匯像科技：乘AI上青云 激活智慧實驗室自動化新藍圖
——訪匯像智能科技（上海）有限公司CEO劉家朋博士
AI浪潮洶涌澎湃，人工智能當仁不讓地成為今年兩會熱詞。物有必至，事有固然，AI+的未來發展中，同實驗室場景的結合是必然的。因為實驗室是產生巨量數據，為生命健康和科技探 索提供動力引擎的發源地。匯像智能科技（上海）有限公司（以下簡稱“匯像科技”）正是“AI+實驗室”的先驅和弄潮兒，自創業以來不斷受到資本的青睞，近期剛完成上億元B輪融資。日前，分析測試百科采訪了匯像科技CEO劉家朋博士，他的思考和實踐，必將啟發更多的實驗室從業者擁抱AI——這個無比確定的未來。
匯像科技CEO 劉家朋博士
乘穩時代的座駕 AI+生命健康
2018年，劉家朋從上海交通大學模式識別與智能系統專業博士畢業，正式運營2009年即創辦的匯像科技，同年獲得第一筆天使投資。“這不僅堅定了公司創立之初‘AI+生命健康’的定位，也為匯像后續的快速發展奠定了基礎?！眲⒓遗蠡仡櫟馈?/p>
有天賦，更勤勉。匯像科技的愿景是讓世界上的每個人都能享受到健康、安全、品質的生活；使命是成為一家立足中國、放眼全球的生命健康儀器設備供應商。
確立了愿景、定位和使命后，劉家朋曾長期思考一個問題：究竟什么才會影響我們的生命健康？
“生命健康是一個宏大范疇，思考后發現，到了醫院人已經不健康了。真正的健康來源于日常生活，和食品、環境息息相關。影響人類健康的，是致病致癌的物質，如細菌病毒等；所涉及的相關學科主要是生物化學。而生命健康相關物質的研究都需要在實驗室的場景下實現。思考到此處，AI+生命健康，就具體化為：將AI和生物化學、實驗室融合。由此，秉持著‘技術為道且為我所用’的理念，匯像提出了實驗室自動化的概念，致力于開發能夠在實驗室場景下實現生命健康相關分析測試的產品?！?/p>
匯像科技最初將人工智能、機器控制系統與影像分析結合，開發出3D面積測量系統，用于不規則樣品的高精度測量。該產品一經推出便迅速獲得行業認可，國家各地海關、質檢院所、SGS/天祥/必維等第三方權威檢測機構都廣泛購買；還成為多項國家標準及行業標準的指定產品。
匯像科技3D面積測定儀
針對致病致癌的化學物質，匯像將產品研發目標拓展到消費品的檢測，開發了重金屬分析測試系統。通過對X射線熒光光譜分析儀的自動化控制，利用人工智能技術實現對樣品的24小時不間斷檢測及分析，亦得到市場的良好反饋。同島津、天瑞等儀器設備公司合作，該系統應用于天祥、島津、松下電器等企業和檢測機構中。
匯像科技智能EDX重金屬測試系統
除了致病致癌的化學物質，可能損害健康的還包括各種微生物等。2019年，匯像著手研發微生物自動化系統，不僅開發了微生物前處理，菌落自動化挑選等自動化系統，并拓展到細胞、病毒領域。快速發展的過程中，匯像科技不斷豐富產品，業務從食品擴展到藥品、消費品、臨床、環境等各個方向，還包括材料、化工、合成生物學等領域的最新應用。如今，匯像科技已成為覆蓋整個生命健康全領域的綜合產品和解決方案供應商。
雙線并進 多元場景
匯像科技的產品線主要分為兩大類——通用產品線和專業產品線。
通用產品線
包括AI科學家和實驗室機器人等。其中，AI科學家能夠在實驗室中與人類科學家協作，利用AI科學家在數據分析、數據處理、大數據、計算能力方面的優勢，可以充分釋放人類科學家的靈活創造力。
匯像科技AI機器人科學家
匯像科技研發出專用于實驗室場景的機器人，利用非接觸式交付和便捷的操作方式，實現了對機器人的控制和編程。劉家朋博士表示，這些機器人產品不僅提高了實驗室工作的效率，還降低了人為操作的錯誤率。
匯像科技“智靈者”HelenX系列智慧機器人
匯像科技“智靈者”Helen X系列智慧機器人專為實驗室場景量身打造，從固定式五軸到移動式七軸AGV機器人，旨在提供高度適配實驗室需求的協作機器人，解決實驗室空間小、動作復雜、協作靈活等需求，基本涵蓋了化學，分析，檢測和生物研究等不同實驗室應用場景。
專業產品線
匯像科技的專業產品線涵蓋了微生物學、化學、生命科學等領域，代表性的產品包括智能微生物菌落挑選系統、智能多功能化學工作站、液體工作站等一系列創新產品。這些產品在合成生物學、化學前處理等領域極具創新性和實用性，體現了匯像科技在技術領域持續深耕的實力和對市場需求的敏銳洞察。
匯像科技智能微生物菌落挑選工作站
匯像科技智能微生物菌落挑選工作站基于AI視覺識別菌落形態和位置，采用定制一次性挑菌-涂布頭/一次性移液吸頭從目標平皿瓊脂表面挑取菌落，并接種到目標容器；實現微生物菌落培養皿轉移，開蓋，挑取、涂布、移液等功能的全自動化，通量高達800克隆/小時，準確率在98%以上；可應用于工程菌改造和篩選、酶的定向進化、合成生物學等研究領域。劉家朋博士表示：“該產品的創新程度是有目共睹的！集中了咱們研發團隊約3年時間傾力打造,花了至少4000次的實驗驗證。在目前熱點的合成生物學應用中，需對各種細菌進行培養和挑選，該產品正可大大提升合成生物學實驗的速度和通量?！?/p>
除此之外，匯像開發的智能多功能化學工作站，可以大幅提升理化、藥化等化學前處理工作的效率。在生命科學的液體工作站方面，匯像開發了智能酶聯免疫反應(ELISA)自動化系統等，近期還將推出玉簪花液體工作站。上述專業產品都特點鮮明，對行業而言價值突出。
軟硬件結合 構建智慧實驗室
傳統的自動化產品是儀器配上自動化軟件，而匯像產品和傳統產品的最大區別是：能夠實現樣本進、結果出，對所有的實驗數據進行智能分析，直至出完整報告。對客戶而言這就是最大的差異化優勢——最大程度降低人為因素影響。
而如何實現？劉家朋博士的答案是：硬件和軟件都實現標準化——“只有軟硬件結合才能實現實驗室智慧化的全流程升級和構建?！?/p>
在多年發展中，匯像科技遇到許多不同類型的客戶、不同的應用場景，歸納總結出各種實驗方法、實驗流程。首先根據客戶需求建立解決方案，然后在硬件方面，實現模塊標準化，通過標準化的組合實現不同場景下的客戶需求；在軟件方面，主要解決BT（生物技術）和IT融合的問題，對此匯像科技開發了iMagicOS實驗室操作系統平臺及在平臺上的應用程序。
劉家朋總結道：在硬件和軟件方面都實現標準化，不僅能實現BT和IT的融合，還能真正實現實驗室的智慧化和無人化。 例如，實驗室分析儀器前都有前處理儀器，過去均通過實驗人員人工操作。而硬件模塊首先解決前處理自動化的問題，然后在數據分析方面，通過iMagicOS操作系統就能實現對整個實驗流程的管理、自動分析的管理。針對安捷倫、島津等不同廠家的分析儀器，通過匯像的組件化技術，可實現對不同廠家不同設備的兼容，每個設備都開發一個組件，都能應用在系統之上。
在硬件模塊標準化方面，匯像的創新點很多。比如實驗室處理的樣品包括固體和液體，而固體樣品又分為粉末、顆粒、塊狀、片狀、粘稠等不同質地。面對不同質地固體樣品的前處理挑戰，匯像科技開發了一個智能硬件模塊，通過自主研發的芯片和算法，能夠處理不同質地的固體樣品，實現樣品的自動化計量和稱量。在微生物實驗方面，匯像科技通過集成傳感器和力控技術，開發了能夠實現最佳涂布效果的模塊。
在軟件和算法方面，匯像科技擁有 iMagic OS 智慧操作系統平臺、機器人自動化技術平臺和AI大數據智慧平臺，以及應用技術服務平臺在內的“四大技術平臺”，通過自動優化實驗結果、調整實驗參數等方式，為客戶實現期望的實驗目標。這種智能化的軟件設計，使得實驗操作更加簡便，同時也提高了實驗的準確性和可靠性。
匯像科技實驗室智慧化的全流程構建和升級
不把工具當目的，匯像科技以實干為要，從客戶目標出發，基于 400+ 客戶脫敏數據，提煉出數百個基本操作的標準模塊，可覆蓋約 90%的主流設備，滿足 90% 以上的實驗室常見操作步驟，基本能夠涵蓋從“樣本分析”到“結果分析”、從生物到化學到診斷等方面實驗室相關流程。
智慧實驗室迎來歷史機遇，什么是最大挑戰？
競爭太少！
談起機遇和挑戰，劉家朋表示：無論是政策導向、市場環境，還是學科交叉和技術應用的需求，智慧實驗室都是一個巨大的賽道。整個社會、資本、行業對智慧實驗室的關注，可謂天時地利人和，是我國經濟和技術發展的多力結果。
發達國家的顯著特征是科技和科學先進。當美國、日本、歐洲等國家成為發達國家時，都有一批科學領域的巨頭公司出現。在目前的趨勢下，中國也必將涌現出一大批科學領域的頭部企業。
科學的傳遞需要在實驗室里實現。實驗室場景下，降本增效、AI賦能等都變得非常關鍵。因此中央及各地方政府在生物/化學/材料/能源等方面的政策，都在支持整個行業的發展。另一方面，以前是外資科學儀器公司占據主要份額，現在涌現出越來越多的國內企業，國內市場對中國研發制造的科學儀器和工具越來越接受和認可，市場大環境非常有利于國內科學儀器企業的成長和發展。中國在AI方面走在全球前沿，在很多領域如材料、工藝、加工制造能力等也有長足的進步。
在當前的時代背景下，中國的企業必須承擔起科技強國的使命和責任。中國和美國的競爭，本質上可以說是科學和科技的競爭。而要贏得競爭的要素之一，就是在科學儀器領域擺脫對國外的依賴。征途漫漫，催人乘勢而上，匯像用AI技術為行業提供更好的工具，呼吁更多的企業團結起來共同努力，不負時代賦予的機遇和責任。
此外，現在的競爭不是太多，而是太少了。智能實驗室、科學儀器都是非常巨大的行業。當前的形勢仍然是外國企業占主導地位，中國的相關企業數量少，真正能夠和國外巨頭競爭的就更少。同比其它行業，如汽車行業，中國的企業已憑借智慧和努力發出了中國的聲音，展現出中國的力量。當前，中國智能實驗室方面的競爭太少了，企業都太弱小，所以我希望大家能夠更多地通過合作競爭，不棄微末，久久為功。
劉家朋博士認為：國產替代的聲音，行業對國內儀器的認可，AI自動化技術的發展等，現在都處于非常好的機遇點上，但尚存在極大的挑戰，依然任重而道遠。因為要真正獲得非常好的應用，固有的成長過程沒有辦法快速發展。首先，智慧實驗室所涉及的學科眾多，需要掌握不僅限于生命科學、生物技術和醫學等專業技能，還需要了解數據科學、人工智能、軟硬件工程等技術。而最大的挑戰是：每一個參與的企業如何能夠堅持，能夠戰勝自己，戰勝外界的壓力，按照科學的方法和規律，以長期作戰的準備去發展自己；而不是僅僅追求在資本的驅動下快速發展上市。
暢想未來智慧實驗室
21世紀不僅是生命科學的世紀，更是AI的世紀。劉家朋博士認為，在當前既要有“批判精神”，也要有“建設心態”：“AI技術的發展如同90年代的互聯網技術一樣，雖然在發展過程中會遇到挑戰，但同時也為每個行業和企業帶來了巨大的機遇?！痹趦x器設備領域，AI與傳統儀器的結合，正在引領一場革命。這種結合不僅提升了儀器的智能化水平，也為儀器企業帶來了前所未有的變革。
匯像科技正是在這樣的背景下，不斷探索和創新。劉家朋博士認為，未來實驗室自動化的發展方向，將是AI在實驗室的全面應用和普及。他用“泛在智能”一詞來概括這一愿景，即在儀器設備、實驗操作、數據處理和分析等各個環節，AI都將發揮驅動作用。匯像科技的AI科學家產品，正是這一理念的體現，旨在實現人類科學家與AI科學家的協同工作，共同推動技術創新。
器成還需久為功 三大方向繪藍圖
多學科背景的高水平團隊、軟硬件一體化的平臺型解決方案，以及深入業務場景的技術開發和交付能力.....匯像科技被更多投資機構看見。2022年，匯像科技完成A輪融資，字節跳動、聯想之星、零一創投、梧桐樹等投資機構在列。2023年5月，匯像科技榮膺“創新醫療商業及供應鏈服務榜TOP100"榜單，同時公司創始人兼CEO劉家朋博士也被評為“年度創業新銳"。2023年12月，匯像科技完成超億元B輪融資。本輪融資由專業生物醫療投資機構盛山資本領投，產業機構東久新宜資本，愛博清石基金和沃生資本等多家長三角一體化投資機構跟投。
機遇不僅需要解構，更需要進行建構。在戰略規劃方面，劉家朋為匯像科技的未來發展描繪了清晰的藍圖。
首先，匯像科技將堅定地推進產品化戰略。此前，自動化產品多是根據客戶需求定制，今后希望通過標準化硬件改造、操作系統的升級等各方面實現自動化產品的標準化。為此，匯像科技在蘇州建立了生產中心，并在上海設立了研發中心，從而支持產品戰略的實施。
其次，為加強客戶服務，匯像科技成立客戶成功部門，幫助客戶降低成本、提高效率實現降本增效。劉家朋博士強調：“匯像科技的成功與客戶的成功息息相關，我們將通過AI和自動化技術為客戶創造更大的價值?！?/p>
最后，匯像科技將加大海外市場的投入，希望在未來3-5年內，海外市場的收入能夠占到公司總收入的30%-40%。這一戰略不僅體現了匯像科技的全球化視野，也展示了公司對國際市場的重視和信心。
劉博士的三大戰略規劃，為匯像科技的未來指明了方向。在AI技術的賦能下，匯像科技正朝著成為全球領先的智能實驗室解決方案提供商的目標邁進。
匯像科技（XImaging）
