原題：在生命科學、生態環境、石油化工等領域破局落地 ——

“黑燈實驗室”照亮科研生產新圖景

不久前，深耕“AI智能體”研發的蘇州鎂伽科技有限公司，進入“2026福布斯中國人工智能科技企業TOP50”榜單。該公司打造、應用於生命科學研究的“鎂伽鯤鵬實驗室”，可按需組合多種AI智能體，實現“7×24”小時無人值守運行。

這類全天候、全自動運行的實驗室系統，被形象地稱為“黑燈實驗室”。近年來，“黑燈實驗室”在國內嶄露頭角。在江蘇，石化、生態環境等領域也有“黑燈實驗室”落地。這些實驗室“新物種”如何工作？帶來哪些變化？推廣有什麼難點？記者近日進行多方採訪。

AI員工成實驗室裡主力軍

機器人在軌道上絲滑移動，運送一個個實驗物資﹔機械臂取過移液槍，將液體精准注入孔板上的一個個小孔中﹔夾爪取出孔板，將其送入旁邊的培養箱……在位於蘇州工業園區的鎂伽科技，明亮潔淨的“鎂伽鯤鵬實驗室”內，“移載智能體”“液體處理智能體”“高內涵成像分析智能體”等AI實驗員各司其職、有條不紊。

該公司人工智能算法科學家孫新博士介紹，在動作精准、不知疲倦的AI實驗員背后，有兩個“大腦”：“干實驗大腦”只要收到實驗目標，便自動查閱文獻、設計實驗方案﹔“濕實驗大腦”負責將需要執行的任務——如從哪個試管取多少液體、轉移到哪台設備、在培養箱裡放多長時間——翻譯成智能體能聽懂的語言，並將所有操作指令實時下發給各執行單元。

“鎂伽鯤鵬實驗室”2021年面世時，還只是一個聚焦自動化硬件和實驗室解決方案的基礎型平台，記者眼前的實驗室3.0 版本，配備先進的自動化實驗設備，具備強大的計算能力，還能構建虛擬實驗環境，讓科學家在不消耗實際資源的情況下反復模擬和優化實驗方案。孫新強調，與傳統自動化實驗室側重設備自動運行不同，“鎂伽鯤鵬實驗室”的核心在於自主智能體協同——各類智能體像組成科研團隊一樣，自主分工協作。“鎂伽鯤鵬實驗室”可以提供藥物靶點篩選、藥效毒理代謝分析等研發服務。一個新藥研發項目，會有海量智能體參與。

當“鎂伽鯤鵬實驗室”的AI智能體接管了移液槍、培養箱，無錫太湖·瀾哨智慧水質監測實驗室內，自動化設備與AI大模型強強聯手，共同守護碧水清波。

該實驗室系無錫市生態環境局建設、無錫市生態環境監測監控中心使用，由全自動的水質分析儀、上下樣系統、樣品傳送系統、中央控制及信息管理系統等組成。“前期採樣階段，我們的設備通過智能鎖控採樣箱、GPS全程軌跡追蹤等手段，保証樣品真實性。后期數據分析階段，大模型通過自然語言處理和多模態數據處理技術，自動生成可視化報告和多維圖表，並精確追蹤各項指標的變化趨勢，及時發出污染預警。”該實驗室核心技術與設備供應商、力合科技（湖南）股份有限公司技術人員嵇林林介紹。

在石化行業龍頭企業、位於連雲港市的江蘇盛虹石化產業集團有限公司，一個丙烯腈分析“黑燈實驗室”去年8月建成投用、今年4月完成技術升級。這是國內化工行業首個全流程無人化分析實驗室。500平方米空間內，集成87台精密分析檢測設備，融合視覺定位、光譜分析、機械臂、AGV（智能搬運機器人）等前沿技術和先進設備。盛虹石化黨委書記劉鵬介紹，這個實驗室不僅實現檢測流程自動化，而且在樣品分揀、轉運等調度系統上具有自主決策能力，可以利用AI算法進行靈活調度，也能自主執行“數據分析+實驗復測+及時反饋”的組合動作。

效率躍升背后的人機之變

“黑燈實驗室”的出現，是對發展痛點的回應。

在盛虹石化，丙烯腈產能達到104萬噸/年，存在大量檢測需求。原來使用的實驗室，採取“四班兩倒”的輪班制，保障運行不間斷。出於安全考慮，實驗員還要穿戴厚重的防護裝備。針對檢驗強度大、健康風險高的痛點，盛虹石化下決心蹚一條新路——與北京戴納實驗科技股份有限公司合作開創丙烯腈分析“黑燈實驗室”。“黑燈實驗室”投運后，雙方又迅速組織迭代升級，修正運行中暴露的問題，提升運行效率。一部分人員分流到其他工作崗位，留下的實驗員全程不用接觸樣品。

太湖流域有200多個水環境質量監測斷面，每月要採數千個水樣，每個水樣要測多項指標。無錫市生態環境局監測信息處相關人士坦言，為防止突發性污染，小時級甚至分鐘級水質監測是剛需，但在傳統實驗室，一名熟練檢測員一天最多處理約15瓶樣本，遇到檢測高峰期，數據出來都要過夜了。

效率提升立竿見影。“瀾哨”實驗室日均處理樣本超過120瓶，較傳統實驗室增加8倍以上﹔AI系統自動識別並標記異常數據，實驗室內隻需安排一人復核數據﹔一旦水質超標，信息即刻同步至“太湖治理數字化平台”，為應急處置爭取時間。2025年4月“開工”以來，這裡已處理1.2萬余瓶水樣，積累8萬余條有效數據，且每一步操作都精准高效、可溯可查。

鎂伽科技創始人兼首席執行官黃瑜清道出建設“黑燈實驗室”的初衷：用自動化流程解放實驗員的雙手，讓他們脫離繁瑣的基礎操作，也用AI輔助提升科研效率。部分實驗場景中，“鎂伽鯤鵬實驗室”可將6到10個月的研發周期縮短至6到8周。去年，該公司與清華大學藥學院張數一博士團隊等的聯合研究成果登上《Nature》子刊封面。此項研究基於“鎂伽鯤鵬實驗室”搭建的一個工業級自動化平台，僅需25天讓蛋白質從“近乎零活性”進化到“完全功能”，而依賴人工操作，此過程需要數月甚至數年。

“黑燈實驗室”裡也可能出現人類搭檔，但人的角色變了。“瀾哨”實驗室負責人程文健說：過去，實驗員是典型的“操作工”——配試劑、跑儀器、記數據﹔現在，實驗員是引導員、輔助員、監督員——對系統數據進行精准性確認，監控系統運行狀態，處理簡單的設備故障和數據異常。實驗員在具備檢測專業技能的基礎上，再學習一些基礎的信息化和自動化知識，經過一兩個月系統培訓，即可勝任“黑燈實驗室”的工作要求。

推廣應用尚需跨越幾重關

從上述案例不難看出，“黑燈實驗室”率先落地之處的共同特征：企業重視科研創新、實力雄厚，有能力購買新興科技服務﹔工作重復性強、實驗通量大、人工投入多，還可能存在較高危險性﹔精度要求高，強調數據的可追溯、可復現。

但受訪者也表示，“黑燈實驗室”並非萬能，不會完全取代傳統實驗室。例如，石化行業樣品前處理步驟多、動作復雜、形態多變，目前的自動化率不足30%，無法納入“黑燈實驗室”的工作流程。

“黑燈實驗室”尚處發展初期，其推廣存在一定難度。具體而言，每個企業的具體業務不同，很多功能要定制，往往需要百萬元甚至千萬元的資金﹔不同廠商儀器協議不開放、接口不統一，一個實驗系統需要協調多個廠商，打破儀器設備的“孤島”﹔與AI的融合還需深化，在復雜實驗中利用AI進行自主設計與糾錯依然是難題﹔懂實驗技術、機器人、AI、數據的復合型人才稀缺，且需要較長培養期。

盡管挑戰重重，但服務商、用戶均看好“黑燈實驗室”的發展前景。年初，中國檢驗檢測學會《黑燈實驗室智能化評價規范》發布並實施。這是全國首個聚焦“黑燈實驗室”智能化建設的團體標准，也是備受業界關注的積極信號。

3月20日，省政府召開的“人工智能+醫療健康”路演推進會上，鎂伽科技圍繞自主智能體賦能生命科學變革進行演示。黃瑜清介紹，“鎂伽鯤鵬實驗室”已服務多家科研機構、藥企等產業客戶。2024年，該公司來自智慧實驗室業務的收入達2.95億元，佔公司總營收的31.7%。今年，公司還與上海科學智能研究院建立合作關系，推動實驗室繼續升級並走向規模化應用。

5月，盛虹石化與戴納科技簽約，共建AI驅動型“黑燈實驗室”。盛虹石化智能化負責人劉海浪告訴記者，接下來，公司一方面要基於丙烯腈實驗室的數據構建質量預測模型，使裝置運行更優化，另一方面先在煉化項目質檢中心“復制”一個“黑燈實驗室”，后續再向其他環節推廣。他透露，一些石化企業與盛虹石化、戴納科技聯系，咨詢復制可能，希望前去參觀考察。

生態環境領域的政策十分明確，如去年發布的《國家生態環境監測網絡數智化轉型方案》鼓勵重點地區探索應用“黑燈實驗室”，4月生態環境部提出“十五五”在全國布局10個左右綜合性“黑燈實驗室”。在實踐層面，“瀾哨”實驗室起到標杆引領作用。“常州、連雲港、鹽城、泰州等省內城市，甚至湖南郴州、湖北武漢、新疆克州也來參觀學習。泰州目前建成一個類似的實驗室，即將投入使用。”程文健說。

當機械臂代替雙手、AI替代經驗，“黑燈”照亮的不只是實驗室的自動化、智能化之路，更是產業升級的前路，是科研、生產變革的新圖景。（徐冠英 俞聖彤 趙芳）

來源：新華日報