科学家继续在实验室外进行研究的软件解决方案

科学家站在抗击新冠疫情的前沿。世界各地的研究人员每天都在不知疲倦地工作，以发现更多关于这种病毒的信息，希望能研制出一种成功的疫苗。然而，由于数字化趋势背后有许多实验室，有些实验室的生产率并没有达到应有的水平。

随着研究和开发如今成为焦点，现在是实验室投资于人工智能和自动化等数字解决方案的时候了。这些解决方案不仅有助于科学家适应远程工作，还能提高实验室的生产率，进而提高发现率。

物联网与自动化

新冠疫情凸显了研发对世界的重要性。它还引发了一场有意义的辩论，即我们如何能使实验室成为一个更具生产力的环境。自动化和物联网（IoT）被视为有助于最大限度地发挥研究潜力的解决方案，这是通过承担大量重复性任务的技术实现的，这些任务以前是科学家的责任。

实验室自动化有多种形式，它可以是一个高效的机器、一个合作机器人（Co-bot）或一个即插即用的系统，允许科学家控制现有的机器。考虑到自动化选项的范围，科学家可以选择最适合他们特定研究需求的自动化解决方案。

在考虑实验室环境的数字化时，自动化只是需要考虑的一个方面。当与 IoT 配对时，研究人员不仅能够控制他们的设备，还能够监控实验从开始到结束的每一个方面。

有了不断监测温度、运动和其他环境条件的相互连接的感受器，科学家将能够进行实验而无需实际出现在实验室中。反过来，这将提供更大的灵活性，因为实验将在最佳时间进行，而不是在科学家忙碌的时间表中进行。

此外，随着 IoT 不断记录实验环境变化的数据，科学家将有额外的数据，这样他们就可以确定什么条件最适合实验。这将使实验室成为一个更智能、更高效的环境。这些变化将对科学界产生广泛的影响，不仅有助于应对当前的疫情，而且使研究人员能够更好地应对未来的疫情和我们在现代面临的其他挑战。

人工智能与机器学习

自动化是提高实验室生产率的关键一步，但它并不是实现真正的“智能”实验室的唯一要求。为了实现自动化的潜力，它应该与某种形式的机器学习或人工智能（AI）一起使用。这些 AI 的实验室形式由经验丰富的算法组成，使它们能够执行传统上依赖于研究人员的任务。

许多人担心 AI 及其对科学家角色的意义。然而，正如《连线》杂志最近的一篇文章所述，这一工具已经在开发疫苗的竞赛中发挥了“巨大的作用”。Decario 和 Etzioni 认为，AI 在帮助科学家寻找疫苗方面有两个作用。它可以通过“了解病毒蛋白质结构”来提出潜在的成分，甚至可以帮助医学研究人员以“前所未有的速度”从研究数据中筛选相关的应用信息。

AI 是一种非常有价值的工具，有人会说这是研发的未来。由于新冠病毒是现代医学和科学发现面临的最大挑战之一，AI 所代表的所有机会必须得到最大限度的利用。

从纸张到数字化的转变

许多实验室还没有能力在这些颠覆性技术上进行大手笔的投资，尤其是学术研究实验室。科学家们面临着艰难的决定，他们要继续他们的研究，有些人不得不转换到远程工作。

当你的实验室使用纸张作为记录研究的主要方法时，这是一件困难的事情。即使没有当前的新冠疫情，这种方法也已经过时，不能最大程度地发挥当今技术的效益。这不仅不切实际，因为它要求科学家在现场进行研究，而且还很容易出错和耗时；再者，要找到之前进行的特定实验可能要花费数小时，这样的手稿往往又是不完整和不可读的。

实验室越来越多地使用电子实验笔记（ELN）来代替纸张，这是一种不需要人工抄写的软件，提供了高级的搜索功能，可以简化研究的进行方式。

一些甚至提供库存系统，可以很容易地与数字笔记集成，这项技术将帮助科学家克服实验室的后勤障碍，推进研究和开发，并促进远程研究工作。对于那些还不能升级到智能系统的实验室来说，ELN 仍然是一种最大化数字世界创造的机会的方法。

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在这种迅速发展的情况下，所有实验室——无论它们是学术界还是工业界——都需要进行调整，以确保研究能够继续下去。新冠疫情不仅向全世界展示了科学研究的重要性，而且还展示了数字化在促进科学发展方面的作用。

随着财政支持的增加，研究实验室可以实施数字技术，从而大大提高实验室的生产力水平。这将使世界处于更有利的地位，不仅能应对当前的疫情，而且还能应对未来几十年我们可能面临的挑战。