智慧實(shí)驗室的發(fā)展現狀與趨勢

你見(jiàn)過(guò)凌晨四點(diǎn)的天空嗎？科學(xué)家們會(huì )說(shuō)，我們見(jiàn)過(guò)凌晨一二三四五六點(diǎn)鐘的天空。

“半夜兩三點(diǎn)起床關(guān)儀器”“遇到復雜的實(shí)驗，在實(shí)驗室支個(gè)行軍床，待個(gè)三四天”“實(shí)驗中存在大量重復工作，一個(gè)環(huán)節錯了又得重新開(kāi)始”……對于科學(xué)家們，這些令人“頭禿”的顛倒生活已經(jīng)是日常操作了。

很難想象，在數字化、自動(dòng)化技術(shù)快速發(fā)展的今天，仍然有不少科學(xué)家團隊靠著(zhù)傳統的研究方式方法產(chǎn)出著(zhù)國內最先進(jìn)的科學(xué)研究。

“工欲善其事，必先利其器”。趁手的實(shí)驗室科研工具，能夠幫助科學(xué)家們提高科研效率，縮短科研成果產(chǎn)出周期。在市場(chǎng)需求和各種外因環(huán)境的綜合作用下，嗅到機會(huì )的本土創(chuàng )新者們嶄露頭角，開(kāi)始挖掘實(shí)驗室場(chǎng)景下科學(xué)家們的多樣需求。與此同時(shí)，對市場(chǎng)風(fēng)向最為敏感的投資人們也聞風(fēng)而來(lái)。

根據動(dòng)脈網(wǎng)的觀(guān)察，投資機構近兩年在較密集地出手智慧實(shí)驗室。

相比一年瘋狂吸金數百億的互聯(lián)網(wǎng)醫療、人工智能等領(lǐng)域而言，智慧實(shí)驗室的投資來(lái)得更加理性，但同時(shí)也看得更長(cháng)遠。根據動(dòng)脈網(wǎng)的不完全統計，智慧實(shí)驗室自2016年興起到2019年間共有不到10起公開(kāi)融資事件，到2020年增多到一年6起，并在2021年開(kāi)始比較集中地活躍起來(lái)。

在2020年至今的22起智慧實(shí)驗室領(lǐng)域融資事件中，各家資本總共投入了超過(guò)25億元的資金。從統計數據融資事件輪次來(lái)看，A輪及以前的事件數占了約63%的比例，這是因為企業(yè)發(fā)展尚未成熟，商業(yè)模式仍在探索之中。另外，也是由于我國智慧實(shí)驗室市場(chǎng)基礎較弱，一些資本還處于試水狀態(tài)。

其中，2021年是智慧實(shí)驗室的活躍期，共發(fā)生了13起融資事件，融資金額近14億元。其中，不乏北極光、創(chuàng )新工場(chǎng)、紅杉中國、經(jīng)緯中國等一線(xiàn)VC的身影。2022年初，高瓴創(chuàng )投、字節跳動(dòng)完成投資，趕上了智慧實(shí)驗室這趟列車(chē)。

通過(guò)對數據的統計分析，以及對恩舍家族辦公室、嘉程資本、凱泰資本、元禾原點(diǎn)（排名根據首字拼音順序）等在智慧實(shí)驗室領(lǐng)域有所涉獵的投資機構訪(fǎng)談，我們大致看出了一些現實(shí)和趨勢，供大家探討。

內外原因催生千億藍海，

VC扎堆進(jìn)入

安捷倫、賽默飛、羅氏、雅培等藥械巨頭在2000年初便開(kāi)始了實(shí)驗室智慧化改革，得益于自身資源積累和充分的經(jīng)濟環(huán)境，現已形成了較為完整的智慧化實(shí)驗室布局。

“國內實(shí)驗室數字化、自動(dòng)化發(fā)展較晚，但發(fā)展速度快，早期通過(guò)大力購買(mǎi)儀器、招募團隊等方式擴張科研力量。隨著(zhù)創(chuàng )新藥企、檢驗檢測等機構的不斷涌現，實(shí)驗室基礎建設的逐漸完善，國內實(shí)驗室開(kāi)始向數字化、智能化迭代升級，逐漸從野蠻生長(cháng)向精耕細作進(jìn)化，從勞動(dòng)密集型向腦力密集型轉變?！眲P泰資本分析道。

我們可以從內部催化和外部推動(dòng)兩方面來(lái)探討智慧實(shí)驗室為何能在近幾年受到資本市場(chǎng)的關(guān)注。

內因上，隨著(zhù)實(shí)驗規模擴大，實(shí)驗室諸多阻礙越來(lái)越明顯，如實(shí)驗室管理合規風(fēng)險、實(shí)驗室人員工作穩定性和發(fā)展路徑不明、數據非標準化管理和處理，以及大量人力重復性勞動(dòng)帶來(lái)的流程不可控、效率低等問(wèn)題。

元禾原點(diǎn)Healthcare合伙人胡曉方博士曾任上海交通大學(xué)Med-X研究院教授，對實(shí)驗室存在的問(wèn)題深有感觸。她回憶，研究生在從事研究的過(guò)程中，都需要花費大量時(shí)間來(lái)熟悉和掌握基礎實(shí)驗技能，而且每個(gè)學(xué)生動(dòng)手能力不同，實(shí)驗效率也無(wú)法保證。另外，生物學(xué)實(shí)驗的流程都很長(cháng)，學(xué)生常常一天在實(shí)驗室里待上10多個(gè)小時(shí)，除了真正的動(dòng)手操作，更多的時(shí)間都在等待實(shí)驗流程，費時(shí)費力。

“從科學(xué)訓練的本質(zhì)來(lái)講，科研應該更注重培養學(xué)生的思考能力和解決問(wèn)題的能力，而現在的碩士生博士生每天忙于重復的實(shí)驗，能深入思考的時(shí)間并不多。如果有一個(gè)智能系統，按照實(shí)驗設計輸入程序便可自動(dòng)完成大部分基礎實(shí)驗、得出結果，科學(xué)發(fā)現效率就會(huì )得到極大提高。學(xué)生們也會(huì )有更多時(shí)間用于思考，然后在實(shí)驗中進(jìn)一步發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題。我想在制藥研發(fā)等領(lǐng)域也存在相同的情況?！焙鷷苑讲┦空f(shuō)道。

外部原因，我們認為有以下幾個(gè)方面：

第一，利潤縮減催生醫療行業(yè)自動(dòng)化、數字化需求。嘉程資本生物領(lǐng)域投資人趙婧雅分析到，據德勤估計，新藥上市平均成本已由 2010 年的 11.88 億 美元上升到 2019 年的 19.81 億美元，藥物研發(fā)內部回報率則由 10.1%降低到 2019 年的 1.8%。如何增加研發(fā)效率是很重要的問(wèn)題，智慧實(shí)驗室一定程度上可以提高研發(fā)效率，大量生物公司的競爭也使降本增效成為必然趨勢。

第二，數字化、自動(dòng)化技術(shù)在其他領(lǐng)域得到了成功驗證。醫療行業(yè)事關(guān)人民生命健康，在技術(shù)探索上較為保守。新興技術(shù)多在工業(yè)、軍事和消費領(lǐng)域得到成功落地后才會(huì )在醫療領(lǐng)域應用?！耙晕锫?lián)網(wǎng)、大數據、云計算和人工智能為代表的數字技術(shù)，奠定了智慧實(shí)驗室出現的條件，自動(dòng)化技術(shù)解決了如何產(chǎn)生數據的問(wèn)題，數字化技術(shù)則完成收集、定量描述、記錄和分析數據的工作?！倍魃峒易遛k公室合伙人李晨曦說(shuō)。

第三，供給側改革，行業(yè)從規模向效率轉變。國家提出適度擴大總需求的同時(shí)，著(zhù)力加強供給側改革。新改革目標的出現，也讓制造業(yè)進(jìn)入大洗牌階段，各行業(yè)開(kāi)始察覺(jué)到了“供求關(guān)系”的變化，企業(yè)家們需要在技術(shù)上實(shí)現創(chuàng )新，實(shí)現由量到質(zhì)的突圍，行業(yè)也開(kāi)始從規模向效率轉變。

此外，還有下游集采導致價(jià)格下降，疫情常態(tài)化帶來(lái)的核酸檢測、體外診斷需求增加，Benchling等國外智慧實(shí)驗室企業(yè)完成大額融資、估值上漲帶來(lái)的推動(dòng)作用。

智慧實(shí)驗室是全球生物科技產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的一大趨勢，需要一個(gè)長(cháng)期的成長(cháng)過(guò)程?！霸谥袊?，生物科技領(lǐng)域的規?；瘎?chuàng )業(yè)起步較海外來(lái)得更晚一些，所以，行業(yè)的數字化、智能化需要更多的創(chuàng )業(yè)公司和投資人在內的產(chǎn)業(yè)力量推動(dòng)?！奔纬藤Y本估算，2020年中國醫藥產(chǎn)值4萬(wàn)億人民幣，其中研發(fā)支出約占20%，以數據管理、實(shí)驗規范和研發(fā)智能化等支出占總研發(fā)支出的10%，智慧實(shí)驗室市場(chǎng)規模便能達到千億。

跨學(xué)科團隊、軟硬件一體化方案

更受VC們青睞

對于投資人而言，在智慧實(shí)驗室領(lǐng)域，好的標的通常具備什么特征？

擁有交叉學(xué)科背景的核心團隊。無(wú)論在哪一個(gè)領(lǐng)域，人才是推動(dòng)其發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力。對于智慧實(shí)驗室這類(lèi)創(chuàng )新型領(lǐng)域而言，這一點(diǎn)所呈現出的價(jià)值更為明顯。實(shí)驗室場(chǎng)景是一個(gè)交叉性極強的領(lǐng)域，對人才技能的需求也不僅限于生命科學(xué)、生物技術(shù)和醫學(xué)等行業(yè)專(zhuān)業(yè)技能，也需要掌握數據科學(xué)、AI、軟硬件工程等技能的人才。

其中，需要真正理解科學(xué)家工作路徑、熟悉實(shí)驗室場(chǎng)景的科研人才?！斑@個(gè)產(chǎn)品一定得是從實(shí)驗室出來(lái)的?！碧峁┙o科學(xué)家使用的工具，需要從實(shí)驗流程本身出發(fā)，去挖掘科研人員在實(shí)驗中碰到的問(wèn)題，而不是讓科學(xué)家去“削足適履”。

2021年，元禾原點(diǎn)領(lǐng)投玄刃科技數千萬(wàn)元Pre-A輪融資，玄刃創(chuàng )始團隊的專(zhuān)業(yè)背景便是其出手原因之一。玄刃科技創(chuàng )始人何雪縈在全球領(lǐng)先的機器人技術(shù)提供商ABB集團擔任機器人研發(fā)中心負責人，擁有十余年國際化團隊和產(chǎn)品管理經(jīng)驗。前ABB機器人中國區總裁李剛則為該公司首席科學(xué)顧問(wèn)，其余核心團隊成員同樣也有著(zhù)多年的服務(wù)機器人產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗和生物醫學(xué)背景，因此能夠有效挖掘和轉化客戶(hù)需求。

創(chuàng )始團隊擁有產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，才能足夠理解實(shí)驗室場(chǎng)景。嘉程資本趙婧雅介紹，嘉程資本被投項目斑馬魚(yú)創(chuàng )始人賈樹(shù)新在碩士和博士期間，從事分子生物學(xué)實(shí)驗的定量研究及系統生物學(xué)工作，積累了大量數據處理和建模經(jīng)驗?；貒笠恢睆氖律镝t藥領(lǐng)域的信息化建設工作，積累了大量的數據庫建模的經(jīng)驗，對實(shí)驗室場(chǎng)景有著(zhù)獨到理解。

在產(chǎn)品方面，企業(yè)的技術(shù)能力和商務(wù)能力也是企業(yè)不可或缺的。恩舍家族辦公室合伙人李晨曦認為，生命科學(xué)領(lǐng)域行業(yè)很大，客戶(hù)的定制化程度非常高。企業(yè)每服務(wù)一家客戶(hù)，都需要深度理解客戶(hù)的科研場(chǎng)景、需求等，思客戶(hù)之所思，發(fā)現并解決客戶(hù)的顧慮，如此才能獲得客戶(hù)的認可和持續復購。

不同的生命科學(xué)實(shí)驗室場(chǎng)景會(huì )有不同的使用需求，最難的一點(diǎn)是如何計劃和設計模塊化的設備，滿(mǎn)足客戶(hù)的非標需求，比如粉劑、液體、膠狀和凝固狀等不同樣本，抓取方式不同，所需要的產(chǎn)品方案也不同。

“在產(chǎn)品上，軟硬件一體化的整體解決方案更受歡迎。”凱泰資本說(shuō)道，“數字化偏軟件，自動(dòng)化偏硬件，但我們更希望是一體化的解決方案，減少數據和流程上的缺環(huán)，實(shí)現更加協(xié)同一體的合作?！?/p>

ELN+LIMS+機器自動(dòng)化結合在一起，才構成完整的智能實(shí)驗室超級服務(wù)。但由于三者在數據應用和技術(shù)背景上存在較大差異，目前的創(chuàng )業(yè)公司多以單個(gè)角度切入，然后進(jìn)行生態(tài)合作，來(lái)構建完善智能實(shí)驗室超級服務(wù)。

2021年，凱泰資本參與了釋普科技pre-A+輪和A輪融資。凱泰資本合伙人徐進(jìn)中曾分享了對釋普科技的希冀，“在智能經(jīng)濟時(shí)代背景下，釋普以5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等科技技術(shù)為基石，重塑高度封閉的生命科學(xué)實(shí)驗室領(lǐng)域?！?/p>

足夠專(zhuān)注，在一個(gè)領(lǐng)域做深做透，建立壁壘。在元禾原點(diǎn)Healthcare合伙人胡曉方博士看來(lái)，好的企業(yè)一定能專(zhuān)注在一個(gè)細分領(lǐng)域，能夠充分理解市場(chǎng)需求，并不斷提升自我，提高能力匹配度，對產(chǎn)品定義和迭代、技術(shù)積累、商業(yè)化能力和企業(yè)戰略有著(zhù)長(cháng)足的規劃。

“是個(gè)好賽道，但缺少能精準抓住

科學(xué)家需求的好賽手”

“這個(gè)領(lǐng)域是在快速發(fā)展的。隨著(zhù)國內生命科學(xué)的發(fā)展，越來(lái)越多的實(shí)驗室平臺、資本開(kāi)始關(guān)注智慧實(shí)驗室并投入資金、資源，市場(chǎng)發(fā)展空間可觀(guān)。但生命科學(xué)領(lǐng)域很復雜，智慧實(shí)驗室的技術(shù)、產(chǎn)品和人才等諸多問(wèn)題尚未解決，尚處于一個(gè)相對早期的階段?！?/span>一位關(guān)注智慧實(shí)驗室五年的投資人如是說(shuō)。

比如，在硬件上，實(shí)驗室流程繁雜且并非所有環(huán)節在現階段都能自動(dòng)化，而且技術(shù)控制精準度不夠，機器磨合需要時(shí)間；軟件、管理系統都需要定制化，如何去發(fā)展？往哪個(gè)方向發(fā)展？都還需要產(chǎn)業(yè)參與者在實(shí)踐中一步步探討。

“一個(gè)行業(yè)發(fā)展到一定程度，降本增效是必然的過(guò)程，從以往堆人力到真正提升研發(fā)效率是大勢所趨，況且生物行業(yè)人才緊缺，節省研發(fā)者的時(shí)間是必要的?！奔纬藤Y本生物領(lǐng)域投資人趙婧雅說(shuō)，智慧實(shí)驗室領(lǐng)域發(fā)展會(huì )受到整個(gè)生物科技行業(yè)的影響，場(chǎng)景構建和用戶(hù)培育需要比較長(cháng)的一段時(shí)間逐步滲透，形成比較成熟的業(yè)務(wù)形態(tài)，否則容易造成資源閑置和錯配，業(yè)務(wù)形態(tài)不夠成熟時(shí)在行業(yè)周期波動(dòng)下就會(huì )受到更多影響。

“藥企、科研院所、企業(yè)實(shí)驗室、政府實(shí)驗室和第三方實(shí)驗室等受眾的實(shí)驗室工具需求尚未被開(kāi)發(fā)和解決。市場(chǎng)雖然有競爭，但并不擁擠?！倍魃峒易遛k公室合伙人李晨曦給創(chuàng )新者分享了兩點(diǎn)建議：第一，在發(fā)展早期，多抓剛性需求，做到足夠專(zhuān)注，發(fā)展單點(diǎn)優(yōu)勢，小步快跑，效率優(yōu)先；第二，搭建、完善人才培養建設機制，做好人才儲備。

元禾原點(diǎn)Healthcare合伙人胡曉方博士則提到創(chuàng )業(yè)者應該具備三個(gè)能力：對市場(chǎng)有著(zhù)深刻理解的能力；具有完備的戰略規劃和強大的執行力；先進(jìn)穩定的底層技術(shù)研發(fā)能力。

實(shí)驗室研究最有價(jià)值、有意義的環(huán)節在于思考，即對實(shí)驗流程、實(shí)驗結果以及實(shí)驗后改良方法的思考。近幾年，海外對標企業(yè)估值飛漲，疫情等客觀(guān)因素的推動(dòng)，使得國內實(shí)驗室需求被發(fā)現、被挖掘。

在任何風(fēng)靡一時(shí)的浪潮中，“堅守自我”仿佛是一句陳詞濫調，但在今天這個(gè)風(fēng)口瞬息變化的年代，這或許是一條微妙的鐵律。當下，仍然帶著(zhù)一種追求“大機會(huì )、大紅利”的眼光來(lái)干活的人，很可能會(huì )很受傷。相反，倒是那些堅持“日拱一卒”的人，可能會(huì )變得更好。