證券時報記者 楊霞

隨著人工智能（AI）技術的飛速發展，AI賦能千行百業的浪潮洶涌澎湃。在這場科技革命中，黑燈實驗室嶄露頭角。這種7×24小時無人值守全自動運行的實驗室，率先在醫學檢驗檢測和新藥研發領域落地生根，并逐步擴展到更廣泛的場景，大幅提升了精度和效率，同時降低了成本，推動行業加速跨越式升級。

智慧實驗新范式

黑燈實驗室，也被稱為智慧實驗室或者AI實驗室（人工智能驅動的科學研究），是一種無需人工值守、能夠實現7×24小時高效運行的實驗室，通過對產品配方進行優化、研發出升級迭代的新品、對測試結果進行建模預測，大幅提升企業研發效率。

試想一下這樣的場景，在空無一人的實驗室里，機械臂在空中精準而靈動地揮舞，熟練地操作著配料和試管，這就是黑燈實驗室的運作日常。

在實際應用中，黑燈實驗室的高效性已經得到了充分驗證。

在AI制藥領域，龍頭企業英矽智能2024年11月發布了“全球首個由AI輔助決策的自動化實驗室”。今年3月，北京腦科學與類腦研究所（簡稱“北腦”）與華大智造聯合打造的“全自動無人化黑燈實驗室”正式亮相。AI制藥企業晶泰科技利用黑燈實驗室強大的計算預測能力，曾幫助輝瑞進行新冠口服藥晶體結構預測，縮短客戶藥物上市時間6個月，2022年這款藥物的銷售額高達189億美元。

談及黑燈實驗室的建設背景及初衷，華大智造GLI業務中心總監林思遠表示，公司內部將黑燈實驗室產品稱為“智惠實驗室”，旨在實現智慧賦能、普惠未來。生命科學研究正從單點實驗轉向大規模隊列研究，如百萬級人群基因組項目和腦科學計劃等，傳統實驗室面臨著通量瓶頸和檢測精準度波動等問題。黑燈實驗室的出現，為解決這些問題提供了新的思路和方案。

作為國內黑燈實驗室的重要建設和參與方，聚光科技(300203)認為，黑燈實驗室的推出源于市場需求、技術趨勢與企業戰略的深度共振。從企業戰略布局來看，黑燈實驗室作為高端儀器，不僅有助于企業鞏固技術壁壘，還能積極響應國家“設備更新+國產替代”的政策導向，加快在高端實驗室自動化市場的前瞻性布局。

技術突破新亮點

黑燈實驗室的核心創新成果已深度賦能多個關鍵領域，開辟了“效率+精準”雙輪驅動的全新路徑。

聚光科技表示，黑燈實驗室技術突破的重點體現在全流程自動化與信息化。實驗室將樣品前處理、分析檢測及數據輸出等環節無縫集成，實現了全程無人工干預的自動化操作。借助信息化質量控制體系，實驗室能夠對全鏈路進行可溯源管理，從而大幅提升效率與準確性，確保實驗結果的可靠性和重復性。

分析儀器的自動化與智能化是黑燈實驗室的又一亮點。

實驗室引入多項復雜而先進的分析檢測技術，例如“模擬人眼視覺識別滴定、智能譜峰識別算法”等，這些技術的應用實現了分析儀器的自動化智能化。

多技術平臺的融合進一步拓展了黑燈實驗室的能力邊界。通過整合質譜、色譜、光譜、理化分析等核心技術，實驗室構建了覆蓋多領域的檢測解決方案，能夠靈活應對不同科研場景的需求。

“通過AI技術應用，用戶只需要和AI互動溝通需要做什么實驗、需要什么耗材、有哪些實驗步驟等問題，AI會生成實驗標準操作流程（SOP）。同時AI通過與用戶持續的溝通，對SOP進行改進和優化，最終生成符合用戶需求的SOP操作步驟，進而轉為代碼驅動儀器操作，最終輸出實驗結果。溝通過程像L3級別的汽車自動駕駛模式，用戶只需要輸入起點和終點，就能夠到達終點了，無需操心中間的操作環節。”林思遠在接受證券時報記者采訪時，進一步說明了黑燈實驗室的智能化應用突破。

聚光科技強調，黑燈實驗室在自動化程度、檢測靈敏度與系統集成度等關鍵維度實現突破，填補了國產高端科學儀器在實驗室無人化解決方案上的技術空白，打破了關鍵領域長期依賴進口的局面，成為推動國產替代向數智化升級的重要標志。

降本增效引擎

從市場需求來看，傳統實驗室在檢測效率、人工成本和數據一致性方面存在諸多問題，那么，黑燈實驗室究竟有哪些獨特優勢？

聚光科技認為，黑燈實驗室的應用能夠顯著降低企業的人力成本。傳統實驗室通常需要多名高技能實驗員來完成樣品前處理、檢測及數據分析等工作，而黑燈實驗室通過智能系統替代了約75%的人工操作，大幅減少了對專業技術人員的依賴。

同時，自動化流程有效減少了人為誤差帶來的返工成本，進一步提升了人力投入的效率與質量穩定性。

除了人力成本降低，黑燈實驗室在降低綜合成本方面也表現出色。在自動化流程的推動下，實驗步驟得到優化，試劑使用更加精準，能源浪費明顯減少，綜合運營成本降低了約30%。

在生命科學領域，林思遠認為，黑燈實驗室的使用能夠幫助質效雙提升。多臺設備、多個環節同時運行，可顯著縮短實驗周期。實時監測功能則提升了實驗室的管理效率，通過實時更新實驗室情況（如耗材使用情況、設備檢測準確率等），無需人工參與即可實現遠程管理，保障實驗質量。

林思遠表示，在華大智惠龍江未來實驗室的腸癌產線應用中，αLab Studio的應用與同行業控制軟件相比，對同一自動化產線實現了100%的產能提升。在大規模、高通量、標準化應用中，黑燈實驗室可顯著提升效率并降低成本。

值得注意的是，林思遠也指出，黑燈實驗室并非在所有應用場景中都具備成本優勢。因黑燈實驗室的搭建要求裝載一站式的高精尖設備、技術與系統，其前期投入和維護成本較高，回收周期可能較長，更適用于樣本量大、需要不間斷長期運行或者需要無人化的實驗室。對于一般通量的實驗室而言，其意義相對有限。因此，成本效益的評估需要根據具體的應用場景和需求進行綜合考量。關于實驗室的建設成本，林思遠表示，不同用戶的需求差異較大，黑燈實驗室的構建是根據用戶需求量身定制的一整套綜合解決方案，包括AI技術應用和設備采購，無法一概而論。

林思遠詳細闡述了黑燈實驗室的適用場景，認為特別適用于樣本量大、需持續監測、存在傳染或安全風險的實驗環境，例如細胞培養、病毒檢測、化工實驗室以及特殊環境下的實驗操作等場景。此外，黑燈實驗室也適用于高風險應用場景，如P3實驗室、易燃易爆實驗、厭氧環境實驗等。

生物醫藥行業是智慧實驗室滲透較早的行業。除了上文提到的晶泰科技，多家企業在年報中披露了智慧實驗室的建設現狀。典型如海爾生物已形成多場景的智慧實驗室解決方案。新產業推出了智慧實驗室平臺iXLAB，推動終端用戶的實驗室管理從數字化向智慧化邁進。亞輝龍自主研發的實驗室智能化自動化流水線系統已在國內完成備案并獲批。

整體來看，國內黑燈實驗室的發展還處在初期。提供相關服務的企業中，動脈智庫報告顯示，A輪融資企業占比約40%，表明賽道處于早期階段。2023年我國自動化研發實驗室行業市場規模從2019年的23.07億元增長至82.29億元，凸顯出較高的成長潛力。

國內相關上市公司2024年年報也透露出積極的信號，晶泰科技智能自動化業務營收（1.62億元）已超過藥物研發（1.04億元），同比增長87.8%。華大智造年報顯示，作為公司三大業務板塊之一的實驗室自動化業務，2024年實現營收2.09億元，同比增長36.7%。