让机器人全天候执行实验并记录数据，替代科研人员从事各种复杂或危险的人工实验……曾经的科幻场景在北京戴纳实验科技股份有限公司（以下简称“戴纳科技”）成为现实。作为国家高新技术企业、专精特新企业，戴纳科技提供的全生命周期“AI+黑灯实验室”解决方案，现已覆盖化工、能源、食品等领域，在带来实验室效率跃迁的同时，更有望用高质量数据培养出“机器人化学家”，为我国科技创新补齐高端科学仪器短板。
“一天顶一年” 实验室开启效率跃迁
“AI+黑灯实验室工作一天，相当于一线科研人员工作一年。”戴纳科技董事长迟海鹏告诉记者，AI+黑灯实验室可以按照预设的技术路线，自动完成样品处理、实验仪器操作、试剂耗材运送、环境控制、数据分析及报告出具等一系列任务，帮助科学家和实验人员解放双手，有效提高科研人员的创新力。
以最为基础的称量工作为例，称量过程看似简单，但人工操作起来既费时又不准。而在AI+黑灯实验室，自动称量机器人在反复称量几十次上百次之后，自我学习自我进化，称量更加精确，结果更加稳定，不仅可以应用在常见样本的检测，还可以应用在危险物体的称量中，大幅减少人工操作的风险。
更为重要的是，由于没有人为因素的干扰，AI+黑灯实验室生产出来的数据都是高质量数据。“高质量数据就是未来AI时代的石油。”迟海鹏说，因此AI+黑灯实验室的核心竞争力由三大部分组成：AI（算法管理平台、智能机器人等）、无人实验室（自动控制设备与先进实验仪器等），以及高质量数据的生成。
“化学就是一个重复试错的过程，所以AI+黑灯实验室的效率要远高于人工的效率。” 迟海鹏认为，人在做重复性工作时很快就疲惫了，但“机器人化学家”却可以无限制地去做各种配方，并且能够快速形成模型进行预测。还有一点好处是，比如人工需要50个数据才能预测出曲线，AI可能只需要5个就可以做出准确预测。
正因如此，在重复性高、精细度要求严苛、危险性大或环境需求特殊的实验流程中，AI+黑灯实验室展现出巨大的应用前景。
“化学、材料、新能源、食品，这是我们着力发展的四大方向。”迟海鹏介绍，以新材料研发领域为例，AI+黑灯实验室实现了实验路径自主选择和自我优化、自动配方试错组合、全自动性能测试、快速生成曲线、高质量数据的快速生成等功能。目前，戴纳科技的“AI+黑灯实验室”解决方案已经应用在精细化工、石油化工、材料科学、新能源电池、日化品检测系统，例如石化行业的高通量高毒液体全流程自动化检测系统、日化行业高粘稠液体样本全流程自动化检测系统、新能源行业人造石墨颗粒度全流程自动化检测系统等，未来还有望应用在教育、医疗、生物、物理、电子等领域。
持续进取突破 展现中国创新实力
“大概在6年前，跨国公司联合利华在全球发起实验室无人化项目，准备在全世界107个工厂全面实现无人化替代，在美国、中国都找了很多公司承接这个项目，最终是由戴纳科技在联合利华合肥工厂第一个实现实验室无人化。”谈及戴纳科技在联合利华合肥生产线的洗发水、沐浴液检测项目，迟海鹏不无骄傲，而这也正是中国实验室在自动化领域创新实力的体现。
2011年，在全球实验室行业龙头美国赛默飞工作7年的迟海鹏离职创业，与几位志同道合的朋友一起组建了戴纳科技。
“我们最早开始做实验室的设计和建设，从北京昌平未来科学城开始，到中关村科学城、华润生命科学园、亦庄开发区等，戴纳科技都参与了非常多的项目。”迟海鹏告诉记者，在这个过程中发现了很多问题，比如实验室的智能化欠缺，建设方式也相对落后，造成质量不可控，“所以我们当时决定向两个方向研发，一个是智慧实验室，一个是装配式实验室，把原来的工程变成模块化产品，工厂里自动化生产、快速组装。这两个方向持续研发迭代，现在演变成AI+黑灯实验室。”
如今，从实验室的前期设计，到对实验室模块进行预制生产，再到现场自动化装配，以及后续对实验室的维护管理，戴纳科技都可以提供全生命周期“AI+黑灯实验室”解决方案。
截至2024年底，戴纳科技已拥有486项授权专利，共主编或参编实验室领域国家标准12项、行业标准9项。
补上“最短板” 瞄准高端科学仪器
5月30日，北京发布《高端科学仪器创新发展行动计划》，其中提出推进“AI+”赋能仪器创新，尤其就黑灯实验室建设提出规划。这是我国科技自立自强的关键部署，对于戴纳科技而言也是一大利好。
“我国科研仪器的国产化率不超过5%，尤其是大型光学仪器的国产化率更是低于0.2%，其实最大的‘卡脖子’技术是在科研仪器领域。”迟海鹏感慨，因此戴纳科技未来还将向高端科学仪器领域创新发展，“一个方向是仪器化的机器人，另外一个方向就是AI化的仪器设备。”
事实上，戴纳科技依托在实验室领域的丰富经验及大量客户需求，已经开展了一系列AI+黑灯实验室交叉学科仪器设备的研发和生产。2022年，戴纳科技与青岛大学联合成立博士后流动站，主要从事机器人、光学、病毒学、医学等方面的研究，已完成PPMI光子定向精准微生物检测仪（国际首台可在线检测空气中病毒设备）、便携式微流控快检设备、深紫外病毒快速消杀机、微重力随机定位仪（国内唯一在产）等仪器设备的研发并具备产业化生产能力。其中“微重力随机定位仪”入选2024年中关村论坛的“百项新技术新产品榜单”。
“在仪器化的机器人和AI化的仪器设备基础上，未来我们还将打造一个AI+黑灯实验室的平台调度系统，如同一个‘大脑’，所有的仪器设备在这里都可以协同调度，能满足各类的实验需求，重塑科研范式与产业生态。”迟海鹏对未来充满期待。