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1、11前言前言復雜深邃的生命科學產業因技術壁壘高、驗證周期長等特點長期被視為“慢產業”，摩爾定律在這一領域幾乎“失靈”，但其內在的變革潛能正伴隨新興技術的革新而加速釋放。通過自動化升級與數據智能的深度賦能，實驗室科研效率獲得快速提升，海量生物信息中蘊藏的規律與價值也正在被逐步解鎖，為產業突破臨界點積蓄能量。盡管實驗室自動化與數智化發展仍處于早期階段，距離實現“黑燈實驗室”的終極愿景尚有長路，但已展現出非凡潛力，成為推動產業跨越式升級的核心驅動力。為了解醫學實驗室在自動化和數智化建設上的最新進程，國內企業當下在商業模式上的摸索與沉淀，實驗室自動化與數智化產品在各個領域和場景的發展成熟度、應用深度、

2、產業優勢解決方案、未滿足的需求以及未來趨勢，動脈智庫撰寫了2025 實驗室自動化行業研究報告。2報告核心觀點：報告核心觀點：實驗室自動化賽道多數企業仍處于發展相對早期階段：龍頭企業仍未出現龍頭企業仍未出現，本土企業在與國本土企業在與國外相關企業搶占市場份額的道路上仍有諸多挑戰待突破。外相關企業搶占市場份額的道路上仍有諸多挑戰待突破。20242024 年初至今，賽道年初至今，賽道 1313 家新一家新一輪融資總額輪融資總額 20.920.9 億元。億元。其中，以軟硬結合、定制化業務為特色，提供實驗室自動化整體解決方案的企業最受市場關注。不局限特定商業模式不局限特定商業模式，軟硬結合軟硬結合、標準

3、品標準品+定制化雙策略滿足市場客戶需求定制化雙策略滿足市場客戶需求，豐富自研產品豐富自研產品，橫向拓展多領域應用場景或縱深深耕橫向拓展多領域應用場景或縱深深耕，孵化投資初創企業與靈活開展各類商務合作策略并舉。孵化投資初創企業與靈活開展各類商務合作策略并舉。AI 或是決勝軟件產品未來競爭力的核心要素。資本寒冬下，實驗室自動化設備國產替代率逆勢上升。本土解決方案受海外市場認可本土解決方案受海外市場認可，產品溢價空間高于國內產品溢價空間高于國內，出海路徑火熱出海路徑火熱。小型通小型通用設備出海進程快于大型復雜設備，用設備出海進程快于大型復雜設備，出海目的地從歐洲到亞太，包括印度、中東等市場。醫院檢驗

4、科自動化程度高醫院檢驗科自動化程度高，競爭處于紅海競爭處于紅海，第三方檢測仍有較多可切入機會第三方檢測仍有較多可切入機會。全自動質譜一體機發展必然趨勢下包含多重機遇，諸多環節亟待自動化升級。生物醫藥領域期待自動化設生物醫藥領域期待自動化設備更為靈活、精細、穩定、合規，基于備更為靈活、精細、穩定、合規，基于 AIAI、機器視覺等前沿技術降低運行錯誤率和操作門、機器視覺等前沿技術降低運行錯誤率和操作門檻檻。合成生物學自動化程度相對較高，菌株測試自動化平臺等開發面臨較大挑戰。不同用戶群體對自動化需求存在顯著差異，圍繞測序應用的圍繞測序應用的“最后一公里最后一公里”，諸多環節自動化升級仍待諸多環節自動

5、化升級仍待優化，產業多方可深入協作形成共贏。優化，產業多方可深入協作形成共贏。3目錄目錄前言前言.1 1第一章第一章 實驗室自動化行業概述實驗室自動化行業概述.6 61.1 實驗室自動化定義與優勢價值.61.2 實驗室自動化發展歷程概述與展望.61.3 不同類別實驗室自動化、數智化建設需求與發展現狀概述.91.4 政策、資本大力支持，推動行業加速發展.12第二章第二章 實驗室自動化商業化現狀與演變趨勢實驗室自動化商業化現狀與演變趨勢.18182.1 產業圖譜+主流商業模式分析.182.2 不局限特定商業模式，軟硬結合契合市場需求熱度高，橫向拓展多領域應用或縱深深耕.202.2.1 軟硬一體整體

6、解決方案存在諸多優勢受市場青睞，資本熱度高.202.2.2 不局限特定商業模式，軟硬結合、標準品+定制化多策略滿足市場客戶需求.222.2.3 橫向拓展多領域應用場景或縱深深耕.242.2.4 長期來看，自研能力是核心競爭力和護城河所在.252.3 資本寒冬下，國產替代率逆勢上升.262.3.1 國產替代需求逆勢上升，國家政策支持及地緣政治影響進一步促進國產替代.262.3.2 尋求業務新增長點，出海路徑火熱，部分企業主要營收已由海外市場貢獻.29第三章第三章 實驗室自動化實驗室自動化+數智化各領域建設需求及解決方案數智化各領域建設需求及解決方案.35353.1 體外診斷領域現有痛點、市場需求

7、及產業解決方案.353.1.1 醫院檢驗科自動化程度高，競爭處于紅海，第三方檢測有較多可切入機會.353.1.2 臨床質譜由“半自動”向“全自動”過渡，多項環節亟待自動化升級.363.2 藥物研發領域現有痛點、市場需求及產業解決方案.413.2.1 傳統藥物研發實驗操作存在的諸多問題制約行業快速發展，自動化優勢顯著.413.2.2 固體自動稱量加樣儀器研發難度大，AI 機器視覺賦能提供創新方案.443.2.3 自動化技術高效賦能納米抗體的篩選、合成與改造.453.2.4 自動化+AI 賦能類器官藥篩，解決傳統構建非標化和質控問題.473.2.5 期待更靈活、精細、穩定、合規，AI、機器視覺等降

8、低運行錯誤率和操作門檻.483.3 合成生物學領域現有痛點、市場需求及產業解決方案.523.4 基因測序領域現有痛點、市場需求及產業解決方案.54特別鳴謝（按訪談順序）特別鳴謝（按訪談順序）.6161免責申明免責申明.62624圖表目錄圖表 1實驗室自動化建設優勢.6圖表 2實驗室自動化發展的四個層級.7圖表 3醫學實驗室智慧化建設三大需求主體.9圖表 4檢驗檢測與研究研發類實驗室的自動化建設特點及結果.11圖表 5近年來國家支持實驗室自動化行業發展的相關政策.12圖表 62024 年初-至今實驗室自動化賽道融資情況一覽.13圖表 7實驗室自動化賽道近 50 家企業最新融資情況一覽.14圖表

9、8實驗室自動化產業圖譜.18圖表 9實驗室自動化+數智化產品落地領域及具細場景.20圖表 10軟硬一體整體自動化解決方案的優勢.21圖表 11軟硬結合、標準品+定制化多策略滿足市場客戶需求.22圖表 12實驗室自動化企業或橫向拓展多領域應用場景或縱深深耕.25圖表 13國產自動化儀器部分品類市場占有率上升的主要原因分析.27圖表 14實驗室自動化企業業務拓展策略.29圖表 15小型通用設備出海進程相對快于大型復雜設備.30圖表 16實驗室自動化產品出海目的地市場特點分析.31圖表 17實驗室自動化產品出海策略與建議.32圖表 18質譜前處理中不同方法適用樣品類型及優缺點匯總.37圖表 19常見

10、臨床質譜檢測項目推薦的樣品前處理方法.37圖表 20不同質譜前處理方法對應自動化難度.38圖表 21羅氏、華大吉比愛推出的全自動質譜一體機均基于磁珠法實現.40圖表 22AI 在藥物研發各階段的應用.43圖表 23自動化固體稱量設備的開發仍面臨諸多挑戰及較大升級空間.45圖表 24生物島實驗室搭建的智能自動化高通量納米抗體篩選與研究研發平臺.45圖表 25耐優生物柔性化平臺產品.49圖表 26基于開源 API 和文檔，使用 RAG 通過特定知識庫調整 GPT 語言模型，輸出精準 Protocol51圖表 27合成生物學中“設計-構建-測試-學習”的循環迭代，天然適配自動化與 AI 技術.53圖

11、表 28制約 NGS 成熟應用和普及的關鍵因素之一是自動化程度低.55圖表 29建庫核心步驟.56圖表 30已上市的部分代表性卡盒式自動建庫儀.57圖表 31NGS 實驗流程.57圖表 32已上市的部分具有核酸定量功能的代表性自動建庫儀.5856第一章第一章 實驗室自動化行業概述實驗室自動化行業概述1.11.1 實驗室自動化定義與優勢價值實驗室自動化定義與優勢價值實驗室自動化建設是指在硬件（如自動化儀器設備、機械臂、傳送帶等）和軟件（如數據處理軟件、管理軟件等）的支持下，綜合運用機器視覺、物聯網、人工智能、大數據分析和云計算等多種先進技術手段，實現從樣本儲存、處理、轉移、檢測到數據存儲、管理與

12、分析等實驗各流程的自動化與數智化。其旨在提高實驗通量、速度、準確性和可重復性，降低人為誤差，簡化實驗流程，實現智能設計實驗、解放人力的同時，加快科學研究進程，且實現數據的可追溯性，為生命科學、生物技術、化學分析、醫藥研發、環境監測等多領域的發展提供強有力支持。圖表 1 實驗室自動化建設優勢數據來源：公開資料整理，調研訪談，動脈智庫制圖實驗室自動化的數智化建設涵蓋實驗室自動化儀器設備、管理軟件系統、集成系統、機器人及智能設備以及配套服務等多個方面，通過這些要素的有機結合，形成一個高效、精準、智能的實驗室數智化系統，推動實驗室工作向更高效、更科學的方向發展。1.21.2 實驗室自動化發展歷程概述與

13、展望實驗室自動化發展歷程概述與展望根據自動化的程度和規模，實驗室自動化可分為四個發展層級或形態：單模塊形式自動化、工作站形式自動化、流水線形式自動化和機器人形式智能化。7四個發展層級之間并非純粹的線性替代演進關系，而是根據客戶在研究和臨床的實際應用需求（如通量需求和靈活性需求等）、成本需求，匹配不同的產品形式。產品形態的演進邏輯是在少數場景下由提高人效到徹底取代人工，最終理想是達到無人值守的“黑燈實驗室”。目前實驗室自動化在大部分場景下依舊是為實驗人員提供高效、安全的實驗環境。圖表 2 實驗室自動化發展的四個層級數據來源：公開資料整理，動脈智庫制圖 1.01.0 階段階段單模塊形式自動化單模塊

14、形式自動化主要針對實驗室某一操作或步驟進行自動化和智能化，例如自動化樣本運輸，自動化樣本存儲，自動化配液，自動化稱量、自動化離心、自動化消解以及自動化測試等，重點在于保證精準度的前提下提升其使用效率和運行通量，并實現單機層面的操作自動化和智能化。一個自動化設備往往只有一兩種分析檢測或者樣品處理的功能，需要人來操作使用，包括以上的自動化操作以及混懸儀、離心機、細胞培養箱、PCR 儀、質譜儀等儀器設備。目前大部分實驗室仍處在這一階段。除傳統相對簡單的自動化單機外，逐漸面世的實驗室自動化設備領域包括分子、測序、質譜、微生物等。8 2.02.0 階段階段工作站形式自動化工作站形式自動化工作站形式自動化

15、主要針對某些常用的流程，集成多個模塊，以實現一系列連續的自動化，例如化學前處理流程自動化、病毒前處理流程自動化、微生物前處理流程自動化、核酸檢測流程自動化等，并支持一定的功能拓展。從產品表現形式來看，一臺設備集成多種功能，可以在一個批次內處理一定數量的樣品，批次內可以實現無人值守，批次之間需要人工操作。如全自動液體處理工作站，可根據實際需求，整合常規液體處理、DNA 定量、核酸濃度均一化處理、核酸提取與純化、PCR 反應體系制備、蛋白酶解、ELISA、小分子化合物篩選等實驗，并支持與液體相關的 PCR 擴增、震蕩和孵育等功能擴展。液體處理工作站是實驗中最為基礎且最為頻繁的實驗操作，也是目前自動

16、化服務廠商進行定制和集成的主要交付物，目前部分高通量實驗室采用工作站形式自動化。3.03.0 階段階段流水線形式自動化流水線形式自動化流水線形式自動化即針對大量的樣品，集成多種樣品前處理及測試分析儀器，實現全流程自動化，包括自動化樣本運輸、自動化開蓋壓蓋、自動化離心、自動化混合、自動化過濾以及自動化上機檢測等，設備與設備之間自動傳輸數據和樣品。這種形式目前使用最多的是醫學檢驗場景，如醫院檢驗科和第三方檢測實驗室（ICL），常見生化檢測自動化流水線、免疫檢測自動化流水線、血液檢測自動化流水線、微生物檢測自動化流水線等。以血液流水線為例，可將全自動血細胞分析儀、全自動特定蛋白儀、全自動血液形態學檢

17、驗設備（推染片機、閱片機）、全自動糖化血紅蛋白分析儀進行級聯整合，提供全面的臨床檢驗血液分析服務。4.04.0 階段階段智能化形式自動化智能化形式自動化智能化形式自動化是實驗室自動化的最高級別，讓實驗室自動化系統可以自主學習、自適應調整和智能決策。通過近距離或遠程對智能機器人發出指令，即可實現實驗室所有操作和管理的智能化，包括樣品的儲存、處理、轉移、檢測到數據存儲、管理與分析，從輔助實驗設9計、實驗參數優化到進行故障診斷等，并可以循環往復地進行。研究人員只要利用平臺將自己的思路編程表達出來，系統即可高效完成。這往往要滿足以下多個要求：引入機械手、機器視覺、AI 決策模型等先進技術，同時整合先進

18、算法、軟件、操作系統等實現系統級聯和閉環打通，替代人工完成重復工作甚至人所不能及，過程結果讀取判斷，自動試錯和最終結果篩選輸出。通用人工智能技術的發展有可能在未來顛覆傳統實驗研究的工作習慣和業務形態。1.31.3 不同類別實驗室自動化、數智化建設需求與發展現狀概述不同類別實驗室自動化、數智化建設需求與發展現狀概述根據發展實驗室自動化和數智化建設的醫學實驗室所涉及的實驗領域，動脈智庫將本報告關注的醫學實驗室主要分為三大主體：檢驗檢測類實驗室（醫院臨床診斷、第三方檢測實驗室、企業 QC 實驗室等）、醫藥研發類實驗室（藥企、CXO 等）和科研類實驗室（高校、科研實驗室等）。圖表 3 醫學實驗室智慧化

19、建設三大需求主體數據來源：公開資料整理，動脈智庫制圖從實驗室應用領域來看，主要分為檢驗檢測領域、醫藥研發領域及其他生命科學領域。檢驗檢測領域檢驗檢測領域在檢驗檢測領域中，存在相關需求的實驗室類型可進一步劃分為生命科學類的檢測實驗室、化學檢測實驗室等等。從用戶類型可劃分為醫院、第三方獨立檢測實驗室、政府檢測機構、企業質檢部門等。這一類實驗室類型無論從用途還是客戶群體都非常廣泛，尤其在疫情對于10生命科學快速檢驗檢測的大量需求下，自動化與數智化解決方案在檢驗檢測類實驗室的發展得到大力催化。實驗室自動化旨在幫助該類實驗室高效進行樣本前處理、樣本分析檢測、樣本后處理，通過自動化取代繁瑣、重復性高的任務

20、，來減少人力需求并大幅縮短出報告所需時間。在醫院臨床檢測端，目前已經有一些非常成熟的產品，如生化、免疫流水線，檢測通量、效率較傳統實驗室有了質的提升，實現了“樣本進、結果出”的標準化“一站式”流程。AI 等新興技術亦逐漸實現對該領域的深入賦能，如安圖生物等企業在醫學實驗室流水線引入智能標本管理系統簡化工作流程，提高實驗室效率，以打通自動化流水線“最后一公里”。通過引入 AI 智能識別判斷系統，全流程 AI 智能識別標本信息、離心狀態、血清量、血清質量等。醫藥研發領域醫藥研發領域在生物醫藥研發領域的研發實驗室自動化更靈活，具有多品種、小批量、多批次的特點：在進行多種實驗時，可能需要一個機器人進行

21、多項任務或多個機器人協同做同項任務。在這之中變化的動作流程、個性化需求與共性化技術相結合等特點以及對機器人可靠性、精確性、柔性的要求，需要有強大的控制和調度能力。醫藥研發實驗室自動化的使命在于提升研發實驗室各項實驗效率及精準度，如細胞培養、酶反應等。自動化設備還可以通過控制濕度、溫度、光照等條件來確保實驗結果的準確性和穩定性。近年來逐漸興起的 AI+新藥研發實驗室可借助實驗室自動化實現干濕閉環，即平臺基于干實驗利用 AI 模型進行虛擬計算，包括靶點預測、分子生成、性質預測等，濕實驗在實驗室中通過自動化設備（如機械臂、高通量測序儀）驗證干實驗的預測結果，包括靶點驗證、化學合成、分子活性測試等，濕

22、實驗產生的批量數據實時反饋至 AI 模型，優化算法參數并指導下一輪設計，形成“預測驗證迭代”的循環，提升新藥研發效率和成功率，以及大幅縮短新藥開發周期。其他生命科學領域其他生命科學領域除了檢驗檢測、醫藥研發領域，生命科學其他領域也涌現出一些新興產業對實驗室自動化產11生迫切需求，如合成生物學領域。合成生命體有高度復雜性，目前缺乏可預測性設計（或理性設計）的指導。這決定了其需要海量的工程化試錯性實驗，即需要快速、低成本、多循環地完成這一閉環。自動化設備或系統可以成為合成生物企業的“加速器”，解決其通量問題、復雜長流程等實驗流程痛點，具體的自動化應用場景包括不限于細胞/菌種的培養、篩選、分析等，已

23、經形成了備受好評的產品系列如培養基分裝、微生物檢測前處理、菌種分離、菌落挑選系統或設備。生命科學之外，實驗室自動化已經在化學、農業、食品、工業檢驗檢測等初步體現其應用價值，未來在環境、材料等領域也存在廣泛運用場景?？傮w而言，檢驗檢測類實驗室特點是樣本類型比較單一、數量龐大、處理流程標準化、報告輸出統一化。尤其在醫學檢驗領域，由于自動化率先邁過收益平衡點，實驗室自動化建設程度最高。在疫情對于生命科學快速檢驗檢測的大量需求下，相關自動化解決方案在檢驗檢測類實驗室的發展得到大力催化。由于樣本量大、實驗流程標準化、預算充足，生化免疫等領域的自動化流水線，目前已經進化為非常成熟的產品形態。圖表 4 檢驗

24、檢測與研究研發類實驗室的自動化建設特點及結果數據來源：公開資料整理，動脈智庫制圖研究研發類實驗室樣本數量相對少、類型紛繁復雜、實驗流程差異大、數據解讀主觀性強。尤其科研方向，需求零散、個性化程度高、流程多變，單一方向市場空間有限，相關研發廠家開發產品難度相對較大但回報不高。此類應用場景中，實驗室自動化與數智化建設目前僅在局部環節實現效率提升，尚未能真正實現從方案設計到實驗執行、結果判讀與理解、實驗優化的全流程自動化與數智化建設。121 1.4.4 政策、資本大力支持，推動行業加速發展政策、資本大力支持，推動行業加速發展國家出臺一系列政策來推動實驗室自動化行業的發展。國家出臺一系列政策來推動實驗

25、室自動化行業的發展。原國家衛計委 2016 年印發的醫學檢驗實驗室基本標準和管理規范(試行(國衛醫發201637 號)文中，對醫學檢驗實驗室的環境設施、設備自動化、數據管理三方面系統地提出了建設指引，對醫學檢測實驗室自動化設備進行了細致羅列。圖表 5 近年來國家支持實驗室自動化行業發展的相關政策數據來源：動脈智庫，動脈智庫制圖從 2016 年的“十三五”專項規劃到 2021 年“十四五”規劃，國家戰略發展層面也都明確提出要加強高端科研企業設備研發制造，強調應用新興的數字化技術推動實驗室的自動化應用。比如“十三五”國家科技創新規劃中，明確提出要加快推進醫療器械的智能化和自動化，提高醫療服務質量和

26、效率；“十四五”規劃提出要加強醫療健康領域的科技創新，推動醫療器械向智能化、高端化、集成化方向發展。在“十四五”規劃中提出的“數字中國”戰略，明確指出傳統實驗室智能化數字化升級將成為關鍵的一環。根據發改委戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄，實驗室自動化設備屬于戰略性新興產業中的生物醫學工程產業（醫用檢查檢驗儀器及服務）。該戰略旨在引導企業增加研發投入、加快建設國家實驗室、重組國家重點實驗室體系，以發展社會研發機構，加強關鍵核心技術攻關。2022 年 2 月，為加快以質量標準為核心的質量技術創新及應用，推進產業基礎高級化和產業鏈現代化，市場監管總局和工信部聯合發布了 關于推進國家級質量標準實1

27、3驗室建設的指導意見，其中提出到 2025 年，力爭在高端制造、新材料、信息技術、生物醫藥等重點領域建設若干國家級質量標準實驗室。2022 年 5 月，國家發展改革委印發實施“十四五”生物經濟發展規劃，其中指出集約化建設生物安全基礎設施。圍繞人口健康、檢驗檢疫、國防安全等重點領域，堅持總量調控、因需布局、動態調整，統籌布局建設高級別生物安全實驗室。2022 年 7 月 29 日，市場監管總局印發“十四五”認證認可檢驗檢測發展規劃，提到推動認證行業數字化發展，組織開展質量認證數字化評價模式研究，在重點行業領域推動質量認證數字化應用?？梢?，國家政策支持實驗室向高質量、智能化、信息化方向發展；同時，

28、檢驗檢測數字化、智能化應用也增加了智慧實驗室的建設需求。2023 年 2 月，工業和信息化部、國家發展和改革委員會、教育部、財政部、國家市場監督管理總局、中國工程院、國家國防科技工業局等七部門聯合印發智能檢測裝備產業發展行動計劃（2023-2025 年）強調面向重點行業需求，研制一批檢測技術、方法等基礎標準，開展智能檢測裝備功能、性能、安全、可靠性以及零部件等關鍵技術標準制修訂，開發智能檢測裝備、制造裝備、軟件系統等互聯互通標準。同時，提出加強智能檢測數據的實時采集、分析與挖掘，鼓勵基礎和共性檢測數據安全共享，提升數據資源的價值等，為實驗室自動化與數智化發展提供了標準和數據支持?；趯嶒炇易?/p>

29、動化發展前景的看好，大量資本亦紛紛涌入該賽道?；趯嶒炇易詣踊l展前景的看好，大量資本亦紛紛涌入該賽道。2024 年初至今，共計13 家實驗室自動化相關企業完成新一輪融資，融資總額 20.9 億元。其中，晶泰科技于 2024年年中完成 IPO，英矽智能于 2025 年 3 月完成 1.1 億美元 E 輪融資。其他完成大額融資的實驗室自動化企業包括明度智云、奔曜科技、艾迪邁科技等。圖表 6 2024 年初-至今實驗室自動化賽道融資情況一覽14數據來源：動脈智庫，動脈智庫制圖從整體融資情況來看從整體融資情況來看，除了部分細分領域龍頭企業基于整體業務競爭優勢和體量，本身發展較為成熟的因素（實驗室自

30、動化僅是其布局的一環或體現業務優勢的一個方面），國內實驗室自動化賽道多數企業仍處于發展相對早期階段：實驗室自動化龍頭企業仍未出現，在與國外實驗室自動化企業搶占市場份額的道路上仍有諸多挑戰待突破。圖表 7 實驗室自動化賽道近 50 家企業最新融資情況一覽企業企業當前輪次當前輪次融資時間融資時間融資金額融資金額投資方投資方安圖生物IPO2016 年 9 月6.124 億元/邁瑞醫療IPO2018 年 10 月59.3 億元/海爾生物醫療IPO2019 年 10 月12.31 億元/華大智造IPO2022 年 9 月32.85 億元/晶泰科技IPO2024 年 6 月8.9 億港元/英矽智能E 輪2

31、025 年 3 月1.1 億美元惠理集團（HKG:0806）旗下的私募股權基金、浦東創投和浦發集團、錫創投和宜興國控等基點生物D 輪2023 年 1 月2 億元國方資本，廣大匯通、華金投資，德屹資本、國聯通寶資本，成都天府國際生物城投資、洲嶺資本美東匯成C+輪2023 年 12 月數億元趣道資產鎂伽科技C 輪2022 年 6 月3 億美元紀源資本、亞投資本、Goldman Sachs AssetManagement、泰合資本、創新工場、StarrCapital、鴻為資本、雨盟資本、園豐資本，PavllionCapital斯坦德集團股權投資2024 年 6 月未披露博華資本明度智云C 輪2024

32、 年 2 月數億元深創投、招商健康瀚辰光翼B+輪2023 年 8 月3 億元清池資本、國泰君安創投、君聯資本、道彤投資、潔正創投、成都天府國際生物城投資、洲嶺資本瑞圖生物B2 輪2023 年 12 月超億元國科投資，深投控資本等鷹谷信息B 輪2022 年 10 月未披露海納亞洲智化科技B 輪2022 年 10 月近億元長江創新、鈞山投資品峰醫療B 輪2023 年 8 月數億元東方富海、興證資本、宇杉投資、清松資本匯像科技B 輪2023 年 12 月超億元盛山資本，東久新宜資本，愛博清石基金和沃生資本等艾科諾戰略融資2022 年 12 月未披露梅里埃診斷上海艾捷博雅股權融資2025 年 2 月億

33、元華大共贏基金，德同資本青軟青之A+輪2022 年 5 月數千萬元高瓴創投邁迪克A+輪2022 年 7 月數干方元山藍資本、海創母基金泉心泉意A+輪2022 年 8 月數千萬美元康君資本、泰瓏創投、長嶺資本、星北集團、森松制藥玄刃科技A+輪2024 年 12 月未披露華泰金斯瑞，順為資本15企業企業當前輪次當前輪次融資時間融資時間融資金額融資金額投資方投資方奔曜科技A3 輪2024 年 10 月數億元磐霖資本，啟明創投，博遠資本鍵一生物A 輪2020 年 11 月未披露賽伯樂投資英諾維爾A 輪2021 年 3 月近億元藥明生物產業基金釋普科技A 輪2021 年 7 月近億元明勢資本，經緯創投、

34、TSVC、凱泰資本水木未來A 輪2022 年 3 月未披露唐興科創原能細胞生物A 輪2022 年 5 月4.1 億元高森資產、開能、華麗家族?？萍瘓FA 輪2022 年 6 月1 億元陽光融匯資本、夏爾巴投資曼森生物A 輪2023 年 7 月數千萬元高科新浚創信股權投資耐優生物A 輪2023 年 8 月未披露中平資本奧素科技A 輪2024 年 1 月近億元魯信創投、啟明創投、線性資本、同創偉業等合木千行A 輪2024 年 2 月未披露國聚創投國工智能股權融資2022 年 12 月未披露國豐集團博德致遠PreA 輪2021 年 11 月數千萬元國生普華、邁克生物、英諾特中析生物Pre-A+2024

35、 年 4 月未披露賽富璞鑫投資基金青元開物Pre A+輪2024 年 5 月數千萬元北京市醫藥健康產業投資基金艾迪邁Pre-A 輪2024 年 2 月近五千萬元宇杉資本、蘇州天匯微球基金（納微科技參股基金，天匯資本管理）、中鑫資本雷奧頂峰PreA 輪2023 年 9 月數千萬元健壹資本、華蓋資本正從科技天使輪+2023 年 8 月未披露泰坦合源基金微浪生物天使輪2016 年 7 月未披露重慶科風投漢贊迪天使輪2022 年 6 月近億元高瓴創投、比鄰星創投清風生化天使輪2024 年 12 月千萬級個人投資者賽諾邁德股權融資2019 年 11 月未披露博遠資本數據來源：動脈智庫，動脈智庫制圖具體來

36、看具體來看，布局臨床或第三方檢驗檢測類實驗室布局臨床或第三方檢驗檢測類實驗室自動化自動化建設的企業整體融資輪次偏后期建設的企業整體融資輪次偏后期，并已跑出如安圖生物和華大智造等上市企業。尤其是在經歷了疫情之后這一賽道的成熟度更是迅速上升，賽道競爭激烈。而在生物醫藥、合成生物學等生命科學研究研發領域，部分企業發展步入后期（如晶泰科技、英矽智能），其主要是自動化設備的使用方而非提供方，相關領域實驗室自動化企業競爭格局并不算明朗。以軟硬結合以軟硬結合、定制化業務為特色定制化業務為特色，提供實驗室自動化整體解決方案的企業相對最受市場關注提供實驗室自動化整體解決方案的企業相對最受市場關注，融資節奏相對步

37、入后期融資節奏相對步入后期，如鎂伽科技、匯像科技等。其他提供整體解決方案有自身硬件特色（如機器人）的企業如奔曜科技、玄刃科技等融資節奏雖處早期，發展也較為快速，受到資本熱切關注。部分在細分場景提供特色解決方案的企業，如為藥企提供全場景智能體平臺解決方案的軟件開發商明度智云，聚焦 AI 與醫學診斷的深度融合、提供智能分析系統的瑞圖16生物等也步入融資的中后期階段。部分以實驗室自動化設備硬件開發為核心的企業，如耐優生物、漢贊迪、中析生物、艾迪邁等，盡管處于早期融資階段，但是是實現國產設備與進口設備從跟隨到超越的主力軍，硬件自研能力與產品的高毛利是其核心競爭優勢所在，隨著國內對于本土供應設備的需求進

38、一步增高，其業務能力進一步凸顯，未來可期。生物醫藥寒冬影響傳導下生物醫藥寒冬影響傳導下，不少優秀實驗室自動化企業業績實現逆勢增長不少優秀實驗室自動化企業業績實現逆勢增長。生物醫藥領域的資本寒冬傳導至產業鏈，實驗室自動化賽道也不可避免受到客戶由于業務和資金緊張從而對待支出尤為審慎的影響。盡管如此，仍有不少實驗室自動化企業在近兩年收獲不錯業績。一級市場方面，一級市場方面，打造了由 AI 驅動的全自動機器人藥物發現標桿實驗室的英矽智能，基于第六代智能機器人實驗室展開 AI+新藥研發的高效率，配合“自研管線+license out”商業模式，在 2021-2023 年，公司收入復合年化增長率達到 23

39、0%。鎂伽科技亦公開披露從 2019-2024年，公司整體營收增長 20 倍。二級市場方面，二級市場方面，2024 年，晶泰智能自動化業務營收超過藥物研發。據其財報，公司智能機器人解決方案（主要包括固態研發服務及自動化化學合成服務）2024 年收入為 1.62 億元，同比增長 87.8%；藥物發現解決方案收入為 1.04 億元，增長 18.2%。晶泰指出，由于 XtalPi研發解決方案（如中藥及電解質機器人解決方案），大幅相關業務推動增長。華大智造 2024年財報也指出，其實驗室自動化及新業務板塊的常規業務保持穩中有升的增長態勢。報告期內，實驗室自動化產品新增銷售裝機 212 臺，二季度環比增

40、長 40.91%，截至報告期末累計銷售裝機超 4200 臺。1718第二章第二章 實驗室自動化商業化現狀與演變趨勢實驗室自動化商業化現狀與演變趨勢2.12.1 產業圖譜產業圖譜+主流商業模式分析主流商業模式分析根據核心產品與商業模式的不同，動脈智庫將開發實驗室自動化+數智化產品的相關企業分為軟件開發商、硬件設備開發商和推出軟硬一體整體解決方案的系統集成商，并繪制了相關產業圖譜如下。圖表 8 實驗室自動化產業圖譜數據來源：各公司官網及公眾號，動脈智庫制圖 軟件開發商軟件開發商基于軟件產品完成對數據的收集、分析與智能管理，是實驗室自動化向數智化進階發展的重要一環。一方面，部分軟件開發商研發重心在于

41、管理實驗流程和實驗室數據，包括樣品跟蹤、工作流程管理、數據分析和耗材管理等，確保合規性和數據安全，如明度智云、青軟智控等。另一方面，部分軟件開發商開發中控軟件完成對實驗室多種復雜自動化儀器設備之間的無縫鏈接、智能互聯與自動控制，實現高效協調實驗流程、優化資源配置，簡化操作流程，避免人工干預導致的誤差，顯著提升實驗室自動化運營整體效率。開發此類軟件的企業大多會拓展部分硬件研發或整合其他硬件開發商硬件產品發展為提供軟硬一體整體解決方案的集成開發商。提供軟硬一體整體解決方案的系統集成商提供軟硬一體整體解決方案的系統集成商19推出定制化軟硬一體整體解決方案的系統集成商主要針對客戶的非標準化的需求，集成

42、設備元件、儀器、工作站、機器人、軟件、AI 等技術進行定制化集成系統的開發，提供自動化整體解決方案。諸如海外企業賽默飛、珀金埃爾默、Biosero 等，本土企業諸如鎂伽科技、匯像科技、奔曜科技、玄刃科技等都是該類商業模式的代表企業。系統集成商通常提供多個領域的自動化整體解決方案，包括體外診斷、藥物研發、合成生物學、基因測序及其他生命科學領域。硬件開發商硬件開發商硬件開發商主要針對市場相對標準化的實驗室自動化需求，提供標準化硬件產品。根據所覆蓋市場領域的廣泛程度，可進一步分為覆蓋廣泛領域的硬件開發商和深耕某一細分領域的硬件開發商。覆蓋廣泛領域的硬件開發商覆蓋廣泛領域的硬件開發商所開發的核心產品多

43、為多場景通用設備，如各類液體處理工作站，高精度分液器等，同時包括部分領域專用設備，如體外診斷領域的血液樣本前處理自動化儀器、質譜前處理自動化儀器，藥物研發和生命科學領域的細胞轉染設備等。這一類企業的代表包括海外的 Hamilton、Tecan、Beckman，本土企業包括耐優生物、漢贊迪、奧美泰克等。覆蓋廣泛領域的硬件開發商產品線覆蓋從體外診斷、藥物研發、合成生物學、基因測序到其他生命科學領域的多個場景，有不斷豐富產品線的趨勢。深耕某一細分領域的硬件開發商深耕某一細分領域的硬件開發商通常聚焦某細分領域，根據某一類下游客戶的需求為客戶提供專用產品，具備獨特的產品開發能力。相比覆蓋更廣泛領域的硬件

44、設備商，深耕某一細分領域的硬件開發商在產品開發和資源投入上相對更加聚焦，對客戶的需求和理解更為充分，在應用場景開發的設備品類更為豐富和完整。專注測序設備開發的 Illumina、提供單細胞測序整體解決方案的 10X Genomics，開發細胞培養相關自動化設備的英諾維爾、華龕生物、專注做質譜儀和色譜儀的譜育科技、聚焦合成生物學領域的曼森生物、做生物樣本自動化低溫存儲的基點生物、艾爾溫等都是該類企業的代表。20圖表 9 實驗室自動化+數智化產品落地領域及具細場景數據來源：公開資料，調研訪談，動脈智庫制圖2.22.2 不局限特定商業模式不局限特定商業模式，軟硬結合契合市場需求熱度高軟硬結合契合市場

45、需求熱度高，橫向拓展橫向拓展多領域應用或縱深深耕多領域應用或縱深深耕2.2.12.2.1 軟硬一體整體解決方案存在諸多優勢受市場青睞，資本熱度高軟硬一體整體解決方案存在諸多優勢受市場青睞，資本熱度高許多以軟件開發為核心的企業通過自研硬件和整合硬件發展成為整合解決方案，部分在硬件開發上有優勢的企業也同步切入軟件研發形成整體解決方案，提供軟硬一體實驗室自動化整體解決方案的企業受到市場青睞，從歷史融資情況來看，這類企業在國內資本市場得到的支持也相對更多?；谡{研訪談，此類現象的主要原因在于，國內各領域實驗室自動化建設尤其是生命科學領國內各領域實驗室自動化建設尤其是生命科學領域客戶，有著較高定制化需求

46、。域客戶，有著較高定制化需求。21圖表 10 軟硬一體整體自動化解決方案的優勢數據來源：調研訪談，動脈智庫制圖一方面，對于醫院、疾控中心等尋求自動化建設解決方案的終端客戶而言，他們的需求遠不止于單一的一款自動化儀器，而是更為全面的自動化解決方案。軟硬一體化解決方案不僅在軟硬一體化解決方案不僅在采購方面更加順暢采購方面更加順暢，在部分產品出現問題聯系責任方解決問題也更加便利在部分產品出現問題聯系責任方解決問題也更加便利，降低了客戶與多降低了客戶與多方責任方溝通的工作量。方責任方溝通的工作量。另一方面，如液體處理工作站、基因測序前處理及文庫構建等領域諸多本土企業都已開發出不錯產品，在產品性能滿意的

47、前提下在產品性能滿意的前提下，引入國產硬件設備對于客戶而言不僅在成本控制方面引入國產硬件設備對于客戶而言不僅在成本控制方面更加友好更加友好，本土廠商在售后服務上的優勢也十分顯著本土廠商在售后服務上的優勢也十分顯著。從設備采購到系統集成、再到后期運維的一站式自動化服務，極大地契合了市場客戶的需求。此外，由于不同學科領域實驗室在自動化建設和數智化升級方面的需求差異大由于不同學科領域實驗室在自動化建設和數智化升級方面的需求差異大，軟硬一體的軟硬一體的個性化整體解決方案對于客戶而言個性化整體解決方案對于客戶而言，使用體驗更佳使用體驗更佳，基于軟硬件的數據積累也有巨大應用潛基于軟硬件的數據積累也有巨大應

48、用潛力力。比如，檢驗檢測類和研究研發類實驗室流程差異較大，對于實驗室在自動化建設和數智化升級方面的需求也各不相同。即使同為檢驗檢測類實驗室，生化檢測、基因檢測等不同應用場景之間，流程也有差別，在細節的樣本處理環節、設備管理環節等都會有所不同。相比檢測檢驗類實驗室，研究研發類實驗室的定制化需求更甚，因為研究研發類實驗室個性化強，需要根據實驗目的設計實驗動作，實驗類型紛繁復雜，不同實驗室在實驗流程方面的需求差異大，對自動化設備的精度、穩定程度各不相同，因此在實驗室自動化建設方面個性化需求強烈。即便是同一個實驗室，實驗流程也經常隨實驗階段調整。這意味著各實驗室在發展自動化以及推進數智化升級的過程中，

49、定制化需求大。對于自動化設備研發而言，卻很難做到柔性很高，一臺設備滿足各類差異化需求。對于珀金埃爾默、西門子、賽默飛等海外提供軟硬一體整體解決方案的巨頭企業而言，國內國內相較分散的訂單相較分散的訂單，海外遠程布局面臨的阻力和難度等客觀因素的存在使得其在從投入收益比海外遠程布局面臨的阻力和難度等客觀因素的存在使得其在從投入收益比的考量下難以提供該類定制化業務的考量下難以提供該類定制化業務。這一存在旺盛需求的市場為國內諸多企業布局軟硬一體22解決方案提供了發展動力及發展沃土，使得這一類商業模式成為主流。實驗室自動化領域諸多獲得大額融資及標桿訂單的企業如鎂伽科技、匯像科技、奔曜科技以及玄刃科技等都是

50、發展這類商業模式的代表企業。盛山資本合伙人程浩博士指出，隨著本土集成商與客戶合作的進一步拓寬，以及對于實驗場景需求理解的愈發深入，未來國內很有可能在軟硬一體業務上做出超越海外傳統廠商的表現。2.2.22.2.2 不局限特定商業模式，軟硬結合、標準品不局限特定商業模式，軟硬結合、標準品+定制化多策略滿足市場客戶需求定制化多策略滿足市場客戶需求由于市場發展尚處早期由于市場發展尚處早期，企業不局限特定商業模式企業不局限特定商業模式，軟硬結合軟硬結合、標準品標準品+定制化多策略滿足定制化多策略滿足市場客戶需求市場客戶需求。目前，軟硬一體整體解決方案不是集成商的標配，硬件開發商同樣會以提供配套軟件或打包

51、標準品設備形成整體解決方案的形式進行產品交付?；谡{研訪談，動脈智庫認為，目前實驗室自動化賽道尚處早期發展階段，各家自動化企業體量相對較小，巨頭企業尚未產生，商業模式并未形成清晰發展路徑。各家企業結合市場需求，靈活結合自身團隊優勢，提供標準品與定制化解決方案。圖表 11 軟硬結合、標準品+定制化多策略滿足市場客戶需求數據來源：調研訪談，動脈智庫制圖發揮優勢的同時發揮優勢的同時，補足短板補足短板，提升項目利潤提升項目利潤，增強產品市場競爭力增強產品市場競爭力。以軟硬一體整體解決方案為主要商業模式的企業一方面是早期以開發實驗室自動化控制軟件為核心的企業轉型，另23一方面是部分早期在硬件開發方面具有

52、技術優勢的企業跑步進場。這類企業的業務相比硬件設備開發商的業務毛利率更低，因為這類企業業務工作難度大且工期長：需要解決不同品牌、種類儀器的兼容性問題，包括接口開放、數據處理、運動控制等復雜工作；多數根據客戶的需求完成定制化的方案，產品可復制性差，成本高，利潤??；由于不掌握核心分析儀器的研發制造能力，無法截取優質產品的利潤。海外提供整體解決方案的廠商如賽默飛、珀金埃爾默等在整套實驗室自動化產品線中，除了集成創新能力外還提供傳統的分析儀器業務，可以根據自動化的需要完成定制化的改造，能夠確保項目的綜合利潤。因此，本土集成廠商通過自研等手段提升產品豐富度以提升整體產品業務毛利率和行業競爭力。具體表現上

53、，以開發實驗室自動化控制軟件為核心的企業在精進軟件方面功能提升的同時以開發實驗室自動化控制軟件為核心的企業在精進軟件方面功能提升的同時，會引入硬件相關人才團隊開發一些應用場景多會引入硬件相關人才團隊開發一些應用場景多、研發難度相對較低的標準硬件設備研發難度相對較低的標準硬件設備，同時包同時包括與括與 OEMOEM 廠商形成緊密合作，推出自有品牌的配套硬件產品。廠商形成緊密合作，推出自有品牌的配套硬件產品。在硬件開發方面相對更具有技術優勢的軟硬一體集成商在基于硬件優勢開發或升級市場現在硬件開發方面相對更具有技術優勢的軟硬一體集成商在基于硬件優勢開發或升級市場現有自動化設備的同時有自動化設備的同時

54、，會不斷升級在自動化控制軟件方面的研發能力會不斷升級在自動化控制軟件方面的研發能力，對整體產品形成更強對整體產品形成更強賦能。賦能。如鎂伽科技早期在硬件方面相比諸多軟硬一體集成商更具優勢，目前經過多年發展，其軟件方面的產品已經形成同等競爭力，賦能硬件設備形成更強競爭優勢。華大智造除了持續升級和開發新型基因測序設備打造全場景基因測序解決方案，其開發的自動化建庫系列產品也齊全先進，同時也深入布局了智能軟件。還有軟硬一體集成商采用投資和孵化等方式掌握上游關鍵儀器還有軟硬一體集成商采用投資和孵化等方式掌握上游關鍵儀器、器件的供應鏈以及賦能更多器件的供應鏈以及賦能更多下游細分領域的客戶下游細分領域的客戶

55、。如鎂伽科技在上游投資了自動化關鍵零部件制造商，同時持續孵化和投資了多家下游公司，包括AI驅動的自動化CRO鎂?；瘜W、AI制藥企業智源深瀾和ENSEM。部分以提供標準品為主的硬件開發商也在部分設備中開發配套軟件以滿足客戶使用需求部分以提供標準品為主的硬件開發商也在部分設備中開發配套軟件以滿足客戶使用需求，提提升產品市場競爭力。升產品市場競爭力。如耐優生物開發的 A96 全自動液體工作站配套自主開發軟件，讓移液操作直觀簡便。實驗列表不限數量，支持自主實驗流程編輯及自動保存；內置的常用耗材數據庫與多種移液模式，讓用戶能隨時對新耗材進行添加或定義、對吸頭精準定位及吸放液深度與角度進行精準計算、自由調

56、整，大幅降低流程編輯時間。此外，軟件的邏輯自檢功能，對實驗編輯過程中的錯誤提供實時提示和解決方案。針對不同應用場景，部分硬件開發商也會打包標準品設備形成整體解決方案，圍繞產品應用領域做深做廣。通過模塊化設計靈活滿足客戶需求，大幅縮短產品交付周期。通過模塊化設計靈活滿足客戶需求，大幅縮短產品交付周期。在打磨產品提升性能的同時，24為了縮短產品交付周期，快速、靈活滿足用戶需求，諸多企業采用研發標準底層模塊、靈活搭配底層模塊快速完成自動化設備的組裝和使用?；趯δ蛢炆锏脑L談，動脈智庫了解到，實驗室自動化設備的細致需求各異，但基礎結構需求相似。傳統的非標定制模式，從需求分析、方案設計、零部件加工、樣

57、機組裝到最終交貨驗收，整個流程復雜且耗時。而模塊化設計平臺則采用有限的定制，縮短了交付周期，不僅可以根據客戶需求進行模塊組件的靈活組合和升級，顯著縮短產品開發周期，而且能夠快速適應市場變化及不同應用場景。比如，耐優生物通過豐富的機械臂種類、多樣化 on-deck 功能模組與柔性化平臺架構的創新“三明治”組合模式，為客戶提供解決方案的時間從原來的 3 個月縮短至30 天。提升核心模塊國產化率提升核心模塊國產化率，進一步保障供應鏈安全穩定以及降低設備開發成本進一步保障供應鏈安全穩定以及降低設備開發成本。國產自動化設備開發商積極地通過各種方式實現上游部件的國產替代。如生命科學自動化儀器廠商邁迪克公開

58、提到，在其尋求國產替代的過程中，發現部分國產配件在性能上無法直接達到國外同類產品的標準，最終通過優化算法，對國產配件的性能短板進行彌補，同時加強與國內供應鏈企業的合作，共同開展技術研發和質量提升工作，成功實現了從芯片到傳感器、電機、導軌等關鍵零部件的全面國產化替代，不僅提升了產品供應的穩定性和自主性，還降低了 60%70%的產品成本。另一家生命科學自動化儀器廠商漢贊迪亦指出，本土上游零部件廠商不僅供貨穩定和貨期短，從成本和售后服務響應來看，亦有明顯優勢，能夠配合團隊快速基于市場需求做產品的調整和迭代，而與進口零部件廠商在合作方面則會面臨諸多溝通上的阻礙。采用自主挖掘終端用戶和采用自主挖掘終端用

59、戶和 OEMOEM 等模式等模式，不同領域采用靈活多樣化策略提升產品銷量不同領域采用靈活多樣化策略提升產品銷量。盡管國內自動化設備產品市場遠未飽和，但目前市場競爭也已經較為激烈。對于硬件設備開發商而言，除了提升產品本身競爭力之外，靈活多樣的產品推廣策略對于搶占市場份額也非常重要?；谡{研訪談，動脈智庫了解到，在生物醫藥和合成生物學領域，自動化設備初創企業通常會自主挖掘工業界和科研界產品用戶。對于體外診斷這類已然形成較為固定推廣渠道的領域，則更多是通過與 IVD 試劑廠商或檢測設備廠商合作的形式完成產品的市場推廣。在IVD 領域，自動化儀器廠商與一家優秀試劑開發廠商的成功合作，其價值可能遠超與幾

60、十家終端用戶簽訂協議的總和。而銷售一臺自動化設備（終端）與銷售一百臺設備（試劑廠商）相比，挑戰性并沒有太大差別。2.2.32.2.3 橫向拓展多領域應用場景或縱深深耕橫向拓展多領域應用場景或縱深深耕對于覆蓋多應用場景的軟件商、軟硬一體集成商和硬件設備商，目前的發展共性都是盡可能地橫向覆蓋更多場景甚至拓展半導體、新材料等領域，提升產品豐富度，形成全面產品矩陣。覆蓋細分場景的硬件設備商目前的發展趨勢是更加專業化，會盡可能全地布局開發領25域內的相關自動化產品，維持領域內的強競爭力。圖表 12 實驗室自動化企業或橫向拓展多領域應用場景或縱深深耕數據來源：調研訪談，動脈智庫制圖側重不同領域的自動化廠商

61、跨場景雙向布局側重不同領域的自動化廠商跨場景雙向布局。一方面，檢測檢驗領域的相關自動化廠商，疫情之后，由于核酸檢測需求的驟減導致相關領域自動化市場需求的快速萎縮，且檢驗檢測市場自動化相對成熟競爭處于紅海，亟需挖掘更多市場增量，于是逐步向生命科學領域進軍。與此同時，通過布局下沉市場發展二級及以下的醫療機構以及諸多實驗室自動化程度較低的疾控中心和第三方檢測中心。另一方面，研究研發領域的相關自動化廠商，隨著資本寒冬影響下導致的生命科學下游市場客戶需求減少，也在同步挖掘體外診斷和基因測序自動化相關市場。對于跨領域跨場景布局的難度，基于對漢贊迪的訪談，動脈智庫認為，盡管不同領域不同場景實驗差異存在，但是

62、實驗的底層需求接近。具體來講，如生物學領域的不同實驗分析的底層模塊相近，不同實驗設計僅是通量、流程、實驗類型方面的區別，一套底層自動化工具的不同模塊化組合可以回應不同的實驗自動化需求。就通量而言，有些場景需要解決一定時間內大量樣本的快速自動化處理，對應需要自動化高通量設備，有些場景則更關注少量樣本的快速自動化處理，減少人的干預，能夠滿足靈活需求的低通量全流程無人值守的自動化設備就更為適配。側重不同領域的自動化廠商各自從相似的底層操作模塊切入，通過對場景的深入理解和未滿足的市場需求切入，進一步豐富產品矩陣以搶占更多市場份額。2.2.42.2.4 長期來看，自研能力是核心競爭力和護城河所在長期來看

63、，自研能力是核心競爭力和護城河所在26盡管從短期來看，快速整合現有自動化相關產品形成整體解決方案契合市場需求，但長期來看，自研能力一定是實驗室自動化企業的護城河和核心競爭力所在，對廠商的軟硬件研發能力均提出了要求。軟件方面，中平資本投資副總裁孔令赫指出，決定實驗室自動化中控軟件差異化和競爭力的一定是廠商對于自動化設備和應用場景的深刻理解。除了自身的專業性和硬技術實力外，實現這個目的需要企業常年深入一線，與眾多客戶進行密切的交流互動與協作。AI 或是決勝軟件未來競爭力的核心要素。硬件方面，底層模塊自研的平臺化開發能力是必需的，需要根據客戶的不同需求快速搭配出定制化自動化產品，在自動化設備落地后根

64、據實驗室的實際情況快速地通過調整設備參數或進行其他“因地制宜”的設計保證設備的穩定和精準運行。自我造血和盈利能力在任何市場大環境下都至關重要，具備高護城河、強市場競爭力的自研產品為企業在市場上的長期博弈和不斷投入創新留夠了生存空間。核心產品自研能力不僅成本可控，并且能夠最大化保證產品的靈活性和迭代速度，緊跟臨床需求以及提供高質量服務，從而建立良好產品口碑，打造品牌的持久影響力。2.32.3 資本寒冬下，國產替代率逆勢上升資本寒冬下，國產替代率逆勢上升2.3.12.3.1 國產替代需求逆勢上升，國家政策支持及地緣政治影響進一步促進國產替代國產替代需求逆勢上升，國家政策支持及地緣政治影響進一步促進

65、國產替代疫情后的產能出清及生命科學等領域下游需求減少影響上游制造端疫情后的產能出清及生命科學等領域下游需求減少影響上游制造端，但國產替代進程在穩步但國產替代進程在穩步加速加速。無論是檢驗檢測還是研究研發類實驗室在自動化上的發展都受到了大環境的影響：一方面是疫情行業過熱導致的產能出清，另一方面是生物醫藥、生命科學相關領域面臨的資本寒冬導致客戶需求緊縮，使得實驗室自動化企業的相關業績呈現一定程度的下滑。但從國產、進口品牌在中國市場的表現看，國產儀器的降幅相對較小，進口品牌的降幅比國產儀器大。盡管部分高端實驗室自動化相關儀器仍然以外資企業為主盡管部分高端實驗室自動化相關儀器仍然以外資企業為主，但從市

66、場格局發展的角度看但從市場格局發展的角度看，部部分國產儀器品牌的市場占有率有相對上升趨勢。分國產儀器品牌的市場占有率有相對上升趨勢。據調研訪談，國產儀器的部分品類的市場占有率上升的原因主要包括國產儀器的部分品類的市場占有率上升的原因主要包括：1）政策端鼓勵國產替代；2）在資本寒冬的影響下，客戶消費更趨謹慎和理性，不再盲目追求極限指標、超高通量和超多功能，降低對性能冗余、價格高昂的進口品牌的追求，同時對于部分性價比高、27性能穩定的國產科學儀器關注度和接受度上升；3）在過去幾年巨量資本的支持下，大量資金被投入產品研發，疊加疫情期間由于海外供應鏈的不穩定倒逼國內產業鏈快速發展，本土產品性能、質量、

67、穩定性提升明顯，且本土企業在貨期、售后服務響應方面具有顯著優勢。圖表 13 國產自動化儀器部分品類市場占有率上升的主要原因分析數據來源：公開資料，調研訪談，動脈智庫制圖 國家出臺一系列政策支持國產替代，為產業發展提供堅實政策保障國家出臺一系列政策支持國產替代，為產業發展提供堅實政策保障政策環境對于國產設備的傾斜和支持力度加大，持續利好大批優秀本土設備研發商。政策環境對于國產設備的傾斜和支持力度加大，持續利好大批優秀本土設備研發商。2021年 12 月 20 日，國家發改委發布的“十四五”生物經濟發展規劃將生物制藥作為生物經濟的關鍵領域，鼓勵和支持國產生物制藥設備的研發與創新，旨在提升生物制藥產

68、業鏈的完整性與競爭力，為國產替代指明方向，引導企業加大在高端設備、核心部件研發等方面的投入。2023 年 8 月 28 日，為鼓勵科學研究和技術開發、購買國產科學儀器，財政部、商務部、稅務總局三部委聯合發布關于研發機構采購設備增值稅政策的公告，明確指出對內資研發機構和外資研發中心采購國產設備全額退還增值稅。2024 年 12 月 5 日，財政部發布關于政府采購領域本國產品標準及實施政策有關事項的通知（征求意見稿），無疑為國產替代又注入一針強心劑。文件指出，在政府采購活動中，給予本國產品相對于非本國產品 20%的價格評審優惠。這意味著在未來政策采購的評審過程中，本國產品的報價會被降低 20%，本

69、土產品競爭力顯著提升。此外，財政部還表示，在通知出臺后，將于 3 到 5 年內制定有關產品的中國境內生產組件成本比例要求，以及對特定產品的關鍵部件和關鍵工序要求。此外，國家及地方對生物醫藥產業鏈企業的財政支持還有專項資助和項目獎勵，同時配備稅收優惠、金融扶持等配套政策，使得企業能有更多資金用于國產設備耗材軟件的研發、生產和升級，助力更快突破技術壁壘，形成我國自主創新技術。28 進口設備不確定性高，為保證供應鏈安全，企業盡可能尋求國產替代方案進口設備不確定性高，為保證供應鏈安全，企業盡可能尋求國產替代方案新冠疫情及地緣政治因素使得國際物流供應鏈受到較大影響，進口產品的供應穩定性受到一定影響，進口

70、產品貨期動輒幾個月、部分產品甚至缺貨。雖然部分頭部供應鏈企業生產線紛紛入駐中國，以期達到本土化供應需求，但對于部分高端儀器，短期內跨國公司基于技術泄密、產業安全等考慮，不一定會把相關產品的生產基地搬到中國。為了避免因外部因素導致的供應中斷風險，越來越多的企業尤其是生物醫藥領域，制造供應鏈的保供亦是對藥品供應下游用藥方的穩定保障，都在盡可能地尋求國產替代方案。不再盲目追求極限指標、超高通量和超多功能，提升對性能穩定的國產儀器關注度不再盲目追求極限指標、超高通量和超多功能，提升對性能穩定的國產儀器關注度當下社會資金面整體偏緊，企業研發過程中更注重產品的成本和商業化可能性?？蛻粝M更趨謹慎和理性，不

71、再盲目追求極限指標、超高通量和超多功能。在保證性能的前提下，國產自動化設備不僅具有價格優勢，同時提供響應快速的售后服務，能夠快速基于使用需求進行產品的調整和迭代。此外，如前文所述，國內供應鏈企業的靈活生產模式能更好地服務于本土客戶的需求，提供更貼合實際的定制化服務，從而滿足不同客戶的個性化需求。對于某些對實驗室自動化設備不夠了解的客戶而言，本土自動化廠商還扮演著客戶方案規劃咨詢的角色。對于檢驗檢測領域自動化實驗室的建設，基層服務商普遍對價格敏感，這也給了本土廠商較大的機會。比如，目前像英矽智能等搭建了大型全自動實驗室的企業目前對優秀國產實驗室自動化相關設備的關注度很高，尤其是一些能夠做到高精度

72、的國產檢測設備。英矽智能自動化實驗室負責人曲志虎博士指出，目前國內已經涌現了很多優秀的實驗室自動化設備廠商，比如基因測序領域，從樣本的前處理到文庫的構建，甚至一體機測序，搭配配套試劑耗材等，部分國產廠商已經貢獻了相當不錯的解決方案。廣州生物島實驗室項目團隊也公開指出，下一步工作重點聚焦在自主研發和搭建自動化實驗設備，主要目標實現國產設備替代，從方案設計、軟件開發到硬件設備的搭建和調試，實現全部國產化，并在此基礎上進行國產自主創新和技術更新迭代?？傮w而言，目前國內市場對于性價比高、性能穩定的國產自動化儀器關注度和接受度穩步上升。隨著技術的不斷進步和市場需求的變化，設備和儀器的更新換代速度較快，這

73、為本土廠29商提供了持續創新和拓展市場的機會。圖表 14 實驗室自動化企業業務拓展策略數據來源：公開資料，調研訪談，動脈智庫制圖2.3.22.3.2 尋求業務新增長點，出海路徑火熱，部分企業主要營收已由海外市場貢獻尋求業務新增長點，出海路徑火熱，部分企業主要營收已由海外市場貢獻隨著國產自動化設備實力的進一步提升隨著國產自動化設備實力的進一步提升，為尋求更大市場增量為尋求更大市場增量，諸多實驗室自動化企業密集諸多實驗室自動化企業密集出海，收獲不錯業績，部分企業主要營收甚至已經由海外市場貢獻。出海，收獲不錯業績，部分企業主要營收甚至已經由海外市場貢獻。據公開財報，華大智造在 2024 年上半年基因

74、測序儀業務在海外實現收入 3.2 億元。通過積極加強歐非區域的營銷渠道建設和賦能，2024 年上半年公司簽約了首個非測序方向自動化產品客戶 Appolon Biotek。奔曜科技也公開披露，其業務已覆蓋歐洲、北美、亞太等多個地區。自動化儀器開發廠商耐優生物近兩年的主要營收目前已經由海外客戶貢獻。據調研，同款自動化設備在海外的售價比國內更為可觀，產品溢價空間高于國內，企業因此也具備更大動力進行研發創新。對于實驗室自動化廠商而言，出海既是突破國內市場瓶頸的必然選擇，也是抓住全球產業鏈重構、政策紅利和技術升級機遇的戰略舉措。對于實驗室自動化廠商而言，出海既是突破國內市場瓶頸的必然選擇，也是抓住全球產

75、業鏈重構、政策紅利和技術升級機遇的戰略舉措。盡管實驗室自動化賽道尚處于早期發展階段盡管實驗室自動化賽道尚處于早期發展階段，自動化設備國產替代率也在穩步提升自動化設備國產替代率也在穩步提升，但目前但目前30國內競爭還是比較激烈國內競爭還是比較激烈，海外市場無疑是一個新的切入口和增長點海外市場無疑是一個新的切入口和增長點。中平資本投資副總裁孔令赫指出，雖然海外客戶驗機周期長且企業需要根據海外客戶的需求持續進行產品的升級迭代，以及出海路徑上面臨的諸多客觀阻礙，但只要廠商設備質量過硬、性能穩定，能夠得到海外客戶的認可，海外市場一定是片待開墾的沃土。耐優生物創始人駱俊魁同樣指出，海外用戶專業性高，比較注

76、重知識產權。因此公司出海的主要策略是創新，而產品性能的穩定同樣是贏得海外客戶認可度和復購率的關鍵。圖表 15 小型通用設備出海進程相對快于大型復雜設備數據來源：公開資料，調研訪談，動脈智庫制圖從實驗室自動化設備的出海品類來看從實驗室自動化設備的出海品類來看，小型通用自動化儀器及基礎設備的出海進程相對較快，小型通用自動化儀器及基礎設備的出海進程相對較快，大型復雜設備相對較慢大型復雜設備相對較慢?；趯h贊迪等企業的訪談，動脈智庫了解到，由于海外售后的開展遠不如國內便利，小型儀器售后服務較少、應用支持簡單、產品技術相對成熟，海外客戶接受度高，而更復雜的設備因為受到法規監管、應用多樣化，當地售后支持

77、團隊條件的制約，出海挑戰會更大。出海目的地豐富多樣，從歐洲到亞太，包括印度、中東等國家和地區。出海目的地豐富多樣，從歐洲到亞太，包括印度、中東等國家和地區。以上提到華大智造、耐優生物、奔曜科技等企業的相關自動化產品及業務均出口到歐洲國家，但對于處于出海起對于處于出海起步期的本土自動化廠商而言步期的本土自動化廠商而言，歐美市場并不一定需要列為主要出海目的地歐美市場并不一定需要列為主要出海目的地。就國內自動化廠就國內自動化廠商目前出海態勢和出海經驗而言商目前出海態勢和出海經驗而言，東南亞東南亞、印度等市場是較為理想和布局眾多的出海目的地印度等市場是較為理想和布局眾多的出海目的地。31圖表 16 實

78、驗室自動化產品出海目的地市場特點分析數據來源：公開資料，調研訪談，動脈智庫制圖關于出海目的地的選擇關于出海目的地的選擇，不一定非要瞄準歐美市場不一定非要瞄準歐美市場?；谡{研訪談，動脈智庫了解到，盡管歐美市場環境復蘇明顯，對產品價格敏感性相對較低，但同時對產品品質、品牌要求高，加上夾雜貿易摩擦、本土貿易保護等因素，國產品類想在歐美市場占有一席之地，挑戰依舊很大。中東等國家對產品價格敏感性也較低，具有當地資源的企業同樣可將這片市場作為不錯的參考目的地。漢贊迪首席運營官張娜也指出，盡管歐美市場具有成熟的實驗室自動化認知基礎，企業無需承擔過多用戶教育成本，但對產品質量穩定性與售后響應要求確實嚴苛，需

79、先以可靠產品建立口碑。如果初期推行產品質量不穩定，口碑一旦受損將極難修復。此外，歐美市場法規的復雜性也要求更長的籌備周期。東東南亞南亞、印度等市場承接了部分中國產業的轉移印度等市場承接了部分中國產業的轉移，科學儀器需求呈現上升趨勢科學儀器需求呈現上升趨勢，正在成為新正在成為新的海外業務增長點的海外業務增長點。隨著共建“一帶一路”倡議的進一步推進，越來越多的國產儀器企業將目光投向了東南亞市場。東南亞地區擁有優越的地理位置和巨大的市場潛力，從整體市場經濟來看是個非常大的增量市場。類似于早些年的國內市場，新加坡、馬來西亞、越南與印尼等國的政治局勢相對穩定，展現出蓬勃發展的景象。隨著整體東南亞國家經濟

80、活力的釋放以及自身研發能力等限制，東南亞市場已然成為國產儀器廠商眼中充滿機遇的海外“藍?！??；谡{研訪談，動脈智庫認為，目前東南亞市場還處于自動化需求培育階段，需同步推進客戶教育與產品優化：一方面，需要通過場景化培訓提升用戶接受度，另一方面，針對當地人力資源成本較低、技術適配能力較弱的特點，需要強化設備易用性設計如簡化操作流程、實現開機即用等，必要時還需要進行本地化功能調整。32在商業模式上，不同于歐美市場，中東、東南亞等市場對于渠道資源要求更高，企業需要根據自身資源積累進行合理布局。此外，對于軟硬一體的整體解決方案，俄羅斯等國家有較大市場需求。拉美、非洲等區域對廉價科學儀器的需求也呈現上升趨

81、勢。不同國家和地區的法規政策不同國家和地區的法規政策、市場需求市場需求、文化背景等存在較大差異文化背景等存在較大差異，對企業的產品研發對企業的產品研發、注注冊認證、市場營銷等方面的能力提出較高要求。冊認證、市場營銷等方面的能力提出較高要求。一些國家對醫療器械的注冊審批流程復雜、周期長，企業需要投入大量的時間和精力來滿足當地的法規要求。不同地區的市場需求也各不相同，企業需要深入了解當地市場，針對性地開發產品和制定營銷策略。根據調研訪談，動脈智庫總結出海成功經驗主要包括以下幾條：首先，產品的扎實穩定是出海的前提，降低售后問題發生概率。其次，明確首推產品類型和出海目的地格外重要，企業需避免廣撒網式布

82、局：應基于市場需求分析，明確市場定位以確定首推產品，明確簡單設備與復雜設備的出海路徑。與此同時，需要同步構建物流與優秀售后體系：結合企業實際考慮建立當地團隊還是建立一支精干隊伍外派進行管理；產品售后維護方案需配套，設備配件更換機制要提前規劃。最后，關于合規的認知是落地關鍵，對目標市場的法規政策必須透徹理解，積極準備相關資料，確保產品能夠順利通過注冊審批。圖表 17 實驗室自動化產品出海策略與建議數據來源：調研訪談，動脈智庫制圖33此外，如何把握出海的節奏非常重要每家公司需根據自身資源與產品特性謹慎制定策略，降低運營風險，實現可持續的海外業務拓展。盛山資本等機構向動脈智庫指出，出海是優秀實驗自動

83、化廠商的必然發展路徑，但不能操之過急。要逐一解決出海過程中面臨的諸多挑戰并不容易，因此企業不能“為了出海而出?！?，每家企業要根據自己的特點找到適合的發展節奏和發展策略。企業出海一定是要圍繞當地客戶所處的發展現狀和面臨的發展需求去推出合適的自動化產品。中國目前在研發上的投入僅次于美國，已經是非常巨大的市場，在國內市場建立起核心競爭優勢仍然是優秀企業布局長遠發展路徑的基礎。3435第三章第三章 實驗室自動化實驗室自動化+數智化各領域建設需求及解決方案數智化各領域建設需求及解決方案3.13.1 體外診斷領域現有痛點、市場需求及產業解決方案體外診斷領域現有痛點、市場需求及產業解決方案3.1.13.1.

84、1 醫院檢驗科自動化程度高，競爭處于紅海，第三方檢測有較多可切入機會醫院檢驗科自動化程度高，競爭處于紅海，第三方檢測有較多可切入機會檢驗檢測類實驗室從用戶類型可劃分為醫院、第三方獨立檢測實驗室、政府檢測機構、企業質檢部門等。其中，實驗室自動化應用程度最高的是醫院檢驗科，基本已經完成了自動化流水線（實驗室自動化的 3.0 發展階段）的布局?，F階段可以達到采血后放到機器，通過生化免疫流水線完成全部的前處理、檢測、結果報告和后續樣品存儲等全檢驗過程自動化，極大程度地簡化了工作流程，加強了質量管理，降低了人為誤差和生物污染率等。同時，其他與醫學檢驗相關的大型實驗室，如疾控、血站、大型藥企以及大型第三方

85、醫學檢測實驗室等的自動化程度也比較高，基本能夠達到工作站形式自動化（實驗室自動化的 2.0發展階段）。當前國內體外診斷領域的自動化程度已經走在了前列。國產替代是該領域實驗室自動化發展的主要邏輯國產替代是該領域實驗室自動化發展的主要邏輯。從需求來看，三級醫院檢驗科為流水線主要用戶，但二級醫院及 ICL 裝機需求逐漸興起。憑借先發優勢和封閉式設計，外資企業已占據眾多三級醫院市場，截至 2023 年末，國內 TLA流水線存量約為 3000 條，其中 80%以上品牌為羅氏、雅培、貝克曼、西門子、日立。但近些年隨著國內廠商如邁瑞、新產業、安圖在高速發光、高速生化、自研流水線的陸續突破，流水線的制作成本下

86、降，以及國產 IVD 龍頭企業在經過流水線方案的不斷迭代與更新，已經初步具備了在高端市場與外資企業競爭的實力。目前國內目前諸多縣級人民醫院目前國內目前諸多縣級人民醫院、二級二級醫院經過擴建和改建都在積極引入流水線醫院經過擴建和改建都在積極引入流水線，二級醫院將成為未來二級醫院將成為未來 3 35 5 年國產流水線裝機的年國產流水線裝機的主戰場。主戰場。以邁瑞為代表的國產 IVD 企業流水線裝機已經開始提速，2023 年國內新增流水線裝機數量近一半為國產品牌。從裝機存量來看，截至 24H1，邁瑞已憑借 MT8000 躍升至國產品牌第一，市占率與雅培相當；安圖生物、新產業、亞輝龍、邁克生物流水線裝

87、機數量緊隨其后。確定的是，在自動化能力基礎上，擁有全實驗室自動化與數智化整體解決方案提供能力的企業，將在醫院改建與新建中展現更強的競爭力。除了醫院市場，從實驗室自動化發展成熟程度來看，疾控中心、企業質檢藥監部門、海關疾控中心、企業質檢藥監部門、海關、司法鑒定中心等檢驗檢測單位市場還有很大的發展機會點。司法鑒定中心等檢驗檢測單位市場還有很大的發展機會點。據2020-2026 年中國實驗室36自動化系統行業市場分析及投資前景研究預測報告 統計數據，國內臨床檢驗檢測實驗室實現完全自動化流水線的實驗室約 15%，依然有不小的開發空間。3.1.23.1.2 臨床質譜由臨床質譜由“半自動半自動”向向“全自

88、動全自動”過渡，多項環節亟待自動化升級過渡，多項環節亟待自動化升級質譜（mass spectrometer，MS）技術正逐漸成為臨床檢驗檢測的重要工具，并廣泛用于各個領域。但國內臨床質譜的發展面臨著多方面的挑戰，自動化就是其中之一。國內體外診斷檢驗的特點是樣本量巨大，對自動化要求高。與生化免疫學技術相比，質譜技術在自動化方面存在較大差距，需要人工進行樣品處理、儀器維護、數據分析等工作，難以滿足臨床檢驗快速、高效的需求。質譜前處理存在時間成本高質譜前處理存在時間成本高、誤差大誤差大、批量化檢測效率低等問題批量化檢測效率低等問題，自動化存在諸多優勢自動化存在諸多優勢。礙于現有質譜分析樣品前處理流程

89、方法多、步驟繁瑣，需要反復地進行移液，混合、離心等過程，涉及渦旋混合器、離心機、氮吹儀等設備的使用，是整個質譜檢測流程中耗時最長的一個環節，約占整個分析檢測流程的 65%左右。由于主要依賴人工操作，導致出現的操作問題非常多：在臨床質譜分析中，30%左右的誤差是來源于樣本處理，已成為造成誤差的首要因素。自動化樣本前處理設備的使用可以顯著降低手工操作的誤差自動化樣本前處理設備的使用可以顯著降低手工操作的誤差、提升分析精密度提升分析精密度，還可還可以降低技術人員勞動強度，提升整體檢測效率。以降低技術人員勞動強度，提升整體檢測效率。質譜前處理自動化難度大質譜前處理自動化難度大，導致市場現有能滿足客戶自

90、動化需求的產品不多導致市場現有能滿足客戶自動化需求的產品不多，全自動質譜檢全自動質譜檢測一體機難度大。測一體機難度大。不同樣本需要的前處理方法不同，臨床樣本與質譜儀之間存在兼容性問題不同樣本需要的前處理方法不同，臨床樣本與質譜儀之間存在兼容性問題質譜自動化難度大原因之一是因為不同類型的臨床樣本涉及不同的前處理方式質譜自動化難度大原因之一是因為不同類型的臨床樣本涉及不同的前處理方式，很難通過設很難通過設定固定程序對各種不同項目的樣本進行處理定固定程序對各種不同項目的樣本進行處理。比如稀釋法是最簡單的樣品前處理方法，兼容性比較強，目標分析物回收率高，具有操作簡單快速、樣本完整性好、成本低等優點，但

91、缺點是選擇性差，僅適用于基質效應小，濃度較高的目標分析物，且樣品中不含或僅含很少大分子的簡單液體基質，如尿液、淚液、腦脊液等。蛋白沉淀法是簡單、快速和應用最廣泛的生物樣品前處理方法，適用于測定含有豐富可溶性蛋白的血清、血漿和全血樣本里的小分子化合物，但是對于內源性的小分子無選擇性。液液萃取靈活度高，對提取溶劑的類型、pH、離子強度均可選擇，但操作繁瑣，重現性較差，且不適用于親水性化合物；如果多個目標分析物具有不同的親脂性，液液萃取開發難度較大。37整體而言，沒有一種前處理方法能適用于不同的待測物和不同的樣本類型；即使相同的待測物，不同的樣本類型，可能也要采用不同的前處理方法。圖表 18 質譜前

92、處理中不同方法適用樣品類型及優缺點匯總數據來源：液相色譜-串聯質譜法臨床樣品前處理專家共識，動脈智庫制圖圖表 19 常見臨床質譜檢測項目推薦的樣品前處理方法數據來源：液相色譜-串聯質譜法臨床樣品前處理專家共識，動脈智庫制圖不同前處理方法對應操作步驟不同不同前處理方法對應操作步驟不同，繁瑣程度不同繁瑣程度不同，面臨的自動化難度也不相同面臨的自動化難度也不相同。如蛋白沉淀法適用于自動化和半自動化操作，但一般只能用于含量較高的藥物濃度監測。液液萃取要經過離心、取上清、氮吹等步驟，不易實現全自動化。固相萃取是最為復雜、耗時的質譜前處理方法，不利于實現完全自動化，對操作人員要求也較高，通常需要人工處理長

93、達 1-4小時，且存在著手動操作失誤影響檢測結果、生物安全風險等問題。38圖表 20 不同質譜前處理方法對應自動化難度數據來源：公開資料整理，調研訪談，動脈智庫制圖 前處理和質譜檢測的前處理和質譜檢測的“步調步調”不一致，發展全自動質譜檢測一體機難度大不一致，發展全自動質譜檢測一體機難度大全自動質譜儀技術壁壘高，開發難度大，導致質譜全自動發展緩慢。全自動質譜一體機參與者稀少的主要原因之一來自極高的技術壁壘，其技術壁壘體現在多個層面其技術壁壘體現在多個層面，包括前處理與質包括前處理與質譜儀的對接、體積控制、隨到隨檢功能的實現問題。譜儀的對接、體積控制、隨到隨檢功能的實現問題。以臨床應用最為廣泛的

94、液相色譜串聯質譜（LC-MS）技術為例，液相色譜（LC）分離的時間決定了其無法獲得使人滿意的檢測通量，阻礙了質譜法的臨床應用。其次，液相色譜技術存在過多的變量，如泵、流動相、色譜柱等等，特別是色譜柱，其產品本身性能、使用時間、串接方式等均會影響樣本檢測的結果，與 LC 相關的問題，如柱堵塞、攜帶污染、峰容量限制、高成本和逐漸的柱效損失，都可能導致臨床質譜工作流程中出現數據質量問題或引起儀器故障，這些挑戰在大規模樣品分析中變得更加明顯。這些變量因素很難讓液質聯用儀成為化學發光儀這種自動化的檢測設備。液質聯用技術本身的局限性是目前影響臨床質譜自動化液質聯用技術本身的局限性是目前影響臨床質譜自動化發

95、展進程的重要原因。發展進程的重要原因。前處理模塊與液相色譜模塊的對接同樣需要企業對 LC-MS 儀器和進樣接口有深入的了解。在實際產品開發中，還需要考慮前處理模塊的體積大小，以及如何平衡前處理和檢測的速度實現樣本的隨到隨檢等?；谫|譜前處理自動化產品面臨的較大的技術挑戰基于質譜前處理自動化產品面臨的較大的技術挑戰，目前市場自動化儀器以半自動化產品為目前市場自動化儀器以半自動化產品為主主。近年來，市場上推出了各式各樣的半自動化的質譜前處理設備，以移液工作站和自動化樣本前處理系統為代表，近兩年質譜的自動化進展也主要集中在自動化樣本前處理。移液工作站大部分是采用萃取、沉淀等傳統前處理方法（能夠兼容的

96、方法學一般較少），將前處理39流程中涉及的移液器、離心機、氮吹儀、正壓固相萃取儀中的部分或全部功能都集成在封閉的空間內（一些難整合的模塊需要手動操作），從而實現流水線式的自動化作業。相關的技術和供應鏈較為成熟，振蕩、孵育、移液、離心、氮吹、正/負壓、磁吸等模塊都發展完備。自動化樣本前處理系統，能夠實現從“樣本管進”到“上質譜儀”前的全程自動化，操作人員只需要在樣本處理完之后將樣本轉移到質譜儀上。目前羅氏、華大吉比愛、鎂伽科技、迪譜診斷、衡昇質譜等諸多企業都開發了自動化樣品前處理系統。自動化產品開發不夠完善自動化產品開發不夠完善，仍有諸多需求未滿足仍有諸多需求未滿足。如主流外的質譜技術仍然缺乏前

97、自動處理主流外的質譜技術仍然缺乏前自動處理儀器。儀器。液相色譜串聯質譜（LC-MS）技術是目前臨床應用最多，也是國內醫院采購最多的儀器類型，占比近 60%，其次是基質輔助激光解析電離飛行時間質譜儀（MALDI-TOF），占比近 30%。電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）、氣相色譜串聯質譜儀（GC-MS）等其他儀器占比相對較低，共計占比 15%左右。因此，受到需求端影響，即使 MALDI-TOF MS 是質譜技術中樣品前處理要求較低的質譜，但市場上能滿足其前處理要求的自動化加樣系統研制仍然較為困難，絕大多數臨床用 MALDI-TOF MS 都未配備自動化加樣系統，大量樣品前處理過程仍需手工或

98、半自動化完成，這不僅耗費人力、降低效率，還可能因不當操作導致結果失真。對于 ICP-MS 等質譜前處理的市場自動化需求也長期被忽視，企業布局較少。盡管面臨諸多挑戰，但毋庸置疑的是，全自動質譜一體機是質譜技術發展的必然趨勢全自動質譜一體機是質譜技術發展的必然趨勢?；诨谶@一終極目標這一終極目標，產業已然貢獻了許多思路和解決方案產業已然貢獻了許多思路和解決方案，諸如發展更合適發展自動化的前處理諸如發展更合適發展自動化的前處理方法或者開發新的分離技術。方法或者開發新的分離技術。全自動質譜一體機發展必然趨勢下的多重機遇。全自動質譜一體機發展必然趨勢下的多重機遇。全自動質譜一體機，能夠實現“樣本進，結

99、果出”，全程無人值守，是質譜自動化終極方案。雖然目前全自動質譜一體機還存在儀器成本高、體積較大的不足，短期內無法廣泛落地，但全自動質譜一體機是質譜行業發展的必然趨勢。目前國內僅有極少數企業布局全自動化質譜一體機，在全自動質譜一體機發展的必然趨勢下，存在多重機遇。除了發展更高集成度除了發展更高集成度（即一體化設備即一體化設備），質譜前處理自動化技術也質譜前處理自動化技術也在朝著更廣泛兼容性（多技術融合）和智能化升級（在朝著更廣泛兼容性（多技術融合）和智能化升級（AIAI 驅動）方向發展。驅動）方向發展。加速實現全自動質譜一體機的開發加速實現全自動質譜一體機的開發，有多種路徑有多種路徑。其一是發展

100、更合適發展自動化的前處理方其一是發展更合適發展自動化的前處理方法或者開發新的分離技術法或者開發新的分離技術。質譜前處理方法有很多種，稀釋、蛋白沉淀、液液萃取、固相萃取是最常用的樣品前處理方法。傳統前處理方法步驟繁瑣，自動化難度大。作為質譜前處理方法里的新起之秀，磁珠法等為實現高水平的質譜自動化開辟了嶄新路徑。磁珠法等為實現高水平的質譜自動化開辟了嶄新路徑。磁珠法是近兩年出現的新技術，主要原理是在磁性材料表面包被固定相，在固定相上進行相40應的官能團修飾，根據磁珠抓取物質的類別分為富集磁珠和凈化磁珠法模擬了固相萃取的原理，但與固相萃取相比，磁性固相萃取技術是將傳統固相萃取材料磁化，解決了篩板堵塞

101、的問題，具有操作簡單、取時間短、有機溶劑使用量少、固液相分離速度快等優點。由于操作簡單，無需氮吹濃縮等復雜工序，磁珠法全自動化潛能最大，基于磁珠法開發的質譜自動化儀器更小，結構更簡單，降成本空間更大。因此，磁珠法的出現，大大推動了臨床質譜前處理的自動化進程。此外，磁珠法在檢測重復性、回收率、效率上的表現也非常優異。圖表 21 羅氏、華大吉比愛推出的全自動質譜一體機均基于磁珠法實現圖片來源：公開資料多家企業如羅氏（Cobas pro i601）、華大吉比愛（LINE-MS2600）開發的集前處理和檢測分析于一體的全自動質譜儀都是通過磁珠法實現。目前國內磁珠供應商發展快，定制化程度高，開發的磁珠種

102、類也越來越多，都加速了磁珠法發展的步伐。不過磁珠法也存在一些待完磁珠法也存在一些待完善的地方善的地方，比如還沒有相關的試劑獲得二類證比如還沒有相關的試劑獲得二類證，原料工藝穩定性需提升原料工藝穩定性需提升、缺乏海外的成功經缺乏海外的成功經驗等，接下來產業還需要對磁珠法進行大量的驗證、優化工作。驗等，接下來產業還需要對磁珠法進行大量的驗證、優化工作。通過升級前處理方法使其更適用于自動化設備通過升級前處理方法使其更適用于自動化設備，除了使用磁珠法代替固相萃取法除了使用磁珠法代替固相萃取法，還可以發還可以發展通過載體液液萃取法（展通過載體液液萃取法（SLESLE）代替傳統液液萃取、用正壓過濾來代替上

103、清液移取等。）代替傳統液液萃取、用正壓過濾來代替上清液移取等。此外，隨著質譜技術的發展，一些新的分離技術的出現，如離子淌度技術，效率更高、也更為穩定，有望取代色譜技術解決色譜技術目前面臨的制約，加速質譜自動化發展。此外，通過簡化或放棄液相色譜分離過程（LC-MS/MS 系統檢測層面）也可以提高系統的自動化程度，從而提高穩定性和檢測通量。如安捷倫公司的 RapidFire 技術，采用通過式的固相萃取技術，可實現每個樣本 20 秒的檢測通量。由于該系統不含常規色譜柱，因此無需考慮色譜柱帶來的各種變量，十分適合對靈敏度無極致要求的項目，如維生素 A、E 的監測，治療藥物監測等。除了樣品前處理自動化技

104、術的突破除了樣品前處理自動化技術的突破，在全自動質譜一體機的發展道路上在全自動質譜一體機的發展道路上，還有諸多環節待進還有諸多環節待進41一步滿足市場自動化需求一步滿足市場自動化需求。如儀器維護自動化技術的突破開發新型儀器維護技術，例如自動清洗離子源、自動更換色譜柱等，以實現儀器維護的自動化；數據分析自動化技術的突破質譜數據分析復雜，需要人工進行峰識別、積分、定性定量等工作，可以通過開發新型數據分析技術，例如人工智能算法，以實現數據分析的自動化等。盡管還面臨諸多挑戰，臨床質譜自動化無疑具有廣闊的發展前景。3.23.2 藥物研發領域現有痛點、市場需求及產業解決方案藥物研發領域現有痛點、市場需求及

105、產業解決方案3.2.13.2.1 傳統藥物研發實驗操作存在的諸多問題制約行業快速發展，自動化優勢顯著傳統藥物研發實驗操作存在的諸多問題制約行業快速發展，自動化優勢顯著眾所周知，藥物研發過程漫長而復雜，從藥物研發到上市通常需要 10 年以上的時間，且面臨高風險和高投入。藥物研發階段，需要進行藥物靶點的鑒定和驗證、化合物的設計和合成、活性化合物的篩選和優化等步驟，這些步驟至少耗時 2-3 年。隨著藥物研發的難度不斷提高，研發人員面臨著時間和資金成本的巨大壓力。而傳統藥物研發實驗室操作模式下，實驗操作繁瑣、樣本處理耗時、數據管理混亂及實驗結果重復性差等問題顯然成為制約行業進步的瓶頸。藥物研發與生產過

106、程對效率、精度及數據管理的需求日益增高，制藥界迫切需要尋找更為高效的研發方法和技術，制藥實驗室自動化解決方案應運而生。旨在通過集成最新自動化技術與智能化管理系統，全面提升實驗室工作效率與數據質量，加速藥物研發進程。傳統制藥實驗室操作繁瑣傳統制藥實驗室操作繁瑣、樣本處理耗時樣本處理耗時，實驗結果重復性差實驗結果重復性差，自動化實驗室可以避免資源自動化實驗室可以避免資源密集型勞動，減少人為誤差，提高實驗可重復性，助力藥物研發效率大幅提升。密集型勞動，減少人為誤差，提高實驗可重復性，助力藥物研發效率大幅提升。傳統制藥實驗室工作中，大量人力被耗費在樣本的收集、制備、分配等前置環節，影響了核心實驗的開展

107、效率。隨著藥物研發項目的增加，需處理的分析測試種類和樣本數量急劇上升，對實驗室的資源配置提出嚴峻挑戰。此外，繁瑣的實驗步驟，由于人為操作的不一致性及環境因素干擾，常導致實驗結果難以復現、實驗可信度不夠，進而影響決策的科學性和有效性，甚至帶來經濟損失。應用自動化實驗室，可以降低人工誤差和樣品操作時間，減少重復性勞動并提高準確性。通過高通量技術，可以提高分子多樣性和合成路徑的研究效率，優化實驗參數，加快實驗迭代周期，提高實驗準確性和可重復性，從而加速先導化合物和候選藥物的篩選和優化過程，大幅提高藥物研發的效率和節省大量資金成本。例如，藥物研發的 DMTA（Design、Make、Test、Anal

108、yze）每一輪合成大約需要一名化學家 3 到 6 周的時間來制造、純化、量化和鑒定所需化合物，再進行一系列生物分析。而在自動化實驗室中，基于機器臂及鏈接系統工作站的應用，可以提供 24 小時處理、讓反應在42任何時間進行，極大減少上述情況下研究人員工作量，有可能將合成時間從 3 到 6 周縮短到 3 到 10 天。藥物篩選環節，需要測試大量化合物、找出對特定生物靶標或表型有活性的候選藥物。而高通量篩選（High throughput screening，HTS）技術利用自動化、微型化和大數據分析技術，可以快速進行不同檢測方法的藥物篩選。在同一時間檢測數以千萬的樣品，以靈敏快速的檢測儀器采集實驗

109、結果數據，以計算機分析處理實驗數據，并以得到的相應數據庫支持體系運轉。藥物研發自動化不僅可以將技術人員從重復性操作中解放出來藥物研發自動化不僅可以將技術人員從重復性操作中解放出來，將有限的精力投入更有創造將有限的精力投入更有創造性的工作中，更重要的是從根本上避免了人為誤差的發生，最大程度上提高了實驗重復性性的工作中，更重要的是從根本上避免了人為誤差的發生，最大程度上提高了實驗重復性。據公開數據，數字化和自動化可增強藥物質量控制實驗室的靈活性和效率，使得藥物交付周期縮短了 60到 70，并且讓生產力至少提高了 50%。一家全球大型制藥公司傳統實驗室過渡到自動化實驗室后，實驗室生產力提高 30%以

110、上；此外其使用高級數據分析將實驗偏差減少 80%，完全消除重復出現的偏差，并將偏差關閉速度加快了 90%。效率的提升意味著成本的降低：有公開數據顯示，當制藥公司的研發實驗室達到數字化實驗室的水平后，藥物化學的研發成本能降低至 25至 45，自動化微生物藥物實驗室潛在的研發成本能降低15至 35。傳統制藥實驗室數據管理混亂傳統制藥實驗室數據管理混亂、分析困難分析困難，自動化實驗室基于信息軟件和智能硬件的技術賦自動化實驗室基于信息軟件和智能硬件的技術賦能能，能夠提高實驗數據生成質量并進行分析管理能夠提高實驗數據生成質量并進行分析管理，實現更高效的藥物研發實現更高效的藥物研發，提高藥物研發成提高藥物

111、研發成功率。功率。傳統制藥實驗室由于缺乏統一的數據管理平臺，如仍然依賴手工記錄和手工操作，導致數據分散、易丟失，不能實現及時的互聯互通，且難以進行高效整合與分析，增加了實驗報告編寫的難度。實驗室的整體研發質量控制亦依賴于人工標準，離高質高效和完全滿足監管的要求有一定的距離。自動化相關軟件，通過管理實驗室的“人機料法環”，確保數據的合規性和數據安全。與此同時，自動化實驗室通過集成多種自動化設備（如移液系統平臺高通量測序儀器、高內涵成像儀等），能夠實現多種生物樣品的接收、預處理、質量控制、培養、篩選、分析和測序等功能。統一化的實驗室操作流程提高了實驗流程中數據生成的質量統一化的實驗室操作流程提高了

112、實驗流程中數據生成的質量，穩定穩定、標準化的數標準化的數據成為在實驗室中強化靶點發現及其他數據應用的基礎。據成為在實驗室中強化靶點發現及其他數據應用的基礎。43通過融合自動化系統與高級數據分析能力通過融合自動化系統與高級數據分析能力、機器學習能力機器學習能力，可實現實驗室流程持續優化的目可實現實驗室流程持續優化的目標標：通過系統自動數據分析，判定某一步驟中的某一試劑是否導致了下一個步驟中的某些實驗結果，并對操作方式或流程提供見解及優化；通過使用系統數據分析功能，挖掘特定設備的使用情況，挖掘其應用頻率或高或低的原因，從而進行實驗流程方案的優化，提高人員、設備和樣本、材料的利用率。如自動化篩選設備

113、在運行過程中會產生大量的實驗數據，這些數據被實時傳輸給 AI 系統進行分析。AI 根據分析結果，可以對自動化設備的運行參數進行優化調整，如調整篩選條件、優化實驗流程等，進一步提高篩選的效率和準確性，這種協同工作模式使得高通量藥物篩選更加智能化、高效化。最新一代自動化實驗室可以實現在人類和動物模型上同步進行試驗最新一代自動化實驗室可以實現在人類和動物模型上同步進行試驗，在一定程度上解決部分在一定程度上解決部分細分子領域相關研發數據極度缺乏的痛點細分子領域相關研發數據極度缺乏的痛點?；趯嶒炇以丛床粩喈a生的批量高質量研發數據，結合經過清洗的源于公開數據庫的大批量研究數據，可以通過 AI 技術實現快

114、速發現新分子結構和作用靶點的目標，即人工智能藥物研發（AIDD）利用深度學習、神經網絡和生成對抗網絡（GANS）等算法技術，執行靶點驗證、蛋白質結構和藥理特性的預測、高通量苗頭化合物篩選、識別未開發過的疾病治療靶點和生成具有優化特性的新型藥物分子乃至創建新化合物或具有潛力新應用的生物分子等高難度任務。圖表 22 AI 在藥物研發各階段的應用數據來源：公開資料，調研訪談，動脈智庫制圖ML、DL 及生成式 AI 及其他 AI 技術，已經融入藥物研發過程的各個階段，幫助制藥公司減少藥物研發及開發所需的時間和資源，減少對濕實驗及其他資源密集型方法的需求，同時提44高臨床試驗的成功率，現已成為幫助新藥開

115、發提速增效的有力工具。ARK Invest 分析，自動化實驗室可以在藥物發現過程中節省兩年時間和數億美元的成本，使得藥物研發效率將提升 200 倍。3.2.23.2.2 固體自動稱量加樣儀器研發難度大，固體自動稱量加樣儀器研發難度大，AIAI 機器視覺賦能提供創新方案機器視覺賦能提供創新方案固體稱量是藥物研發實驗工作中既核心又基礎的步驟，不僅重要同時又大量存在。但由于固體試劑多種類、多形態（粉末、顆粒、油脂、雪花狀等等），且易壓縮、易黏連、易吸附、易受潮，分配過程還無法計量損耗，人工稱量繁瑣、難以做到精確稱量，且耗時、易出錯，另外還常常面臨超過目標重量的固體通常無法回收而產生不可避免的浪費、部

116、分固體稱量操作對于實驗室人員的安全隱患等問題。因此，自動化為實現固體稱量的安全、效率、成本和正確性創造了一個共同的解決出口。但受限于以上提到的固體藥劑稱量面臨的問題，固體藥劑的自動稱量加樣一直是藥物研發過程中的瓶頸難題之一。針對未滿足的市場需求，部分國內企業結合其在精密機械設計、針對未滿足的市場需求，部分國內企業結合其在精密機械設計、AIAI 機器視覺等技術方面的機器視覺等技術方面的復合能力復合能力，已經打造出多款國產自動化固體稱量設備并且打破國外壟斷與專利封鎖已經打造出多款國產自動化固體稱量設備并且打破國外壟斷與專利封鎖。如優思泰科開發的全自動固體粉末/顆粒稱量分配系統可以針對不同特性的粉末

117、實現10mg至150g的粉末分配。通過在分配和稱量步驟后進行溶解、搖勻、混合等操作，可以結合到自動化液體處理平臺上，實現多功能集成化。正從科技開發的全自動固體藥劑稱量加樣儀基于前沿的人工智能機器視覺底層技術，創造性地結合震動、攪拌、電磁、靜電、氣流擾動等機械手段實現 1 小時內完成多達 100 種以上不同性狀固體藥劑的精確稱量與加樣，在最小稱重精度0.1mg 的水平上可實現 10-30 秒內完成加樣（進口產品約為 40-60 秒）。值得一提的是該企業基于 AI 視覺等技術開發了新的產品思路和專利方向，打破了過往通過下置天平感受物品增加重量和通過上置天平感受物品減少重量以獲得物品體重方式的海外專

118、利。其他像廣州標智未來亦在近期宣布成功申請微量固體自動稱量專利，實現了微量固體的全流程自動化稱量。盡管發展到今天盡管發展到今天，國內外都研發出了不同稱量范圍和使用場景的自動化固體加樣設備國內外都研發出了不同稱量范圍和使用場景的自動化固體加樣設備，但依但依然面臨很多挑戰然面臨很多挑戰：如單通道固體投料的方式無法應對當前的復雜配方體系；樣品需要人工預處理，如降低樣品顆粒度、干燥樣品、過濾樣品等，自動化程度有待提高；單通道自動化設備，原料桶切換仍需人工介入操作；多類型固體原料性狀不同，稱量精準度無法全部滿足需求等，如目前更多的固體稱量還集中在粉末，其余如油脂類、膏狀類、雪花片狀類等性狀更為復雜，且易

119、壓縮、易黏連、易吸附、易受潮、并可能產生靜電，精準稱量難度高，自動化稱量難度大。未來產業仍需要圍繞未滿足的市場需求開發出更為豐富的自動化固體藥劑稱量未來產業仍需要圍繞未滿足的市場需求開發出更為豐富的自動化固體藥劑稱量45產品。產品。圖表 23 自動化固體稱量設備的開發仍面臨諸多挑戰及較大升級空間數據來源：公開資料整理，動脈智庫制圖此外，由于不同固體顆粒的粘性、靜電作用力、密度、外形、大小等理化性質不均一，因此針對不同的固體都要開發特定的操作設備，即使進口產品也會有性價比或者穩定性方面的問題。目前由于基本是通過人工操作完成，在樣本量比較大的情況下，操作非常繁瑣，亟需自動化稱量設備。如果與后續樣品

120、溶解轉移相結合的話，還需要稱量校準和樣品處理的集成。在化學合成領域，自動化程度也相對較低，合成涉及的樣品條件比較復雜，需要更加復雜的集成能力。3.2.33.2.3 自動化技術高效賦能納米抗體的篩選、合成與改造自動化技術高效賦能納米抗體的篩選、合成與改造納米抗體（Nanobody,Nb）作為一種新型抗體分子，因其獨特的結構和性質，在藥物研發、疾病診斷和治療等領域展現出巨大的應用潛力。然而，傳統的納米抗體研究方法存在周期長傳統的納米抗體研究方法存在周期長、操作繁瑣操作繁瑣、成本高等局限性成本高等局限性，限制了納米抗體的研發和應用限制了納米抗體的研發和應用。自動化技術為納米抗體的高效自動化技術為納米

121、抗體的高效篩選、合成、改造和檢測提供了有力支持，在納米抗體研究中的應用日益廣泛。篩選、合成、改造和檢測提供了有力支持，在納米抗體研究中的應用日益廣泛。圖表 24 生物島實驗室搭建的智能自動化高通量納米抗體篩選與研究研發平臺46數據來源：公開資料自動化系統自動化系統助力助力納米抗體篩選納米抗體篩選更為高效準確更為高效準確。傳統的篩選方法通常采用雜交瘤技術或噬菌體展示技術，但這些方法通常會有一些難以克服的實驗難點，操作繁瑣、難以標準化、操作人員要求高等問題。自動化抗體篩選系統能夠為科研人員提供很好的解決方案，為納米抗體的高通量篩選提供了可能。如鎂伽科技與清華大學聯合研發的高通量自動化連續定向進化平

122、臺，可以基于人全蛋白編碼基因文庫，針對所有相關靶點，實現納米抗體篩選的高通量、全覆蓋。該平臺利用自動化技術，實現了實驗流程的自動化控制和優化，大大提高了篩選效率和準確性。在自動化篩選過程中，還可以結合機器學習等人工智能技術，對篩選結果進行智能分析和預測。通過大量數據的積累和分析，可以發現新的納米抗體候選物，為后續的合成和改造提供有力支持。自動化技術使得納米抗體的合成與改造亦更加高效自動化技術使得納米抗體的合成與改造亦更加高效、便捷便捷。自動化合成系統可以根據預設的合成方案，自動完成基因的合成、組裝、克隆和表達等步驟。通過自動化控制，可以實現對合成過程的精確控制，提高合成的效率和準確性。同時，自

123、動化合成系統可以結合高通量篩選技術，對合成出的納米抗體進行快速篩選和評估，為后續的改造和優化提供有力支持。通過自動化改造系統，則可以對納米抗體的結構進行精確調控和優化，提高其親和力、穩定性和特異性等性能。自動化 ELISA、流式細胞儀和 Western Blot 等平臺，能實現納米抗體與抗原結合的快速評估，為藥物研發提供重要支持。通過高通量篩選、自動化操作和數據分析，納米抗體檢測的效率和準確性被顯著提高。但整體來講，盡管自動化系統在納米抗體研究中取得了顯著進展，但自動化系統在納米抗體研究中的應用還需要進一步探索和優化，以更好地滿足實際需求，自動化系統的復雜性和高成本亦需產業提供更優的解決方案。

124、473.2.43.2.4 自動化自動化+AI+AI 賦能類器官藥篩，解決傳統構建非標化和質控問題賦能類器官藥篩，解決傳統構建非標化和質控問題類器官（Organoids）與器官芯片（Organ-on-a-Chip）由于能夠高度模擬和再現人體生理環境和復雜反應，被視為顛覆藥物研發的核心仿生模型。這些技術不僅能有效提升藥物臨床療效預測準確度，加速實驗進程，以及降低藥物開發成本，更為 AI 模型提供了近乎人體真實環境的訓練數據，解決了傳統細胞模型（僅反映單層細胞特性）與動物實驗（種屬差異導致 80%以上藥物毒性誤判）的“數據失真”瓶頸。然而，傳統的類器官構建方法需要實驗室手工操作傳統的類器官構建方法需

125、要實驗室手工操作，耗時費力耗時費力，且由于類器官本身的異質性且由于類器官本身的異質性和隨機性和隨機性，類器官的培養還面臨著標準化和質控方面的挑戰類器官的培養還面臨著標準化和質控方面的挑戰。為了更大規?；透咝У嘏囵B類器官，國內產業界陸續推出多款類器官自動培養設備。如嘉士騰充分融合 AI 與自動化技術，自主研發了全智能自動化類器官工作站嘉睿騰。工作站融合機器深度學習模型，基于大規模已標注數據訓練，覆蓋十多個癌種，數萬例真實類器官圖像，超百萬個類器官實例目標，可實現全流程的 AI 自主決策。從組織細胞種膠開始，到藥敏分析結果輸出，實現全程無人操作，極大提高了培養條件的穩定性與均一性，同時可實現高通

126、量標準化藥物篩選。黑玉科學結合微流控、潤濕陣列芯片等核心技術，打造了集成全自動化、AI 數據分析的一體化智能類器官設備DSO Apollo 類器官 AI 全自動高通量智能培養藥敏一體機，使用者能夠零門檻、低成本、高效率、自動化一鍵式開展 3D 體外模型（類器官/類組裝體/血管化微組織器官）智能孵育、均一化構建、實時成像觀測、AI 輔助高通量藥物檢測與數據輸出等復雜操作流程。整體而言，自動化自動化、高通量的類器官培養設備能夠推動類器官培養的標準化高通量的類器官培養設備能夠推動類器官培養的標準化、提升產品重現提升產品重現性和一致性性和一致性、提升通量并降低成本提升通量并降低成本，自動化的器官芯片操

127、作設備則能夠大幅降低下游客戶使自動化的器官芯片操作設備則能夠大幅降低下游客戶使用器官芯片的復雜程度以便于實現快速的推廣應用用器官芯片的復雜程度以便于實現快速的推廣應用。類器官與器官芯片領域目前整體自動化程度仍然偏低，成型、實用且在價格上表現親民的相關儀器設備仍待進一步開發。三維細胞圖像信息動輒數十個三維細胞圖像信息動輒數十個 TBTB 的數據，未來與的數據，未來與 AIAI 的結合是必然。的結合是必然。如基于 AI 進行高內涵圖像數據的分析，對類器官的生長過程、藥理作用進行觀察，分析類器官在形態和細胞數量方面的細微變化，用于樣本的質控、正常與腫瘤類器官的區分，分析類器官在用藥后的變化，與現有的

128、藥篩方法進行相互驗證和有效補充；根據器官體系的情況隨時進行模型的精準控制以及構建策略的調整以滿足 FDA 對于復雜體外模型構建的相關嚴格要求，模型本身的科學性評價；基于類器官/器官芯片模型進行高通量試驗進行大數據的收集，同其他各個維度如基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學的多組學臨床數據，結合 AI 等新技術進行疾病機理等方面的基礎研究，為新藥開發提供輔助決策依據等等。目前已經有企業正在進行相關嘗試，比如將器官芯片和臨床數據以及 AI 結合的 Quris，將類器官與 AI 結合進行藥物開48發的希格生科，將器官芯片、高內涵成像以及 AI 相結合的耀速科技等。3.2.53.2.5 期待更靈活

129、、精細、穩定、合規，期待更靈活、精細、穩定、合規，AIAI、機器視覺等降低運行錯誤率和操作門檻、機器視覺等降低運行錯誤率和操作門檻目前實驗室自動化行業尚未出現龍頭公司，原因之一在于實驗室需求過于多樣化，單一一家公司很難開發出全套自動化設備滿足各領域各場景的實驗室自動化設備。對于生物藥物研發領域的自動化設備，產業提出了一些優化希冀：加速推進自動化實驗室行業標準的制定加速推進自動化實驗室行業標準的制定英矽智能等企業提到，由于軟件的非標準化，為公司整體的實驗室運營帶來一些阻礙。具體來講，不同企業在研發時基于自身技術路線（如機械臂硬件集成優先、實驗流程任務流優化優先）設計軟件邏輯，導致不同廠商的自動化

130、設備與軟件系統因接口協議不統一（如機械臂控制指令、傳感器數據格式），跨平臺集成困難；部分軟件采用封閉式數據存儲格式（如非結構化實驗日志），難以與其他系統（如 LIMS、ELN）無縫對接，導致“數據孤島”現象；任務流程導向的軟件強調實驗步驟可視化編排，而機械臂控制導向的軟件則聚焦硬件動作精準度，用戶需重新適應不同交互邏輯。一些國際組織如 SiLA（Standardization in LabAutomation）聯盟提出實驗室設備通信接口標準，支持跨廠商設備通過統一協議接入。但實際應用中，僅 30%設備支持該標準，多數需通過轉換器實現兼容。國內臨床實驗室自動化系統通用技術要求規定了設備選型、數據

131、追溯等基礎要求，但尚未覆蓋研發端軟件設計規范。行業標準的制定與推進無疑能夠推動行業更快發展。提升產品穩定性提升產品穩定性多家實驗室自動化設備使用方指出，產品的穩定可靠十分重要。尤其對于大型實驗室而言，設備在任何環節出現故障都會產生巨大的影響，不單單是一個樣品的報廢，甚至影響整個系統的正常運行。國內客戶普遍希望用更低的成本用上質量和性能比肩進口設備的產品，而不是簡單的平替?？梢钥吹桨蛢炆?、漢贊迪等在內的大部分國產硬件設備研發商都將研發重心放在了產品的不斷優化升級上，以保證產品的穩定可靠。耐優生物創始人駱俊魁指出，“工業領域，很多時候工藝比技術重要。用戶最需要的其實并不是自動化，而是理想的實

132、驗結果。因此，并不一定是拓展新功能、開發新產品才是滿足市場需求，現下階段更需要本土廠商把基礎產品做好、做出口碑。自動化行業本質上是工49具行業，工具行業的共性發展趨勢是質量更好、效率更高、使用更簡單。因此，產品的基礎性能必須達標甚至要超過進口產品，是當下本土廠商更為重要的發展目標?！蹦蛢炆锏漠a品布局策略也體現了這一點：聚焦優勢兵力，集中少數場景。目前，該企業開發的自動化產品主要聚焦在樣本前處理，尤其是血液樣品的前處理技術和 NGS 處理設備上，耐優生物也是行業內為數不多的堅持做全閉環伺服系統產品的企業。圖表 25 耐優生物柔性化平臺產品數據來源：耐優生物目前，耐優生物已經積累了諸多優勢工藝，

133、如電動移液槍安裝吸頭的設計，采用了柔性密封設計。柔性密封設計的優點是密封可靠、不容易漏液，缺點是壽命會比較短。駱俊魁介紹，為研發這個零件，公司研發團隊花了 18 個月，開發、優化了 6 次模具，投入幾百萬，使裝卸吸頭的壽命從 2 萬多次提升到了 30 萬次，同時密封性能達到與進口頂級品牌相比也毫不遜色的程度?；跈C器視覺等前沿技術升級故障排除等功能，降低設備運行錯誤率基于機器視覺等前沿技術升級故障排除等功能，降低設備運行錯誤率機器視覺技術作為不斷融合發展的前沿技術，涉及計算機視覺、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機電一體化等多個領域，可幫助各類機器采集視覺數據并分析、執行特定的任務，

134、目前在各行業的自動化發展及轉型升級中都發揮著重要作用。在制藥領域相對成熟的應用包括用于檢測微孔板液面高度、細胞培養污染等，以及引導機械臂完成樣本分裝、50試劑添加等操作，在高通量篩選平臺中應用較多。多位產業專家指出，尤為期待機器視覺技術未來在自動化流程控制與設備監控機器視覺技術未來在自動化流程控制與設備監控、故障排除等故障排除等方面的應用方面的應用。目前，在自動化流程控制方面，由于涉及多設備協同任務的動態路徑規劃（如避障、優先級調整），仍需強化算法自適應性。設備監控、故障排除等方面，基于 AI 的儀器故障預測（如溫度異常、機械磨損）尚需更多實時數據訓練模型，部分實驗室正在嘗試結合邊緣計算實現初

135、步預警。故障的排除意味著設備運行錯誤率的降低，實驗室整體運行效能的提高。目前已經可以看到諸如華大智造等企業在運用自動化產品、柔性機器人、實驗室信息管理系統的基礎上，為實驗室融入 AI 算法，通過自然語言處理、機器學習、計算機視覺識別、數據處理與分析等模塊，24 小時動態監測環境安全，同時根據通量和產出要求，自主評估最佳運行配置和優化實驗進度。AIAI 賦能提升設備與研究員的高效互動，降低操作者門檻賦能提升設備與研究員的高效互動，降低操作者門檻基于 AI agent，能夠降低實驗操作人員使用自動化設備的門檻，使其與實驗室自動化系統的交互方式變得更加高效以及符合操作人員的思維和習慣?，F下已經有企業

136、付諸實踐并獲得一些不錯成果。如 Opentrons 為移液工作站配備的軟件具備 AI 智能化應用功能，大大降低了實驗室研究人員操作自動化設備的門檻，快速地通過 AI agent 與科學家進行互動，大大提升實驗開展效率。對于研究型實驗而言，實驗類型紛繁復雜，不同實驗室在實驗流程方面的需求差異大，AI 的引入，讓自動化設備用戶無需編程基礎，僅需輸入自然語言指令（提示詞），AI 即可理解用戶需求并轉化為可執行的 Python 代碼，生成完整的實驗 Protocol。據 Opentrons披露，其主要是基于開源且設計良好的 API 和文檔，使用檢索增強生成技術（RetrievalAugmented G

137、eneration,RAG）通過 Opentrons 的特定知識庫對 GPT 語言模型進行調整，以此來使 LLM 模型輸出高準確度的 Protocol。由于采用開源設計，用戶還可通過 Python API自由編寫或修改 Protocol，并整合外部設備（如熱循環儀、熒光檢測模塊）。Opentrons-Flex功能部件種類相對豐富且高度模塊化，結合 AI 能夠實現實驗流程的靈活定制。其開源平臺支持用戶共享自研 Protocol，并通過全球開發者社區持續優化，用戶可以直接共享國內外知名科研單位人員開發的協議以及用 AI 開發的協議。51圖表 26 基于開源API和文檔，使用RAG通過特定知識庫調整

138、GPT語言模型，輸出精準Protocol圖片來源：opentronsAI 發展道阻且長。生成式 AI 目前主要集中在人機交互層面的應用，要想在實驗室自動化領域實現更復雜的應用和功能無疑需要產業投入更多的精力，資源以及時間去開發。對于資源和精力有限的初創公司而言，需要根據自身優勢特點選擇布局前沿技術的節奏和力度。部分有軟件/AI 基因優勢的團隊，在 AI 方面的發力更多，以及一些體量較大的企業對 AI 有更為深度和積極的嘗試。對于大部分國內自動化設備研發企業而言，客戶在設備的穩定性、一致性、易用性等方面的需求，是他們的第一目標。靈活性、精細性持續提升靈活性、精細性持續提升對于靈活、精細性的追求是

139、產業目前對于實驗室自動化機器人領域的展望。英矽智能等企業提到目前想要利用機器人做一些精細工作難度還較大。此外，由于當今大多實驗室設備都是為人類操作而設計，這意味著建設完全自主、無人參與的機器人實驗室缺少先驗案例且充滿挑戰。即使是為自動化和使用自主引導車輛（AGVs）操作而設計的設備，仍需要實驗人員干預來更換試劑和進行維護。人形機器人有望彌合這一差距，并實現在智能體協助下，更為靈活地輔助開展實驗室自動化相關的工作，比如進行移液、處理試劑以及儀器設備的維護等等。52諸如英矽智能一類的企業已經在做一些先行嘗試：2025 年 3 月初，英矽智能宣布在其 AI驅動的全自動機器人藥物發現實驗室部署首個雙足

140、人形機器人，名為“監督者”（Supervisor）。據介紹，在公司自動化團隊引導下，“監督者”將通過數據采集和生成開展具身人工智能的系統訓練，系統性學習人類實驗室科學家的技能，進而支持協助實驗室參觀、遠程呈現、跟蹤記錄和實驗室監督等日常工作。沒有真正完美的產品，只有不斷完善的產品?？蛻粜枨髸內缱畛踝钕Ｍ麧M足在高通量上的需求，現下希望滿足靈活性的需求。企業能做的，是結合商業化可能性與技術難度優先滿足客戶最為緊迫的需求。其他待升級的功能其他待升級的功能，包括目前大部分的自動化工作還在微升級別包括目前大部分的自動化工作還在微升級別，如何基于新技術路徑滿足如何基于新技術路徑滿足客戶在納升操作層面的需

141、求客戶在納升操作層面的需求；如何補齊在設備數據合規方面與進口產品的差異等等如何補齊在設備數據合規方面與進口產品的差異等等，都是國都是國產設備需要提升和努力的方向。產設備需要提升和努力的方向?？傮w而言，對于實驗室自動化企業，基于商業化的考慮，必然優先滿足使用場景更為廣泛和使用頻次更高的大單品需求，其次才是細分場景下要求更具細的品類。3.33.3 合成生物學領域現有痛點、市場需求及產業解決方案合成生物學領域現有痛點、市場需求及產業解決方案合成生物學被譽為繼“DNA雙螺旋結構發現”和“人類基因組計劃”之后的第三次生物技術革命，其核心在于通過基因合成、基因（組）編輯、生物工程、宿主工程和計算機模擬等手

142、段，達到人工創造新生命系統或改造現有生物體的目的。因其革命性和顛覆性創新潛力，合成生物學產業已成為世界各國搶占的新科技戰略制高點。目前，全球已有 50 多個國家和地區發布合成生物相關戰略部署和支持計劃。從全國看，目前已有上海、深圳、天津、無錫、常州等城市出臺合成生物產業專項規劃。隨著合成生物學領域研究不斷深入和技術進步，自動化設備已經逐漸成為推動合成生物學快速發展的重要工具。由于合成生物學領域的研究對反應條件要求相對溫和，且主要涉及在液體內的反應，目前我國在移液領域的工業技術已經能夠很好適配實驗室相關需求，從不同實驗通量到不同試劑計量配比。針對分子克隆針對分子克隆、細胞培養細胞培養、基因合成基

143、因合成、菌株的篩選測試等可標準化的實驗環節目前菌株的篩選測試等可標準化的實驗環節目前產業已經形成了相關自動化解決方案產業已經形成了相關自動化解決方案，備受好評的產品系列包括培養基分裝備受好評的產品系列包括培養基分裝、微生物檢測前微生物檢測前53處理、菌種分離、菌落挑選系統或設備。處理、菌種分離、菌落挑選系統或設備。合成生物學自動化工作站集成了多種先進技術和設備的實驗室平臺，能夠高效地執行從基因編輯到細胞培養等一系列復雜操作。通過高度集成化的硬件設施與軟件控制系統相結合，實現了實驗流程標準化、模塊化管理，極大地提高了科研效率與生產質量。其中，高通量篩選系統用于快速檢測大量樣本，選出具有特定功能的

144、生物體，篩選速度相比傳統方法提升了至少 10 倍。自動液體處理工作站用于精確控制微量液體轉移過程，以保證實驗結果的一致性和重復性。目前市面上主流的自動液體處理器每分鐘可完成上千次微升級別的液體轉移任務。生物反應器群用于模擬體內環境進行細胞培養或微生物發酵，支持大規模生物制品的制備。根據博研咨詢&市場調研在線網分析，使用自動化生物反應器集群可以將生產周期縮短約 30%。自動化平臺的標準化流程降低了合成生物學技術的操作門檻，同時自動化實驗平臺可快速生成海量數據，AI 可以通過數據驅動優化生物系統的設計，被用于生物元件功能預測、代謝路徑優化及虛擬建模等等。AI 輔助的虛擬建模技術可提前評估生物系統可

145、行性，減少實驗試錯成本。圖表 27 合成生物學中“設計-構建-測試-學習”的循環迭代，天然適配自動化與 AI 技術圖片來源：公開資料具體來看，圍繞合成生物學場景，國內多家企業推出自動化解決方案。包括鎂伽科技、玄刃科技、漢贊迪等企業推出了微生物劃線接種工作站、大體積試劑配制工作站、微生物梯度稀釋工作站、自動化轉染工作站以及移液站等設備，以適配合成生物學研究的各種需求。54在微生物檢測前處理環節在微生物檢測前處理環節，由于傳統實驗場景存在手工操作多、效率低，缺乏標準流程，數據追溯困難，人員負擔重，交叉污染風險等痛點，微生物檢測前處理自動化解決方案的推出能夠實現全自動完成樣本的接收、稀釋、混合、傾注

146、培養基等一系列繁瑣步驟。自動化設備的精確控制確保了樣本處理的均勻性和一致性，優化了微生物生長環境，全方位提升檢測結果的準確性。面對傳統發酵技術低效率面對傳統發酵技術低效率、高成本和人工操作模式高成本和人工操作模式（培養基配置培養基配置、同步滅菌同步滅菌、取樣檢測等環取樣檢測等環節仍依賴人工節仍依賴人工），曼森生物等企業基于平行生物反應器、實驗室機器人開發了高通量自動化發酵工藝開發平臺，配套自動化樣品前處理技術、后處理技術、自動化樣品檢測技術和智能化分析軟件，系統性解決發酵過程中的效率、成本和智能化問題，保證各步驟間通量的匹配和條件一致性，實現發酵工藝的智能制造技術升級。盡管由于高通量自動化發酵

147、系統因其對平行性、控制系統精準度等要求很高，當前國產高通量發酵平臺設備覆蓋率不足 30%，大部分市場被 Applicon、Ependrof、Sartorius 等海外巨頭占領，但包括迪比爾、曼森生物等在內的企業通過其核心軟件、硬件和應用方法，全方位結合硬件、軟件和應用方法，組成一套閉環生態系統，實現了自動化的生物工藝過程在線分析和反饋控制，設備數據在管理系統中的自由流轉，確保了操作的平行性和高通量發酵平臺的穩定性，在高通量自動化發酵工藝領域開啟了國產替代的步伐。但整體而言，在合成生物學的 Build 環節，因為能找到很多共同點，實現自動化相對容易；而 Test 環節由于測試/表征方法的不同，則

148、具有極大的不確定性，因此菌株測試自動化平臺的開發面臨更多挑戰。3.43.4 基因測序領域現有痛點、市場需求及產業解決方案基因測序領域現有痛點、市場需求及產業解決方案二代測序技術（next generation sequencing，NGS），又稱為高通量測序技術（High-throughput sequencing）或大規模平行測序（Massively parallel sequencing，MPS），能夠一次并行對幾十萬到幾百萬條 DNA 片段進行序列測定。這一技術不僅可以分析單個基因的序列，還能對一個物種的基因組和轉錄組的變異情況進行深入、細致、全貌的分析。在癌癥領域，NGS 技術為臨床醫

149、生提供了前所未有的手段，使他們能夠更深入地了解腫瘤細胞的遺傳特征，從而為精準治療提供了基礎。自動化有助于測序技術臨床價值的挖掘。自動化有助于測序技術臨床價值的挖掘。近年來，NGS 技術廣泛應用于臨床。但由于 NGS檢測流程復雜，涉及核酸提取、文庫制備、上機測序、數據分析多個實驗環節，且多步實驗操作嚴重依賴于人員操作水平，但目前能夠完成這些操作的訓練有素的人員實際上很短缺，55這也導致醫院開展院內基因檢測業務時，除了高額的硬件設施投入外，還需要很多額外時間和費用用于人員培訓，繼而導致這項業務的開展受到較高的“門檻”限制，拉高開機成本。且為了盡可能保證樣本周轉時間，實驗人員可能需要隨時待命，以保證

150、樣本可隨到隨檢，這無疑為實驗人員增加了負擔。2023 年 12 月 中國生物醫學工程學報 42 卷第 6 期發布的 臨床下一代測序的自動化與常規化專家共識中提到，制約 NGS 成熟應用和普及的關鍵因素之一，是自動化程度低。圖表 28 制約 NGS 成熟應用和普及的關鍵因素之一是自動化程度低數據來源：臨床下一代測序的自動化與常規化專家共識，動脈智庫制圖從單機到流水線，近年來從單機到流水線，近年來 NGSNGS 自動化解決方案日益多元化。自動化解決方案日益多元化。對于測序儀器而言，最理想的形態是“樣本進、結果出”，實現“傻瓜式操作”。但測序的復雜性和高技術門檻使得這種理想的基因測序全流程自動化一體

151、機的開發并不容易。近些年，國內外主要是圍繞測序流程的單模塊進行自動化如有的設備負責提取、有的設備負責建庫的某一環節，實驗人員在其中串聯。部分研發廠商集合多個自動化模塊，實現了測序全流程的流水線自動化，但建設金額高/成本高，占比面積大（或終端應用場景受限）（如華大、吉因加、杰毅生物、諾禾致源等企業陸續推出 NGS 全自動流水線），一般客戶難負擔。在儀器開發方面，早年多以進口品牌為主，Hamilton、Beckman、Tecan 等。后來，國產品牌開始切入，解決方案日益多元化。56圖表 29 建庫核心步驟數據來源：公開資料整理，動脈智庫制圖在 NGS 檢測流程中，文庫制備（又稱文庫構建或建庫）是

152、NGS 檢測流程中不可缺少但又最為復雜繁瑣的環節從片段化、接頭連接到擴增、純化，建庫實驗流程非常長，完成整個流程需要至少 3-4 個小時（如加上雜交捕獲，則需 1-2 天），且建庫結果的好壞直接影響測序質量，是整體測序過程中關鍵中的關鍵，自動化設備的介入將起到決定性的作用。針對這一市場需求，國外諸如 Tecan、貝克曼、羅氏、安捷倫、Opentrons 都推出了自動建庫儀，國內諸如奧美泰克、耐優生物、奧盛、漢贊迪、麥迪克等在內的本土企業也都推出了優秀的自動建庫儀器。建庫流程的自動化可以節省實驗員手動操作時間，以及提升實驗數據的準確性和可重復性建庫流程的自動化可以節省實驗員手動操作時間，以及提升

153、實驗數據的準確性和可重復性。在自動化建庫設備中，只需將樣品和相應的試劑放入特定的載架，設定相關參數，然后按下啟動按鈕，就可以開始整個建庫過程。機器手臂能靈活地在工作臺上移動，準確地進行取樣、加樣、混勻，替代人工操作。實驗人員亦無需因為嚴格遵守實驗室的無菌管理以及因為不同的分區頻繁更換衣服、手套，而是在一旁觀察，以及將更多精力放在實驗設計、流程優化上。自動化帶來的不僅僅是手動操作時間上的節省，更重要的是實驗數據的準確性和可重復性得到了提升。傳統人為操作往往導致結果偏差，而由機器執行的操作幾乎可以避免，從而讓檢測工作更加可靠。盡管市場上推出了眾多自動建庫儀器，在某種程度上滿足了自動化的需求，但產品

154、總需要不斷地完善，客戶基于實際場景有進一步的需求需要滿足，面對不同場景客戶的面對不同場景客戶的“最后一公里最后一公里”，各家企業基于自身對于場景的深刻理解開發了各有優勢的自動建庫產品。各家企業基于自身對于場景的深刻理解開發了各有優勢的自動建庫產品。57卡盒式自動建庫滿足靈活性需求卡盒式自動建庫滿足靈活性需求。相比基于移液工作站的自動建庫儀，卡盒式自動建庫操作簡便、自動化程度高，防污染能力強，更具靈活性和容錯性，空間占用小。通過采用預裝試劑的封閉式卡盒，卡盒式自動建庫儀僅需加入樣本即可全自動完成建庫流程，手工操作時間短（如思路迪 ANDiS 500 手工操作時間3 分鐘），適合臨床即時檢測，降低

155、人員培訓成本。全封閉設計則可避免樣本間交叉污染及氣溶膠污染，尤其適合醫院等對生物安全要求高的場景。在靈活性方面，多通道獨立運行，支持單樣本隨到隨檢，故障通道可單獨拆卸維修，不影響其他樣本處理。諸如思路迪、杰毅生物、邁基諾基因、華大智造等在內的企業都陸續推出了卡盒式自動建庫儀。值得一提的是華大智造的 DNBelab-D4 數字化樣本制備系統采用全封閉式的數字微流控技術，在一臺儀器中集成多個功能模塊，能在一張樣本制備卡上全自動封閉式完成所有的建庫步驟，實現從核酸到建庫產物（雙鏈 DNA 文庫或 DNB）的全流程封閉式制備，同時給出建庫產物濃度，可實現全基因組測序、宏基因組測序、靶向測序、文庫轉換等

156、建庫流程。但由于基因測序的應用極為廣泛/復雜，不同的應用領域和用戶群體對于自動化的需求存在著顯著的差異。圖表 30 已上市的部分代表性卡盒式自動建庫儀圖片來源：公開資料整理，動脈智庫制圖卡盒式自動建庫目前主要適用于中小規模醫院、單一項目、樣本量不高的部分場景，對于高通量、多項目（如 WGS、WES）、需靈活調整試劑和流程的科研或大型檢測機構，基于移液工作站的自動建庫儀適配性更強。結合客戶在建庫上的靈活性需求，比如可以只設置樣本數，自動獲取實驗流程實現靈活通量建庫，未來可能逐漸向封閉式高兼容性方向發展。圖表 31 NGS 實驗流程58數據來源：健康守望角，動脈智庫制圖建庫后建庫后、上機測序前的自

157、動化上機測序前的自動化。盡管早前開發的建庫工作站在大多數流程中表現出色，但在文庫上機之前，通常還需要完成定量、均一化和 pooling 等關鍵步驟，這些步驟需要將建庫儀處理后的文庫轉移到其他設備上進行，從而增加了流程的復雜性，并可能引入新的誤差，這嚴重地影響了用戶體驗。圍繞這一需求，包括柏炬科技、耐優生物、漢贊迪、奧美泰克等在內的企業陸續推出了集成核酸定量功能的自動化建庫儀器。其中，耐優生物開發的 A96 全自動文庫制備系統集合了移液模組、磁力純化模組、振蕩模組、PCR 模組、熱孵育模組、制冷模組以及熒光定量模組，可以快速、高通量、自動化地對構建好的文庫樣本進行濃度定量，一鍵完成“文庫制備-文

158、庫定量-均一化-Pooling”全流程操作，全程無需人工參與?？捎糜?DNA、RNA 樣本的高通量測序文庫制備，適用于腫瘤早篩早診、遺傳病篩查診斷、病原微生物檢測、NIPT 檢測、DNA 司法鑒定和農業分子育種等多個領域。圖表 32 已上市的部分具有核酸定量功能的代表性自動建庫儀圖片來源：公開資料整理，動脈智庫制圖測序發展的終點是全功能型一體機測序發展的終點是全功能型一體機，進一步微型化進一步微型化。測序最理想的形態：“樣本進、結果出”，59即實現核酸提取、建庫、測序和分析一體，國內外亦有不少廠商已經實現了這一點，未來的發展趨勢是進一步微型化。如華大智造推出的 MGIFLP-L50 模塊化測序

159、工作站開創性地將繁瑣的提取、建庫、測序和分析流程濃縮于一臺儀器，降低了臨床試驗的門檻，極大地簡化了實驗流程，提高建庫測序實驗效率。其他典型的實現建庫測序一體化的產品包括華大智造推出的 DNBSEQ-AIO，將E25 測序儀與移液工作站合二為一，實現全流程一鍵啟動，“核酸進，報告出”。ONT 開發的 ElysION 也滿足端到端、“樣本到報告”，集成了 MinION Mk1D 或 PromethION2 Solo 測序儀，機載數據分析，帶有集成的 EPI2ME 軟件，自動化由 Tecan 定制。賽默飛的 Ion Torrent Genexus集成測序儀也可自動完成從純化和定量核酸開始的靶向 NG

160、S 工作流程的所有步驟，只需一個按鍵和五分鐘的手動操作時間。DNAe 開發的 LiDia-SEQ 基于半導體測序，可直接處理全血樣本，從原始樣本采集到生成可操作報告，可在 3-4 小時內提供結果（傳統血培養方法則需要 2-6 天），是革命性的測序儀器。一體機的核心在于把不同的環節整合到一個大設備中或是通過創新技術實現小型化。諸多環節自動化升級仍待優化，國產廠商基于本土優勢可搶占市場機遇。諸多環節自動化升級仍待優化，國產廠商基于本土優勢可搶占市場機遇。NGS 的應用極為廣泛/復雜，不同的應用領域和用戶群體對于自動化的需求存在著顯著的差異。如科研機構往往更側重于實驗的精確度和可重復性，而臨床實驗室

161、則可能更重視操作的便捷性和效率，不同的使用者群體和業務需求對自動化技術的應用提出了各自獨特的要求和期望。即使測序的各個環節陸陸續續實現了自動化即使測序的各個環節陸陸續續實現了自動化，但仍有諸多待完善之處但仍有諸多待完善之處，需要進一步升級更新需要進一步升級更新。如自動化建庫儀在靈活性與高兼容性適應多項目之間的平衡，自動建庫儀熒光定量模塊的準確度提升以及與控制系統的無縫集成。核酸提取環節，客戶期待看到更多核酸提取+文庫制備一體機的開發。以及核酸提取純化和建庫方面，進一步提高在質檢、雜交和洗脫試劑及耗材準備等方面的自動化水平。樣本前處理環節，對于血液樣本，能否實現血液不同成分的自動分離及分裝；進一

162、步滿足糞便、痰液等樣本的前處理自動化需求，進行血液、糞便樣本的前處理+提取一體機的開發。pooling 環節，客戶希望能夠進一步滿足時效性，多樣本混樣，多體積、亂序移液等等。對樣本采集、處理、文庫制備到測序過程中的各環節交叉污染率的控制。一款優秀自動化設備的開發一款優秀自動化設備的開發，不單單是儀器開發商扮演主要角色不單單是儀器開發商扮演主要角色，涉及產業多方的配合涉及產業多方的配合，比比如與上游供應商如與上游供應商、下游客戶以及試劑耗材軟件等領域的企業的共同協作與努力下游客戶以及試劑耗材軟件等領域的企業的共同協作與努力。要想充分發揮自動化設備的作用，獲得理想實驗效果，硬件、軟件、試劑和耗材，

163、每一環節都不可或缺。60唯有深入洞察客戶的需求，才能確保技術的應用最大限度地契合客戶的實際需要。不同推出自動化設備的企業之間，并非只有競爭，完全可以探索合作的可能性，共同邁向共贏的未來。在上下聯動，不斷結合客戶需求進行產品的升級改進方面，本土自動化廠商有著得天獨厚的發展優勢，將進一步占領更多市場份額。當前離實現 NGS（下一代測序技術）全流程自動化仍存在一定的差距。從長遠趨勢看，NGS場景的自動化將會如何發展？2023 年底發布的臨床下一代測序的自動化與常規化專家共識已然指出：“適配多種通量試劑的單臺儀器，可以在無需等待湊樣和單樣本價格可控的層面，實現院內樣本的快速檢測；未來，占地更少、操作更

164、簡單、檢測周期更短、試劑耗材模塊化、生物信息分析自動化、軟硬件集成以及濕實驗與干實驗全自動化的 NGS 平臺將極大促進臨床 NGS 常規化?！?1特別鳴謝（按訪談順序）程浩-盛山資本合伙人孔令赫-中平資本投資副總裁曲志虎-英矽智能自動化實驗室負責人張娜-漢贊迪首席運營官駱俊魁-耐優生物創始人其他未具名的企業及投資人62免責申明本報告的信息來源于已公開的資料和訪談，動脈智庫對信息的準確性、完整性或可靠性不作保證。本報告所載的資料、意見及推測僅反映動脈智庫于發布本報告當日的判斷，過往表現不應作為日后的表現依據。在不同時期，動脈智庫可能發布與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。動脈智庫不保證本報告所含信息保持在最新狀態。同時，動脈智庫對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改，投資者應當自行關注相應的更新或修改。版權聲明：本文檔版權屬于動脈智庫/北京蛋黃科技有限企業，未經許可擅用，蛋黃科技保留追究法律責任的權利。動脈智庫：動脈智庫關注全球醫療健康產業與信息技術相關的新興趨勢與創新科技。動脈智庫是醫健產業創投界的戰略伙伴，為創業者、投資人及戰略規劃者提供有前瞻性的趨勢判斷，洞察隱藏的商業邏輯，集合產業專家、資深觀察者，盡可能給出我們客觀理性的分析與建議。研究人員：動脈智庫高級研究員 陳宣合