“AI for Science的瓶颈不是算力和模型，而是湿实验端的‘脏数据’与不可标准化的手工操作。”

在与多家AI制药企业创始人和顶尖教授交流时，天津大学教授、康沃思生物创始人段学欣时常会听到这样一句话：Garbage in, garbage out（垃圾进，垃圾出）。这句计算机领域的经典表述，原指输入数据有缺陷，模型与算力再强也只会产出更精致的错误，强调数据质量对结果的影响。

这个道理同样适用于AI for Science（AI4S）。随着AI在文献检索、数据归纳、模型推理和药物设计等环节不断深入，如何获得高质量、标准化、带有完整实验上下文且可追溯的数据，已成为连接计算与真实实验的重要课题。从科技巨头到生物技术公司，从实验室云平台到开源机器人框架，实验正在变成一条可以被代码调用的流水线。

10月16日，Google 发布技术博客，介绍其搭建自主湿实验室的进展：由 AI 智能体提出候选分子、安排实验，机器人完成操作，实验读数再回流模型，用于调整下一轮方案。在一项研究中，团队称已找到能紧密结合实体瘤相关靶点的蛋白质分子。

但 Google 在博客中同样划出了边界：这仍是科研原型，机器人操作的验证主要使用染料和水，分子研究中的湿实验仍由研究人员完成。闭环已经能转，却转得很“轻”——它能搬动液体，还搬不动细胞。

其中，细胞实验尤为复杂：由于细胞是活体且异质性极高，同一实验由不同人员操作，或者采用不同的样本处理方式，都可能改变细胞状态与实验结果。如果缺少标准化控制和完整记录，研究者便难以判断结果差异究竟来自生物学本身，还是实验操作的变化，数据的可比较性与可重复性也会受到影响。

而过去文献中的数据多由人工采集、手工记录，操作过程难以量化、记录和复现——用这样失真的数据训练出来的模型，在计算端得出的结果自然难以顺畅地走向真实实验，用其开发出的药物配方也自然难以落地。

回看生命科学的工具史：基因层面，PCR、二代测序、三代测序早已成为经典；蛋白层面，贝克曼等巨头用半个多世纪建起了标准化工具体系——唯独细胞层面，至今缺少在保持细胞活性的前提下、对高浓度低体积样本做可编程、可记录操控的工具。

这正是康沃思（Convergence）希望解决的问题。

2023年，段学欣带着在实验室深耕近十年的“特声波”（GHz声流）技术走向产业化，成立康沃思（天津）生物科技有限公司（以下简称“康沃思生物”）。

在康沃思生物的设想中，声波不只是操控细胞的物理手段，更是把细胞实验从依赖个人经验的“手艺”，转变为可编程、可记录、可重复流程的技术入口：围绕特声波高频声学芯片，公司开发出全自动细胞悬液制备、无标记细胞分选、皮升级液滴移液与活细胞打印等一系列设备，既为生命科学制造提供标准化的细胞工艺装备，也为AI for Science乃至虚拟细胞模型提供执行端，同步输出带力学标注的干净、高质量数据（每一滴的力参数、落点与体积，都能与后续读数一一对应）。

“特声波”是康沃思的核心技术标签，也是公司的技术底座。

这是一类频率在千兆赫兹（GHz）量级的声波：由于频率极高，它在水中传播仅6—7微米就被流体完全吸收，能量没有消失，而是迅速转化为流体的动能，形成一股定向、聚焦、可微秒级产生、微秒级撤销的推力，在水中可达到106g量级的加速度——这是一个什么概念？

“打个比方，子弹射入水中，速度再快也会被黏滞力迅速刹停；而特声波反其道而行之，把水的阻力变成可用的推力。”段学欣表示，特声波的核心在于通过液体传递作用力。

就细胞操控而言，康沃思并非用一只机械手直接夹取细胞，而是尝试在细胞周围的液体里，精准地制造一股可调节的“微型水流”，通过控制电信号、器件结构和流体边界，让这股力量承担细胞剥离、分选或液滴喷射等不同任务。由于全程不直接接触细胞、靠水传力，避免了喷嘴挤压与界面吸附带来的损伤，对细胞膜蛋白的扰动也更小——这为活细胞操控提供了另一条技术路径。

那么，如何精准控制这股“微型水流”的强弱、方向和持续时间？关键在于一枚比米粒还小的MEMS（微机电系统）芯片。

特声波MEMS芯片

芯片中的压电薄膜在电信号驱动下产生高频振动，并进一步转化为GHz声波。由于输入端是电信号，声波的频率、功率和脉冲参数均可以通过软件调节，使“电信号—声波—流体作用力”的转换过程可控制、可量化、可重复。换言之，这是一枚“可编程的力发生器”——给什么电信号，就产生什么力；每一次动作的参数与结果都可被记录、被复现。

芯片只是起点，真正难的是把物理能力变成可用的工具：芯片结构与材料的选择、驱动参数的精细调控、微流控模组的设计、软件控制，以及这些环节与具体生物工艺之间的耦合标定，缺一不可——底层器件提供物理能力，模组与仪器则负责把它交到科研人员手上。

康沃思的产品线，正是沿着这一逻辑逐渐长出来的。

同一颗特声波芯片，放进不同的物理结构里，就会“长”出不同的设备——放在组织样本里做全自动解离制备高质量单细胞悬液；装进微流道里产生微涡旋做无标记细胞分选；架在薄液面上做无喷嘴的活细胞打印和皮升级移液。

其中，HyperDrop特声波皮升级移液/活细胞打印系统是康沃思的尖刀产品。

传统喷嘴式打印依靠压力将液体挤出，面对高浓度、高黏度或对活性要求较高的细胞样本时，难免遇到堵塞、剪切损伤等问题。

HyperDrop则基于特声波按需滴定（DOD）技术，全程无喷嘴：细胞不经过挤压和剪切，而是被声波在水中产生的动能稳定地“弹”出去，因此不堵塞、无交叉污染，可兼容高粘度、高活性样本，细胞密度可达10⁸ 个/mL以上，接近致密组织悬液的浓度，可直接用于构建药物筛选模型、肿瘤新抗原模型乃至类器官等前沿应用。

HyperDrop特声波皮升级移液/活细胞打印系统

“小体积、高浓度细胞、不堵塞，曾是行业公认的‘不可能三角’，HyperDrop不仅同时做到了，还能在时空位置上精准控制每个液滴落点。”段学欣说。

在他看来，液滴打得小只是基础，打得准才是关键：把每个细胞精准放到预定孔位，并让后续产生的每一组实验数据都能对应到具体的细胞、样本和处理条件——数据可追溯、可复现，正是AI时代高质量数据的基本功，也让HyperDrop具备了三类核心应用方向：

• 单细胞组学建库：把单细胞精准分配到建库孔板，配合全转录组建库方案，让珍贵的临床样本在转录组、代谢组、蛋白组等层面发挥最大价值；

  
  

• 低样本量药敏检测：几毫克的临床穿刺样本即可获得百万级细胞量，分配到数百个标准孔位做药筛，减少动物实验用量；

  
  

• 喂养 AIVC（AI 虚拟细胞）：单细胞组学与药筛数据相结合，恰好构成虚拟细胞模型最需要的“带因果结构的高质量数据”。做虚拟细胞的企业在造AI的“大脑”，康沃思则是要做它的“感官和手脚”。

HyperDrop的能力边界还在向生命科学以外延伸。

凭借配方空间的高速打印能力，它可以承担高通量的材料微阵列点样——例如microRNA检测需要在电化学芯片上定点加载样本阵列，传统方式无法实现，部分进口设备供货周期长、对国内供货受限，HyperDrop提供了替代方案。

更进一步，它还能以纯水基样本在柔性曲面上进行高通量打印，摆脱有机溶剂油墨，为量子点发光器件、显示面板等制造场景提供一条绿色制造的新路径——这也是康沃思从AI for Medical迈向AI for Material的一次落地。

商业化方面，康沃思自研的细胞悬液制备仪已进入量产交付与销售阶段；活细胞打印与皮升级移液设备的工程机已交付中国科学院生物物理研究所等科研用户，本季度（2026年四季度）还有数台设备计划交付。此外，公司还完成了一笔来自意大利的海外订单交付。

但康沃思的雄心远不止于此。段学欣更希望康沃思成为细胞工艺装备新品类的定义者：“提到磁珠分选，人们想到美天旎；提到电转染，想到龙沙；提到流式，想到贝克曼。希望三年后，提到无标记、标准化的声波细胞操控，人们能想到康沃思。”

设备销售只是星辰大海的起点，耗材复购与实验服务有望形成持续性收入；不同应用场景积累的工艺参数与实验数据，将反哺产品迭代和新品开发。由此，以特声波MEMS芯片为种子，康沃思的业务之树将不断开枝散叶，最终独木成林。

如果说英伟达的 GPU 是 AI 的大脑，那么康沃思所做的特声波执行器芯片，就是 AI 的手和脚。

AI 的上半场，比的是谁的大脑更大——参数更多、算力更强、模型更聪明。这场竞赛已经分出了梯队。

下半场比的，是谁的手脚更稳：模型能提出一万种可能，实验室能不能在可控的成本里，把它们一一做出来、量出来、记下来。

大脑可以靠堆算力，手脚只能靠一次次真实的动作。而细胞恰恰是最难“做稳”的那一段：活体、异质、怕剪切、样本量小，一次操作的力学过程，往往连记录都留不下来。

康沃思递出的，是这样一双手脚。它最终能推动多少新的发现、形成怎样的商业生态，仍要由接下来的产品验证和客户使用来回答。