验室已经利用AI来协助审查追踪文件和理解大型数据集。AI在数据协调和分析中的重要性不容忽视，因为它显著提高了数据解释的准确性和效率。目前，AI工具和数字助手正在开发中，以帮助用户更有效地操作仪器。预计这些进展将在未来两到三年内被广泛采用，为实验室技术人员提供实时指导，优化设备使用，并简化工作流程。这将最终提高生产力并降低人为错误的可能性。
这将带来巨大收益。例如，一家制药实验室集成了赛默飞世尔科技的机器人样品处理和数据管理系统，使他们能够将样品处理时间减少约50%。这种显著的效率提升确实可以加速创新和发现。另一家实验室的吞吐量增加了约30%，同时人为错误显著减少——这些改进不仅提高了生产力，还增强了数据的可靠性。对于其他实验室来说，合规性是一个关键驱动力。例如，一家实验室专门实施了自动化以简化法规合规性；该系统提供了详细的审计记录和可追溯性，显著减轻了他们向监管机构提交申请的过程。
自动化：
不仅仅是大型实验室的专属
不仅仅是大型实验室的专属
实际上，小型实验室在自动化采用方面往往滞后，初始成本和对复杂性的担忧使得投资难以证明其合理性。但这些不仅是小型实验室的担忧。自动化往往会在长期内降低成本——有时甚至在短期内就能降低成本！我们与一位客户合作，他们最初计划在四年内完成一项研究，并雇佣六到七名额外人员来处理工作量。在评估了自动化之后，他们意识到可以保留现有员工，实施自动化系统，并在大约18个月内完成研究。该团队实际上仅用了14个月就完成了研究，这在很大程度上是因为自动化帮助他们消除了预期中的返工。
一些实验室经理可能担心自动化会降低灵活性和适应性。但这取决于解决方案。在与自动化提供商交谈时，提出正确的问题以更好地了解系统的能力、灵活性和可扩展性至关重要。该系统能否重新用于其他工作流程？以后能否添加新仪器？
最后，还有人的因素——对变革的抵触。这就是为什么教育和培训至关重要。让员工成为转型过程的一部分有助于建立信心，并确保他们对新技术感到舒适。员工参与度越高，自动化在实验室工作流程中的采用就越顺利。
赛默飞对于迈出第一步的建议是：清晰、客观地审视实验室当前的工作流程。确定哪些领域将从自动化中受益最多。瓶颈在哪里？请记住，引入自动化可能会转移瓶颈而不是消除它，因此考虑整个工作流程很重要。从增量改进开始——“快速胜利”。例如，你可以从为HPLC系统添加一个自动加载器开始。一旦安装到位并带来好处，你可以逐渐集成更多的自动化组件。分阶段的方法有助于为进一步的采用建立动力——但也使实验室更容易转移注意力并将自动化与更广泛的组织目标保持一致。
每个实验室的需求都是不同的。这就是为什么我们采用咨询式方法——与实验室经理合作，了解具体的瓶颈，并确定自动化如何提供帮助。无论是改进样品处理、确保合规性还是增强数据分析，我们都能提供工具和专业知识，帮助实验室有效地推进自动化。
对于许多实验室来说，自动化是一个逐步推进的旅程，帮助它们进化以满足现代需求。
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