智慧实验室的发展现状与趋势

你见过凌晨四点的天空吗？科学家们会说，我们见过凌晨一二三四五六点钟的天空。

“半夜两三点起床关仪器”“遇到复杂的实验，在实验室支个行军床，待个三四天”“实验中存在大量重复工作，一个环节错了又得重新开始”……对于科学家们，这些令人“头秃”的颠倒生活已经是日常操作了。

很难想象，在数字化、自动化技术快速发展的今天，仍然有不少科学家团队靠着传统的研究方式方法产出着国内最先进的科学研究。

“工欲善其事，必先利其器”。趁手的实验室科研工具，能够帮助科学家们提高科研效率，缩短科研成果产出周期。在市场需求和各种外因环境的综合作用下，嗅到机会的本土创新者们崭露头角，开始挖掘实验室场景下科学家们的多样需求。与此同时，对市场风向最为敏感的投资人们也闻风而来。

根据动脉网的观察，投资机构近两年在较密集地出手智慧实验室。

相比一年疯狂吸金数百亿的互联网医疗、人工智能等领域而言，智慧实验室的投资来得更加理性，但同时也看得更长远。根据动脉网的不完全统计，智慧实验室自2016年兴起到2019年间共有不到10起公开融资事件，到2020年增多到一年6起，并在2021年开始比较集中地活跃起来。

在2020年至今的22起智慧实验室领域融资事件中，各家资本总共投入了超过25亿元的资金。从统计数据融资事件轮次来看，A轮及以前的事件数占了约63%的比例，这是因为企业发展尚未成熟，商业模式仍在探索之中。另外，也是由于我国智慧实验室市场基础较弱，一些资本还处于试水状态。

其中，2021年是智慧实验室的活跃期，共发生了13起融资事件，融资金额近14亿元。其中，不乏北极光、创新工场、红杉中国、经纬中国等一线VC的身影。2022年初，高瓴创投、字节跳动完成投资，赶上了智慧实验室这趟列车。

通过对数据的统计分析，以及对恩舍家族办公室、嘉程资本、凯泰资本、元禾原点（排名根据首字拼音顺序）等在智慧实验室领域有所涉猎的投资机构访谈，我们大致看出了一些现实和趋势，供大家探讨。

内外原因催生千亿蓝海，

VC扎堆进入

安捷伦、赛默飞、罗氏、雅培等药械巨头在2000年初便开始了实验室智慧化改革，得益于自身资源积累和充分的经济环境，现已形成了较为完整的智慧化实验室布局。

“国内实验室数字化、自动化发展较晚，但发展速度快，早期通过大力购买仪器、招募团队等方式扩张科研力量。随着创新药企、检验检测等机构的不断涌现，实验室基础建设的逐渐完善，国内实验室开始向数字化、智能化迭代升级，逐渐从野蛮生长向精耕细作进化，从劳动密集型向脑力密集型转变。”凯泰资本分析道。

我们可以从内部催化和外部推动两方面来探讨智慧实验室为何能在近几年受到资本市场的关注。

内因上，随着实验规模扩大，实验室诸多阻碍越来越明显，如实验室管理合规风险、实验室人员工作稳定性和发展路径不明、数据非标准化管理和处理，以及大量人力重复性劳动带来的流程不可控、效率低等问题。

元禾原点Healthcare合伙人胡晓方博士曾任上海交通大学Med-X研究院教授，对实验室存在的问题深有感触。她回忆，研究生在从事研究的过程中，都需要花费大量时间来熟悉和掌握基础实验技能，而且每个学生动手能力不同，实验效率也无法保证。另外，生物学实验的流程都很长，学生常常一天在实验室里待上10多个小时，除了真正的动手操作，更多的时间都在等待实验流程，费时费力。

“从科学训练的本质来讲，科研应该更注重培养学生的思考能力和解决问题的能力，而现在的硕士生博士生每天忙于重复的实验，能深入思考的时间并不多。如果有一个智能系统，按照实验设计输入程序便可自动完成大部分基础实验、得出结果，科学发现效率就会得到极大提高。学生们也会有更多时间用于思考，然后在实验中进一步发现问题、解决问题。我想在制药研发等领域也存在相同的情况。”胡晓方博士说道。

外部原因，我们认为有以下几个方面：

第一，利润缩减催生医疗行业自动化、数字化需求。嘉程资本生物领域投资人赵婧雅分析到，据德勤估计，新药上市平均成本已由 2010 年的 11.88 亿 美元上升到 2019 年的 19.81 亿美元，药物研发内部回报率则由 10.1%降低到 2019 年的 1.8%。如何增加研发效率是很重要的问题，智慧实验室一定程度上可以提高研发效率，大量生物公司的竞争也使降本增效成为必然趋势。

第二，数字化、自动化技术在其他领域得到了成功验证。医疗行业事关人民生命健康，在技术探索上较为保守。新兴技术多在工业、军事和消费领域得到成功落地后才会在医疗领域应用。“以物联网、大数据、云计算和人工智能为代表的数字技术，奠定了智慧实验室出现的条件，自动化技术解决了如何产生数据的问题，数字化技术则完成收集、定量描述、记录和分析数据的工作。”恩舍家族办公室合伙人李晨曦说。

第三，供给侧改革，行业从规模向效率转变。国家提出适度扩大总需求的同时，着力加强供给侧改革。新改革目标的出现，也让制造业进入大洗牌阶段，各行业开始察觉到了“供求关系”的变化，企业家们需要在技术上实现创新，实现由量到质的突围，行业也开始从规模向效率转变。

此外，还有下游集采导致价格下降，疫情常态化带来的核酸检测、体外诊断需求增加，Benchling等国外智慧实验室企业完成大额融资、估值上涨带来的推动作用。

智慧实验室是全球生物科技产业高速发展的一大趋势，需要一个长期的成长过程。“在中国，生物科技领域的规模化创业起步较海外来得更晚一些，所以，行业的数字化、智能化需要更多的创业公司和投资人在内的产业力量推动。”嘉程资本估算，2020年中国医药产值4万亿人民币，其中研发支出约占20%，以数据管理、实验规范和研发智能化等支出占总研发支出的10%，智慧实验室市场规模便能达到千亿。

跨学科团队、软硬件一体化方案

更受VC们青睐

对于投资人而言，在智慧实验室领域，好的标的通常具备什么特征？

拥有交叉学科背景的核心团队。无论在哪一个领域，人才是推动其发展的关键动力。对于智慧实验室这类创新型领域而言，这一点所呈现出的价值更为明显。实验室场景是一个交叉性极强的领域，对人才技能的需求也不仅限于生命科学、生物技术和医学等行业专业技能，也需要掌握数据科学、AI、软硬件工程等技能的人才。

其中，需要真正理解科学家工作路径、熟悉实验室场景的科研人才。“这个产品一定得是从实验室出来的。”提供给科学家使用的工具，需要从实验流程本身出发，去挖掘科研人员在实验中碰到的问题，而不是让科学家去“削足适履”。

2021年，元禾原点领投玄刃科技数千万元Pre-A轮融资，玄刃创始团队的专业背景便是其出手原因之一。玄刃科技创始人何雪萦在全球领先的机器人技术提供商ABB集团担任机器人研发中心负责人，拥有十余年国际化团队和产品管理经验。前ABB机器人中国区总裁李刚则为该公司首席科学顾问，其余核心团队成员同样也有着多年的服务机器人产品研发经验和生物医学背景，因此能够有效挖掘和转化客户需求。

创始团队拥有产业经验，才能足够理解实验室场景。嘉程资本赵婧雅介绍，嘉程资本被投项目斑马鱼创始人贾树新在硕士和博士期间，从事分子生物学实验的定量研究及系统生物学工作，积累了大量数据处理和建模经验。回国后一直从事生物医药领域的信息化建设工作，积累了大量的数据库建模的经验，对实验室场景有着独到理解。

在产品方面，企业的技术能力和商务能力也是企业不可或缺的。恩舍家族办公室合伙人李晨曦认为，生命科学领域行业很大，客户的定制化程度非常高。企业每服务一家客户，都需要深度理解客户的科研场景、需求等，思客户之所思，发现并解决客户的顾虑，如此才能获得客户的认可和持续复购。

不同的生命科学实验室场景会有不同的使用需求，最难的一点是如何计划和设计模块化的设备，满足客户的非标需求，比如粉剂、液体、胶状和凝固状等不同样本，抓取方式不同，所需要的产品方案也不同。

“在产品上，软硬件一体化的整体解决方案更受欢迎。”凯泰资本说道，“数字化偏软件，自动化偏硬件，但我们更希望是一体化的解决方案，减少数据和流程上的缺环，实现更加协同一体的合作。”

ELN+LIMS+机器自动化结合在一起，才构成完整的智能实验室超级服务。但由于三者在数据应用和技术背景上存在较大差异，目前的创业公司多以单个角度切入，然后进行生态合作，来构建完善智能实验室超级服务。

2021年，凯泰资本参与了释普科技pre-A+轮和A轮融资。凯泰资本合伙人徐进中曾分享了对释普科技的希冀，“在智能经济时代背景下，释普以5G、物联网、人工智能等科技技术为基石，重塑高度封闭的生命科学实验室领域。”

足够专注，在一个领域做深做透，建立壁垒。在元禾原点Healthcare合伙人胡晓方博士看来，好的企业一定能专注在一个细分领域，能够充分理解市场需求，并不断提升自我，提高能力匹配度，对产品定义和迭代、技术积累、商业化能力和企业战略有着长足的规划。

“是个好赛道，但缺少能精准抓住

科学家需求的好赛手”

“这个领域是在快速发展的。随着国内生命科学的发展，越来越多的实验室平台、资本开始关注智慧实验室并投入资金、资源，市场发展空间可观。但生命科学领域很复杂，智慧实验室的技术、产品和人才等诸多问题尚未解决，尚处于一个相对早期的阶段。”一位关注智慧实验室五年的投资人如是说。

比如，在硬件上，实验室流程繁杂且并非所有环节在现阶段都能自动化，而且技术控制精准度不够，机器磨合需要时间；软件、管理系统都需要定制化，如何去发展？往哪个方向发展？都还需要产业参与者在实践中一步步探讨。

“一个行业发展到一定程度，降本增效是必然的过程，从以往堆人力到真正提升研发效率是大势所趋，况且生物行业人才紧缺，节省研发者的时间是必要的。”嘉程资本生物领域投资人赵婧雅说，智慧实验室领域发展会受到整个生物科技行业的影响，场景构建和用户培育需要比较长的一段时间逐步渗透，形成比较成熟的业务形态，否则容易造成资源闲置和错配，业务形态不够成熟时在行业周期波动下就会受到更多影响。

“药企、科研院所、企业实验室、政府实验室和第三方实验室等受众的实验室工具需求尚未被开发和解决。市场虽然有竞争，但并不拥挤。”恩舍家族办公室合伙人李晨曦给创新者分享了两点建议：第一，在发展早期，多抓刚性需求，做到足够专注，发展单点优势，小步快跑，效率优先；第二，搭建、完善人才培养建设机制，做好人才储备。

元禾原点Healthcare合伙人胡晓方博士则提到创业者应该具备三个能力：对市场有着深刻理解的能力；具有完备的战略规划和强大的执行力；先进稳定的底层技术研发能力。

实验室研究最有价值、有意义的环节在于思考，即对实验流程、实验结果以及实验后改良方法的思考。近几年，海外对标企业估值飞涨，疫情等客观因素的推动，使得国内实验室需求被发现、被挖掘。

在任何风靡一时的浪潮中，“坚守自我”仿佛是一句陈词滥调，但在今天这个风口瞬息变化的年代，这或许是一条微妙的铁律。当下，仍然带着一种追求“大机会、大红利”的眼光来干活的人，很可能会很受伤。相反，倒是那些坚持“日拱一卒”的人，可能会变得更好。