埃森哲报告解读丨实验室数字化方兴未艾

从学术界和国家资助的研究所到全球制药和生物技术公司，生命科学生态系统的数千个实验室开发了为世界各地的患者带来改变生活的多种疗法。

尽管如此，当他们走进实验室时，他们通常会遇到一个外观和操作都与上个世纪一样的工作环境。换言之，几十年过去了，实验室并没有在生产力和流程上有本质性的提高，大多数仪器仍然没有联系，数据和数据之间就像是一个孤岛。

另一方面，科学和技术的融合以前所未有的速度创造出更多新颖的产品。据埃森哲研究预测，新科学疗法将占2017年至2022年期间销售额的54%，高于2012年至2017年期间的47%。该领域的领导者正在大力投资新兴技术以改善临床结果和患者体验，并与生态系统建立联系合作伙伴加速创新。随着每一次进步，新兴科学都会增加实验室的压力，以适应这些更复杂的发现途径和质检场景。

生命科学行业的创新步伐正在加快，实验室需要进行大量投资才能跟上步伐。但调研结果显示，40%尚未着手将数字化应用到研发或质量控制实验室，还有37%仍处于试点模式。

与此相反，积极的投资回报的证据是强有力的：70%的扩大规模的受访者表示达到超过了预期的商业价值。

实验室数字化方兴未艾，大势所趋，未来可期

技术变革浪潮席卷了几乎所有行业。2019年，全球有1.25万亿美元用于数字化转型，到2022年将飙升至1.97万亿美元。据估计，世界上超过80%的人口现在已经实现了数字连接。我们都在数字化的世界中生活、学习和工作。

然而在制药和生物技术研发和质量控制实验室却发展缓慢。新技术催生了大量的数据，却暴露了一个重要的弱点：无法利用我们产生的数据海洋的力量。无论是在从事研究的实验室中，还是在生成和分析临床数据的实验室中，科研人员生成的数据的数量、速度和多样性都压倒了支持它的系统。高达70%的实验是不可重复的，通常是由于无法找到原始的研究数据，或因为实验条件(元数据)是不一致或不充分的记录。

无疑这样的现状带来的不是进步而是阻碍，除非我们现在就采取行动，为这种混乱带来秩序，否则我们很可能会错过当前成功扩大科学进步和改善世界各地人民生活的机会。

生命科学行业正处于拐点，我们逐渐认识到要保持竞争力，需要更好地利用所有数据资产。

扩展现实、人工智能、机器学习和物联网等技术的足够成熟为搭建真正的数据驱动的“数字化实验室”提供了重要的前提。

但实验室想要实验数字化并不是一蹴而就，而是要根据自己的情况逐步推进，并且以有效、可持续和全面的数据为基础的谨慎规划。

数字化的过程根据实验室的实际情况要分阶段完成，而最终的“理想”阶段就是实现由端到端数据供应链驱动的重新定义的实验室环境、更深入地采用人工智能、整个实验室自动化、以及计算机方法和模拟的实施。

在被问到，你希望通过数字化解决哪些运营挑战/业务问题？

60%的人希望提高整个实验室、仪器利用率和维护，59%的人希望协助/增强员工在实验室中的工作。这和我们在客户中的调研基本一致，对于资源的合理利用和高效的协作流程，是实验室普遍的痛点。

疫情加速了我们对于数字化实验室的思考，虽然不是每个人都从同一个港口起航，也不是每个人的旅程都遵循相同的路线，但大家的方向基本一致。

经过构思、评估、培养、规模化逐渐发展到平台一体化。

我们有理由期待，未来，现代化的数字实验室将真正改变创新生物制药产品的创造和推向市场的方式。研究人员可以利用内部合作者和外部合作伙伴先前的研究、现实世界的证据和公共研究努力，快速确定新的疾病靶点，以及潜在的新疗法和治疗途径。他们使用人工智能和机器学习以及数字孪生技术支持的模型，大部分工作都可以用数字化的方式进行，大大减少了需要在物理实验室完成的后续工作。

在研发实验室内，以前无法实现的复杂和微型分析将成为常规和完全自动化，整个发现过程将加速洞察，大大缩短了将有前途的新疗法推向临床试验阶段的时间，并增加了进入临床试验阶段的临床成功的可能性临床管道。

实验室成为科研人员熟悉而舒适的工作环境，扩展现实(XR)用来促进技术转移、培训和提供新方法的技术支持，并指导实验室工作人员执行这些方法。

高水平的检测自动化将进一步提高质量并降低质检操作的可变性，从而提高检测执行的正确率。

数字化精益质检实验室，由集成的制造和质量控制“控制塔”指导，将提供实时预测分析，使整个制造和质检过程透明，减少制造和实验室人员的过程控制努力，他们将专注于预测和预防负面事件，而不是对事件发生后的反应。这反过来又会提高对质检实验室性能、资产利用和资源调度的可见性，以支持长期的战略实验室计划。