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技术 · 生物生产与设备 / 自动化与机器人

云端实验室

多租户、远程运行的湿实验室，通过 API 执行用户提交的方案并返回结构化数据——将生物学变为可编程基础设施，将实验设计与台面工作解耦，并为闭环 AI 驱动的自主实验室提供底座。

风险: 低 数字化与机器人 US · CN · EU 核实于 2026-07-25 · 5 来源 (0 独立来源)

1 · 带来什么

云端实验室是多租户、远程运行的湿实验室设施，通过 API 或网页门户 接收用户定义的实验，并返回结构化、机器可读的数据。用高级语言 （Strateos SBOL/Protocol、Emerald Cloud Lab Symbolic Language）编写的 方案编译为仪器指令，在共享的机器人机群——液体处理仪、培养箱、 酶标仪、生物反应器、细胞分选仪——上运行，机群由多个用户按运行 租赁而非拥有。该模式将实验设计与物理台面工作解耦，使生物技术公司 无需实验室即可开展湿实验，并是 AI 驱动自主（自驱动）实验室的底座—— 在该实验室中，机器学习规划器将"结果到下一实验"闭环。该平台正沿 四条轴线转型：将单一设施从"进样"带到"结构化数据输出"而中间无人 干预的全栈自动化；让计算团队像调用函数一样调用湿生物学 API 生信 服务；设计并迭代自身实验的闭环自主实验室（Arctoris Ulysses、 XtalPi Science）；以及将模型从台面检测扩展到上游生物反应器运行的 云连接生物工艺（Culture Biosciences Nexxys）。

云端实验室的主要方向：

  1. API 驱动的全栈湿实验室（Strateos、Emerald Cloud Lab）： 整个 方案——从细胞复苏到检测读数——均以代码描述并在机器人机群上执行， 通过 API 返回结构化 JSON 数据的设施。
  2. 闭环自主药物发现实验室（Arctoris Ulysses、XtalPi Science）： 将机器人执行与机器学习规划耦合，以设计、运行并解读自身检测循环的 平台，由 AI 智能体（XtalPi Genius Agents）驱动实验回路。
  3. 云连接生物工艺（Culture Biosciences Nexxys）： 将云端实验室模型 从台面检测扩展到上游生物反应器运行，使工艺开发团队可远程并行 运行发酵活动。
  4. 方案即代码与可重现性（Symbolic Language、SBOL）： 明确、版本 化的方案描述，使每次运行在不同地点可精确重复——云端实验室带入 湿生物学的软件工程纪律。

行业价值链#

[方案即代码] ──> [编译为仪器指令] ──> [在共享机群上机器人执行]
                                │
                  （在线分析 + 结构化数据）
                                │
                                ▼
[AI 规划 / 下一循环] <─── [结构化 JSON 结果] <─────┘

价值链层级#

层级描述关键输入/输出
方案即代码用高级符号语言（SBOL、Symbolic Language）编写实验输入： 实验意图。输出： 编译后的方案。
调度与执行将运行分派至共享机器人机群（液体处理仪、读数仪、生物反应器）输入： 编译方案。输出： 已执行运行。
在线分析酶标仪、细胞计数仪、质谱、在线生物工艺传感器生成原始数据输入： 已执行运行。输出： 原始检测数据。
结构化数据返回将原始数据归一化为结构化 JSON，经 API 或仪表板交付输入： 原始数据。输出： 结构化 JSON 结果。
AI 规划（自主闭环）机器学习智能体解读结果并提出下一次运行输入： 结构化结果。输出： 下一方案。
GxP 归档与审计按 21 CFR Part 11 进行电子记录与运行全溯源输入： 运行记录。输出： 放行的可追溯数据包。

行业跨环节技术：

  • 云端实验室（云端实验室）： 远程运行、API 驱动、多租户的湿实验室，返回结构化数据。
  • 机器人自主实验室（机器人自主实验室）： 将机器人、分析与 ML 规划闭环耦合以实现自驱动实验循环的平台。
  • 高通量筛选（高通量筛选）： 其并行化使云端实验室具备经济性的检测层。

2 · 替代什么 3 · 按行业匹配

D3E–以农用喷洒无人机替代背负式和有人驾驶航空喷洒
替代: 人工背负式喷雾、小块或湿地田块的拖拉机喷雾，以及有人驾驶飞机/直升机喷洒
EAC
D2E–以无人机释放天敌（赤眼蜂、绒茧蜂、捕食螨）替代杀虫剂喷施
替代: 针对鳞翅目幼虫和螨类的杀虫剂喷施，以及人工步行释放天敌（大规模生防的劳动力瓶颈）
MACRO
D3E2奶牛育种以基因组选择替代后裔测定
替代: 后裔测定——待公牛女儿的产奶记录出来后才选择人工授精公牛（每头公牛需5–6年，测定成本高）
BREED

3 · 如何实施 6 步

  1. 1
    方案即代码
    用户用高级符号语言（SBOL、Emerald Symbolic Language、Strateos Protocol）编写实验，明确指定每个步骤、试剂与仪器设置。
  2. 2
    编译与调度
    方案编译为仪器指令，并调度至共享机器人机群，与其他租户的运行一起排队，以实现容量最优执行。
  3. 3
    机器人执行发酵与培养
    液体处理仪、培养箱、酶标仪、细胞分选仪或生物反应器在步骤之间无人工干预地执行运行，并将每个动作记录在电子运行日志中。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Advanced Enzyme Technologies (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 500 m3
    “Technology: microbial fermentation with ~500 m3 fermentation capacity; 15+ patents; developed/upscaled probiotic production technologies.”
    CHITOSE 日本
    工业规模
    “AI x BIOMANUFACTURING”
    Bota Bio 恩和生物 中国
    ✓ ISO 9001 600 tons 中试规模
    “Bota Biosciences is a global leader in Physical AI-driven biomanufacturing, dedicated to making biotechnology a reliable and scalable engine of productivity.”
    RWDC Industries 新加坡
    工业规模
    “Using a proprietary microbial fermentation process, we produce PHA (polyhydroxyalkanoate), a naturally occurring biopolymer made from plant-based oils.”
    Cell AgriTech 马来西亚
    5,000 L 工业规模
    “We design and fabricate our own stainless-steel bioreactors, automation systems, and harvesting modules, which lower CAPEX and OPEX by more than 80% compared to pharma-grade …”
  4. 4
    结构化数据返回
    在线分析（酶标仪、细胞计数仪、质谱、生物工艺传感器）生成原始数据，归一化为结构化 JSON，经 API 或仪表板交付。
  5. 5
    ML 规划
    对自主平台，机器学习智能体（Arctoris Ulysses、XtalPi Genius Agents）解读结构化结果并提出下一次运行，闭环自驱动实验室。
  6. 6
    GxP 归档与审计检测与分析
    每次运行的电子记录、仪器遥测与全溯源按 21 CFR Part 11 归档，为受监管工作生成可追溯、可放行的数据包。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Ginkgo Bioworks 美国
    “Ginkgo's in-house autonomous lab is also available as a "cloud lab" through our Datapoints and Solutions contract research services.”
    Turion Labs 新加坡
    “Turion Labs is a Singapore-headquartered biotech innovation platform that provides shared laboratory infrastructure, contract research organization (CRO) services, and regulatory …”
    Jiaao Enprotech 嘉澳环保 (SH 603822, ST) 中国
    工业规模
    “The main specialization is assay and analytical laboratory.”
    TÜBİTAK Marmara Research Center 土耳其
    “More than 1,500 researchers work in 15 different research institutes of TÜBİTAK where contract research as well as targeted and nation-wide research is conducted.”

4 · 谁来交付

匹配的供应商 (自动匹配)

Ginkgo Bioworks美国生产商运营中
Turion Labs新加坡研究机构运营中
Endolith美国未分类运营中
CropIn印度未分类运营中
Archireef中国香港未分类运营中
MGI (BGI Group)中国生产商运营中

服务与供货目录 2 · 付费服务

分析与检测服务 · LIMS/MES与实验室信息化

领先企业与机构（摘自简报）

公司 / 机构国家核心产品 / 平台技术特点2026年状态
Strateos🇺🇸 美国Strateos Cloud Lab、Science BoardAPI 驱动湿实验室；将方案编译为共享机群上的仪器指令商业化
Emerald Cloud Lab🇺🇸 美国ECL1 设施、Symbolic Language最全自动单体设施；全栈方案即代码（成立于2010）商业化
Culture Biosciences🇺🇸 美国Nexxys 云生物反应器云连接生物工艺；远程并行发酵活动商业化
Arctoris🇬🇧 英国Ulysses 平台闭环机器人 + ML，自动化端到端药物发现商业化
XtalPi🇨🇳 中国XtalPi Science、Genius AgentsAI 集成自主实验室，闭环设计/湿验证（HKEX:2228）商业化

5 · 法规与市场准入

进入俄罗斯/欧亚经济联盟: EAC · 欧亚经济联盟认可机构 / 俄罗斯联邦认可局（Rosakkreditatsiya）
符合性声明3个工作日内登记（检测另计）；认证耗时更长
仅供参考，非法律意见——请针对您的产品确认流程。 (2026-10-06)
美国

美国是云端实验室品类的中心：四大全栈平台中有三家位于美国。 Strateos（加州圣迭戈，前身为 Transcriptic）开创了 API 驱动的湿 实验室；Emerald Cloud Lab（德州奥斯汀及南旧金山）运营最全自动的 单体设施；Culture Biosciences（南旧金山）引领云连接生物工艺细分。 FDA 的 21 CFR Part 11 数据完整性框架使云端实验室产出具备受监管 制药工作的资格。

API 驱动湿实验室、云生物工艺、FDA 数据完整性#

  • Strateos： 拥有 Science Board 市场的 API 驱动云端实验室；将用户方案编译为共享机器人机群上的仪器指令。
  • Emerald Cloud Lab： 最全自动的单体设施（ECL1），以 Emerald Cloud Lab Symbolic Language 执行端到端方案。
  • Culture Biosciences——Nexxys： 云连接生物工艺平台，使工艺开发团队可远程并行运行发酵活动。
  • FDA 21 CFR Part 11： 使云端实验室产出具备 GxP 制药研发资格的电子记录与审计追踪标准。
欧盟

欧洲在闭环自主药物发现细分上稳固：Arctoris（英国伦敦，含美国业务） 运营 Ulysses 平台，将闭环机器人与机器学习耦合，实现端到端药物发现 工作流的自动化。EMA 的 GxP 与 ICH 对齐的数据完整性框架界定了云端 实验室产出在欧洲制药研发中的受监管路径。

闭环自主实验室、EMA GxP 数据完整性#

  • Arctoris——Ulysses 平台： 闭环机器人 + 机器学习，自动化端到端药物发现工作流，在波士顿与伦敦设有运营。
  • EMA GxP 与 ICH 数据完整性： 使云端实验室产出具备受监管制药研发资格的欧盟电子记录与审计追踪框架。
中国

中国是需求侧增长市场，也是领先的 AI 集成自主实验室的所在地： XtalPi（晶泰科技，HKEX:2228，深圳与马萨诸塞州剑桥）将其 XtalPi Science 平台——Genius Agents（解决长流程任务中"幻觉"问题的 AI 智能体）与物理自主实验室——耦合，以闭环药物计算设计与机器人湿 验证。国内制药与 CRO 对远程、可重现湿实验产能的需求是增长引擎， NMPA 与 ICH 对齐的数据完整性期望构成受监管路径。

AI 集成自主实验室、制药研发需求、NMPA 数据完整性#

  • XtalPi（晶泰科技）： XtalPi Science 平台将 Genius Agents（AI 规划）与物理自主实验室耦合，实现闭环药物发现验证，HKEX:2228。
  • 国内制药研发需求： 生物技术与 CRO 在成本与可重现性压力下采用远程、可重现湿实验产能。
  • NMPA 与 ICH 对齐的数据完整性： 协调的、等效于 21 CFR Part 11 的电子记录期望，使云端实验室产出具备受监管中国制药研发的资格。

6 · 资金：招标与资助

资助以知识整合和包容性治理推动变革的生活实验室
European Commission · 欧盟
2027年9月22日
341 天
资助循环型创新先进材料：推动从设计到市场的转化（RIA）（欧盟创新先进材料与欧洲制造伙伴关系）
European Commission · 欧盟
2027年2月2日
109 天
资助根除和/或管理外来入侵物种的生活实验室
European Commission · 欧盟
2027年9月22日
341 天
资助欧洲农业数据伙伴关系补充活动
European Commission · 欧盟
2026年11月26日
41 天
资助通过城市和地区生活实验室部署系统性循环解决方案（循环城市与地区倡议专题）
European Commission · 欧盟
2027年4月8日
174 天

7 · 技术栈与创新

该技术栈将方案即代码、共享机器人机群、结构化数据返回与 ML 规划层 整合为一个可编程底座。

  1. 方案即代码（方案即代码）：
    • 高级符号语言（Emerald Cloud Lab Symbolic Language、SBOL、Strateos Protocol），明确编译为仪器指令；
    • 版本化方案使每次运行在不同地点与时间均可精确重复。
  2. 共享机器人机群（共享机器人机群）：
    • 液体处理仪、培养箱、酶标仪、细胞分选仪与生物反应器在多个租户间调度；
    • 全栈自动化（Emerald ECL1）将设施从"进样"带到"结构化数据输出"，中间无人干预。
  3. 结构化数据返回（结构化数据返回）：
    • 原始检测数据归一化为结构化 JSON，经 API 或仪表板交付；
    • 使计算团队能像调用函数一样调用湿生物学，并将结果直接送入 ML 管线。
  4. ML 规划与自主闭环（ML 规划与自主闭环）：
    • 机器学习智能体（Arctoris Ulysses、XtalPi Genius Agents）解读结果并提出下一次运行，闭环自驱动实验室。

来源 5 · 0 独立来源 · 5 生产商网站

生产商自有网站 5

  1. Strateos 生产商 核实于 2026-07-24 · 未保存链接
  2. Emerald cloud lab 生产商 核实于 2026-07-24 · 未保存链接
  3. Arctoris 生产商 核实于 2026-03-26 · 未保存链接
  4. Culture biosciences 生产商 核实于 2026-07-13 · 未保存链接
  5. Xtalpi 生产商 核实于 2026-07-26 · 未保存链接