“黑灯实验室”照亮科研生产新图景

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（来源：新华日报）

“黑灯实验室”在生命科学领域研究发挥作用。 （受访者供图）

□ 本报记者 徐冠英 俞圣彤 赵芳

不久前，深耕“AI智能体”研发的苏州镁伽科技有限公司，进入“2026福布斯中国人工智能科技企业TOP50”榜单。该公司打造、应用于生命科学研究的“镁伽鲲鹏实验室”，可按需组合多种AI智能体，实现“7×24”小时无人值守运行。

这类全天候、全自动运行的实验室系统，被形象地称为“黑灯实验室”。近年来，“黑灯实验室”在国内崭露头角。在江苏，石化、生态环境等领域也有“黑灯实验室”落地。这些实验室“新物种”如何工作？带来哪些变化？推广有什么难点？记者近日进行多方采访。

AI员工成实验室里主力军

机器人在轨道上丝滑移动，运送一个个实验物资；机械臂取过移液枪，将液体精准注入孔板上的一个个小孔中；夹爪取出孔板，将其送入旁边的培养箱……在位于苏州工业园区的镁伽科技，明亮洁净的“镁伽鲲鹏实验室”内，“移载智能体”“液体处理智能体”“高内涵成像分析智能体”等AI实验员各司其职、有条不紊。

该公司人工智能算法科学家孙新博士介绍，在动作精准、不知疲倦的AI实验员背后，有两个“大脑”：“干实验大脑”只要收到实验目标，便自动查阅文献、设计实验方案；“湿实验大脑”负责将需要执行的任务——如从哪个试管取多少液体、转移到哪台设备、在培养箱里放多长时间——翻译成智能体能听懂的语言，并将所有操作指令实时下发给各执行单元。

“镁伽鲲鹏实验室”2021年面世时，还只是一个聚焦自动化硬件和实验室解决方案的基础型平台，记者眼前的实验室3.0 版本，配备先进的自动化实验设备，具备强大的计算能力，还能构建虚拟实验环境，让科学家在不消耗实际资源的情况下反复模拟和优化实验方案。孙新强调，与传统自动化实验室侧重设备自动运行不同，“镁伽鲲鹏实验室”的核心在于自主智能体协同——各类智能体像组成科研团队一样，自主分工协作。“镁伽鲲鹏实验室”可以提供药物靶点筛选、药效毒理代谢分析等研发服务。一个新药研发项目，会有海量智能体参与。

当“镁伽鲲鹏实验室”的AI智能体接管了移液枪、培养箱，无锡太湖·澜哨智慧水质监测实验室内，自动化设备与AI大模型强强联手，共同守护碧水清波。

该实验室系无锡市生态环境局建设、无锡市生态环境监测监控中心使用，由全自动的水质分析仪、上下样系统、样品传送系统、中央控制及信息管理系统等组成。“前期采样阶段，我们的设备通过智能锁控采样箱、GPS全程轨迹追踪等手段，保证样品真实性。后期数据分析阶段，大模型通过自然语言处理和多模态数据处理技术，自动生成可视化报告和多维图表，并精确追踪各项指标的变化趋势，及时发出污染预警。”该实验室核心技术与设备供应商、力合科技（湖南）股份有限公司技术人员嵇林林介绍。

在石化行业龙头企业、位于连云港市的江苏盛虹石化产业集团有限公司，一个丙烯腈分析“黑灯实验室”去年8月建成投用、今年4月完成技术升级。这是国内化工行业首个全流程无人化分析实验室。500平方米空间内，集成87台精密分析检测设备，融合视觉定位、光谱分析、机械臂、AGV（智能搬运机器人）等前沿技术和先进设备。盛虹石化党委书记刘鹏介绍，这个实验室不仅实现检测流程自动化，而且在样品分拣、转运等调度系统上具有自主决策能力，可以利用AI算法进行灵活调度，也能自主执行“数据分析+实验复测+及时反馈”的组合动作。

效率跃升背后的人机之变

“黑灯实验室”的出现，是对发展痛点的回应。

在盛虹石化，丙烯腈产能达到104万吨/年，存在大量检测需求。原来使用的实验室，采取“四班两倒”的轮班制，保障运行不间断。出于安全考虑，实验员还要穿戴厚重的防护装备。针对检验强度大、健康风险高的痛点，盛虹石化下决心蹚一条新路——与北京戴纳实验科技股份有限公司合作开创丙烯腈分析“黑灯实验室”。“黑灯实验室”投运后，双方又迅速组织迭代升级，修正运行中暴露的问题，提升运行效率。一部分人员分流到其他工作岗位，留下的实验员全程不用接触样品。

太湖流域有200多个水环境质量监测断面，每月要采数千个水样，每个水样要测多项指标。无锡市生态环境局监测信息处相关人士坦言，为防止突发性污染，小时级甚至分钟级水质监测是刚需，但在传统实验室，一名熟练检测员一天最多处理约15瓶样本，遇到检测高峰期，数据出来都要过夜了。

效率提升立竿见影。“澜哨”实验室日均处理样本超过120瓶，较传统实验室增加8倍以上；AI系统自动识别并标记异常数据，实验室内只需安排一人复核数据；一旦水质超标，信息即刻同步至“太湖治理数字化平台”，为应急处置争取时间。2025年4月“开工”以来，这里已处理1.2万余瓶水样，积累8万余条有效数据，且每一步操作都精准高效、可溯可查。

镁伽科技创始人兼首席执行官黄瑜清道出建设“黑灯实验室”的初衷：用自动化流程解放实验员的双手，让他们脱离繁琐的基础操作，也用AI辅助提升科研效率。部分实验场景中，“镁伽鲲鹏实验室”可将6到10个月的研发周期缩短至6到8周。去年，该公司与清华大学药学院张数一博士团队等的联合研究成果登上《Nature》子刊封面。此项研究基于“镁伽鲲鹏实验室”搭建的一个工业级自动化平台，仅需25天让蛋白质从“近乎零活性”进化到“完全功能”，而依赖人工操作，此过程需要数月甚至数年。

“黑灯实验室”里也可能出现人类搭档，但人的角色变了。“澜哨”实验室负责人程文健说：过去，实验员是典型的“操作工”——配试剂、跑仪器、记数据；现在，实验员是引导员、辅助员、监督员——对系统数据进行精准性确认，监控系统运行状态，处理简单的设备故障和数据异常。实验员在具备检测专业技能的基础上，再学习一些基础的信息化和自动化知识，经过一两个月系统培训，即可胜任“黑灯实验室”的工作要求。

推广应用尚需跨越几重关

从上述案例不难看出，“黑灯实验室”率先落地之处的共同特征：企业重视科研创新、实力雄厚，有能力购买新兴科技服务；工作重复性强、实验通量大、人工投入多，还可能存在较高危险性；精度要求高，强调数据的可追溯、可复现。

但受访者也表示，“黑灯实验室”并非万能，不会完全取代传统实验室。例如，石化行业样品前处理步骤多、动作复杂、形态多变，目前的自动化率不足30%，无法纳入“黑灯实验室”的工作流程。

“黑灯实验室”尚处发展初期，其推广存在一定难度。具体而言，每个企业的具体业务不同，很多功能要定制，往往需要百万元甚至千万元的资金；不同厂商仪器协议不开放、接口不统一，一个实验系统需要协调多个厂商，打破仪器设备的“孤岛”；与AI的融合还需深化，在复杂实验中利用AI进行自主设计与纠错依然是难题；懂实验技术、机器人、AI、数据的复合型人才稀缺，且需要较长培养期。

尽管挑战重重，但服务商、用户均看好“黑灯实验室”的发展前景。年初，中国检验检测学会《黑灯实验室智能化评价规范》发布并实施。这是全国首个聚焦“黑灯实验室”智能化建设的团体标准，也是备受业界关注的积极信号。

3月20日，省政府召开的“人工智能+医疗健康”路演推进会上，镁伽科技围绕自主智能体赋能生命科学变革进行演示。黄瑜清介绍，“镁伽鲲鹏实验室”已服务多家科研机构、药企等产业客户。2024年，该公司来自智慧实验室业务的收入达2.95亿元，占公司总营收的31.7%。今年，公司还与上海科学智能研究院建立合作关系，推动实验室继续升级并走向规模化应用。

5月，盛虹石化与戴纳科技签约，共建AI驱动型“黑灯实验室”。盛虹石化智能化负责人刘海浪告诉记者，接下来，公司一方面要基于丙烯腈实验室的数据构建质量预测模型，使装置运行更优化，另一方面先在炼化项目质检中心“复制”一个“黑灯实验室”，后续再向其他环节推广。他透露，一些石化企业与盛虹石化、戴纳科技联系，咨询复制可能，希望前去参观考察。

生态环境领域的政策十分明确，如去年发布的《国家生态环境监测网络数智化转型方案》鼓励重点地区探索应用“黑灯实验室”，4月生态环境部提出“十五五”在全国布局10个左右综合性“黑灯实验室”。在实践层面，“澜哨”实验室起到标杆引领作用。“常州、连云港、盐城、泰州等省内城市，甚至湖南郴州、湖北武汉、新疆克州也来参观学习。泰州目前建成一个类似的实验室，即将投入使用。”程文健说。

当机械臂代替双手、AI替代经验，“黑灯”照亮的不只是实验室的自动化、智能化之路，更是产业升级的前路，是科研、生产变革的新图景。