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未来实验室发展方向:智能化与模块化引领科研新征程​
2025-07-31

在科技飞速发展的当下,实验室作为科研创新的关键阵地,正处于深刻变革的浪潮之中。其发展方向不仅关乎科研效率与成果转化,更对各行业的进步起着决定性作用。中境博新(上海)智能科技有限公司敏锐洞察这一趋势,凭借自身独特优势,积极投身于推动实验室向未来模式的转型。

一、当下实验室发展趋势剖析

(一)智能化大势所趋

随着人工智能、大数据、物联网等前沿技术的迅猛发展,实验室智能化转型进程显著加速。据《智慧实验室发展的现状及未来》一文数据显示,全球实验室自动化市场规模在持续扩张,2021 年全球实验室自动化市场销售额预计达到 54.8 亿美元,2016 - 2021 年期间,年复合增长率(CAGR)约为 6.9%,预计到 2026 年全球实验室自动化(TTA 和 TLA)市场规模将达到 1448 亿元,年复合增长率(CAGR)为 6.5%。智能化实验室能够借助 AI 实验室系统实现大数据分析与智能管控,通过危险自动处理模块建立应急响应机制,配合机械臂、无人实验系统、AI 配送小车等自动化装备,达成实验流程的智能化与无人化管理,极大提升实验效率、精准度与安全性。以化学合成领域为例,自动化实验室的发展经历了半自动化、自动化、高度自动化阶段,如今正迈向能够自主规划合成路径的新阶段。在这一进程中,连续流与批量合成系统取得重大突破,连续合成技术可实现稳态操作与实时监控调整,批量合成系统则借助自动化技术实现了反应参数的精细调控与结果的高可重复性,人工智能和机器学习技术更是进一步助力优化反应条件,减少试错成本 。

(二)模块化成为主流

传统实验室建设面临着施工周期长、灵活性差、后期改造难度大等问题。模块化实验室的出现有效解决了这些痛点。它以标准化装配式实验室装备为核心,将水、电、气、风等基础功能集成于模块之中,实现快速部署。中境博新的标志性技术能够支持 1000㎡实验室在 15 天内快速搭建完成,与传统建设模式相比,大幅缩短了建设周期,突破了时间与空间的限制。同时,模块化设计预留了充足的扩展接口,方便根据科研需求的变化进行灵活调整与升级,满足不同阶段的实验要求。

二、中境博新契合未来趋势的企业优势

(一)完备的产品技术体系

00001. 模块化基础装备领先:中境博新打造的模块化基础装备体系,以高品质的标准化装配式装备为基石。实验台、通风柜等装备不仅具备卓越的性能,还在材质选择上充分考量安全与耐用性,如采用不锈钢、陶瓷、环氧树脂等优质台面。通过高度集成化的设计,实现水、电、气、风基础功能模块的快速组合与安装,为实验室构建起稳固可靠的物理空间。

00001. 定制化系统集成专业:在定制化系统集成方面,公司融合多维度技术模块。危险源控制系统配备先进的防爆结构与灵敏的探火灭火装置,为实验室安全筑牢防线;污染物控制系统高效集成废液收集与局域真空处理等环保模块,符合日益严格的环保标准;服务集成系统则贴心设置电动升降、数据采集等便捷功能,并结合精准的行为管理系统(权限管控、流程追溯)以及智能试剂架、自净柜等辅助装备,全方位满足不同实验室的定制需求,打造贴合实际应用场景的解决方案。

00001. 智慧化生态运营卓越:公司聚焦实验室智能化与自动化转型的前沿,构建智慧化生态运营体系。AI 实验室系统凭借强大的大数据分析与智能管控能力,如同实验室的智慧大脑,精准把握实验动态;危险自动处理模块时刻待命,构建起高效的应急响应机制;机械臂、无人实验系统、AI 配送小车等自动化装备协同作业,流畅实现实验流程的智能化与无人化管理,让实验室紧跟未来发展潮流。

(二)创新的技术与服务架构

00001. 技术层面:构建 “硬件 + 软件 + 运维” 一体化先进体系。基于 BIM 可视化运维管理系统,对实验室全生命周期进行数字化精细管控,实现设备状态、实验流程等信息的实时监控与分析。结合 VAV 变风量技术与按需节能系统,精准调控实验室气流与能源消耗,显著提升能源利用效率。模块化机电系统更是为快速建设与灵活扩展提供坚实保障,满足实验室不同阶段的发展需求。

00001. 服务层面:提供覆盖实验室建设全流程的优质服务。前期,凭借专业团队深入开展可行性研究,为客户量身定制精准的方案设计咨询服务,助力客户明确实验室建设方向。中期,通过多领域专业团队的协同合作以及可视化设计手段,确保建设方案高效落地实施。后期,依托智能化运维体系与广泛的生态合作资源,为实验室提供持续稳定的运维支持,及时解决设备故障、提供技术升级等服务,形成 “产品 + 技术 + 服务” 的完美闭环生态,全方位保障实验室的良好运行。

三、未来实验室发展方向展望

(一)高度智能化与自动化

未来,实验室将朝着高度智能化与自动化方向深度发展。一方面,人工智能技术将更加深入地融入实验的各个环节,从实验方案的设计、实验过程的实时优化,到实验结果的精准分析与预测,实现全流程的智能化驱动。另一方面,自动化装备将更加智能、高效且协同性更强,形成高度自动化的实验流水线,进一步减少人工干预,提高实验效率与质量,降低实验误差与安全风险。如北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员在《Science Robotics 》杂志发表的文章中定义了实验室自动化的五个级别,从辅助自动化到全自动化,未来实验室有望迈向完全自动化(A5)阶段,机器人和人工智能系统完全自主运行,包括自我维护和安全管理 。

(二)深度模块化与集成化

模块化将从基础装备进一步拓展至系统集成的各个层面,实现实验室整体架构的模块化。不同功能模块之间的集成度将更高,能够根据科研需求进行快速、便捷的重组与扩展,形成更加灵活、高效的实验室空间。同时,模块化实验室将与周边科研生态系统深度集成,实现资源共享、协同创新,促进科研成果的快速转化与应用。

(三)绿色可持续发展

随着全球对环境保护与可持续发展的关注度不断提升,绿色理念将贯穿未来实验室建设与运营的始终。在建设过程中,采用环保、节能的材料与设备,优化实验室布局以提高空间利用率。在运营阶段,通过智能化能源管理系统降低能源消耗,对实验废弃物进行高效、环保处理,实现实验室的绿色可持续发展。

(四)多领域融合创新

未来实验室将打破学科界限,促进多领域的深度融合创新。例如,生命科学与材料科学、信息技术等领域的交叉融合,将催生新的研究方向与科研成果。实验室将成为多学科人才汇聚、协同创新的重要平台,通过整合不同领域的技术与资源,推动科研创新实现跨越式发展。

中境博新(上海)智能科技有限公司凭借在产品技术与服务方面的显著优势,紧密贴合当下实验室智能化、模块化的发展趋势,在未来实验室发展的浪潮中占据先机。公司将继续秉持创新精神,不断提升自身实力,为推动实验室向智能化、模块化、绿色化、融合化的未来方向发展贡献力量,助力科研机构与企业在创新之路上不断前行,创造更多的科研价值与社会价值。