制药行业拥抱未来实验室:人工智能与自动化重塑研发模式
制药行业正通过人工智能和自动化技术加速向未来实验室转型,大型药企如赛诺菲(Sanofi)、Formation Bio与OpenAI已展开合作开发AI驱动药物研发系统。赛默飞世尔科技实验室自动化业务高级总监汉斯约格·哈斯(Dr. Hansjoerg Haas)指出:"当前几乎所有大型制药公司都在战略投资数字化实验室建设,目标是打造全连通的端到端工作流,实现数据实时远程访问、高级分析和智能决策。"
未来实验室的三大技术支柱
Molecular Devices产品创新副总裁拉斯·克里斯蒂安森(Lars Kristiansen)强调,实验室改造并非单纯追求技术先进性,而是通过技术融合实现突破:"过去15年间实验室概念虽未改变,但自动化、AI和机器学习的融合正在创造智能自适应系统。"具体包括:
1. 数字互联技术:打通各类仪器设备的数据壁垒
2. 机器人加速系统:通过自动化平台提升实验效率
3. 智能数据处理:利用AI分析海量实验数据支持决策
AI重构药物开发全流程
从靶点识别到临床试验设计,AI已深度渗透药物研发各环节。2024年美国FDA推出的AI工具Elsa,可加速临床方案评审并缩短科学评估时间。Nashoba Valley Life Sciences首席科学官莱斯利·格兰伯格(Lesley Granberg)表示:"AI通过虚拟筛选将百万级化合物库压缩至千级候选,节省70%实验资源。"
但行业仍面临数据质量挑战:2024年皮斯托亚联盟调查显示,52%企业认为低质量数据是AI应用主要障碍,较2023年文化阻力占比(48%)已发生逆转。
硬件革命推动实验室升级
现代机器人系统实现24小时连续作业,结合自主移动机器人(AMR)可完成液体处理等重复性工作。哈斯介绍:"自动化平台可使基础操作效率提升4-10倍,叠加自动数据分析后效率提升可达40-100倍。"
数字孪生技术(digital twinning)的应用更带来革命性变革:通过数字实验室模拟,科学家可在虚拟环境优化实验流程。克里斯蒂安森预测:"未来五年实验室工具将持续迭代,跨领域协作将使复杂生物系统研究更加顺畅。"
人机协同新范式
尽管技术发展迅猛,行业共识仍是"人在回路"的协作模式。格兰伯格强调:"AI模型效果取决于输入数据质量,人类专家的经验判断依然不可或缺。"哈斯提出的"实验室闭环"理念,正是这种人机共生关系的生动体现。
(本文内容源自2025年1月在圣地亚哥举办的SLAS国际会议现场访谈)
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