年初chatGPT一炮走红，将人工智能推上新的高度，机器学习、深度学习、自然语言处理等再度成为热词。在科学仪器行业如何实现智能化？智能化和自动化有哪些区别？在质谱上如何实现智能化？71届ASMS上，分析测试百科网采访到安捷伦副总裁兼液相色谱、质谱和自动化事业部总经理Sudharshana Seshadri，安捷伦副总裁兼质谱事业部总经理Ken Suzuki，安捷伦科技质谱事业部质谱营销助理副总裁Jennifer Gushue博士，通过对6495D LC/TQ和Revident LC/Q-TOF两款智能质谱产品的介绍，带我们了解智能质谱、智能仪器如何改变我们的工作方式，并共同描绘了实验室的数字未来。
安捷伦液相色谱、质谱及自动化事业部副总裁和总经理Sudharshana Seshadri（左二），安捷伦质谱事业部副总裁和总经理Ken Suzuki（右一），安捷伦质谱营销副总裁Jennifer Gushue（左一），分析测试百科网总经理卞利萍(右二）
在本届ASMS年会上，安捷伦举办了质谱新品发布会、离子淌度用户交流会、技术研讨会、学术报告演讲等一系列精彩活动，其中最亮眼的是重磅发布了Agilent 6495D LC/TQ和Agilent Revident LC/Q-TOF液质联用系统，两者均以高性能和智能化为主要特征，在硬件和软件方面同时改进，大幅提升客户的体验，并在智能化质谱方面树立了新标杆。
安捷伦科技质谱营销副总裁Jennifer Gushue博士表示：“首先我想说的是，对于所有的新品，我们努力的目标就是让实验室更加智能。新品首先需要满足用户对性能的需求，其次我们想传达的一个信息是，如何让仪器设备更加简便易用，让实验室运营处于最佳状态，借助软件可使仪器处于最佳工作状态，为研究者解放出更多时间，让他们专注于自己的研究。上述都需要依靠不断更新发展的智能特性。通过新品我们还想传达一个信息，就是可持续性。通过不断推出具备强大可持续特性的新品，帮助用户实现环境友好和可持续发展。”
Agilent 6495D 三重四极杆 LC/MS（LC/TQ）系统
安捷伦全新发布的 6495D 三重四极杆液质联用系统是一款超高性能系统，结合了智能功能，包括基于AI的SWARM调谐、VacShield、早期维护反馈 (EMF)、预约调谐和Intelligent Reflex在内的各种功能，能大幅延长正常运行时间并提高分析效率。
“新型6495D 三重四极杆液质联用系统是我们的高端产品。在性能方面，首先，它具有行业领先的超高灵敏度。其次，提升了仪器分析速率，具有亚毫秒级驻留特性，可以在半毫秒内分析更多的化合物。第三，最重要的是，6495D大幅提升了测量精密度，不仅一次测量可得出高质量的数据，还可在非常复杂的样本中重复数千次，获得同等高质量的数据。” Jennifer表示，“6495D 三重四极杆 LC/TQ是一个高性能系统。您可能知道，在过去高性能系统有时没有那么可靠和稳健，但6495D系统绝对坚如磐石，将灵敏度和测量精密度提升到一个新的水平，这本身就是惊人的。在超高性能的基础上，6495D使用了大量的智能化功能，为用户带来更好的可用性。”
6495D质谱，16天超过2000针进样未稀释的黑茶提取物，测定除草剂莠去津（Atrazine）,RSD=3.7%
6495D LC/TQ质谱系统是安捷伦的第四代产品，重新设计了其双级离子漏斗和前后端离子光学组件，大幅提高了灵敏度和分析速度。更重要的是智能特性，6495D使用人工智能和粒子群调优化，仪器可以完全自动优化系统，每天均能实现最佳性能。其中包括：方法自动化、维护自动化等功能，甚至当人们不在实验室时，系统亦可以自己进行所有的优化调整。
基于AI的SWARM自动调谐，采用粒子群优化的机器学习算法，可从每个调谐要素的变化中学习和优化，确保系统始终处于最佳状态
“我们在整个质谱仪中加入了传感器，所以当任何时候可能出现问题时，它都可以告诉用户’你需要检查仪器的这一部分’；当运行很多样品即将结束时，它可以告诉你‘嘿，你可能想考虑改变仪器的某些部分’。” Jennifer举例说，“这是一些智能化中早期维护反馈的例子，它可以主动告诉用户：仪器正在和将要发生什么，让仪器获得更多的正常运行时间。”
6495D LC/TQ系统还加入独有的Intelligent Reflex功能，该功能包括检测超载工作、检测样品何时超过校准范围、快速筛选等，为用户带来了更好的可用性。上述特性让多个领域的研究者受益，无论你是在研究蛋白质组学，还是在研究食品安全、环境，所有不同的领域都可以用到上述功能。
安捷伦Revident四极杆飞行时间LC/MS（LC/QTOF）系统
另一款重磅新品——安捷伦Revident四极杆飞行时间LC/MS（LC/QTOF）系统，正如其名称：Revolutionize your Identification所寓意，Revident使用了革命性的样品鉴定技术。它是经过全新仪器构造以及智能化设计的串联高分辨质谱，结合全新 MassHunter Explorer分析和ChemVista谱库管理软件，大幅提升用户的使用体验，可用于常规筛查、精确质量测定、化合物定量、未知物鉴定和高通量检测等。
Jennifer表示：Revident Q-TOF是一款经过重新设计的 Q-TOF系统。首先，它采用完全模块化设计，各模块均可卡入安装，无需电缆连接。其次，它拥有全新前端光学器件、新的碰撞池、全新采集系统和检测系统，整个仪器中均设有传感器使测量更精准，获得亚ppm级别的质量精度；并大幅提升了灵敏度和动态范围，可帮助在发现的工作流程中更快识别未知物。
苏黎世联邦理工学院的Nicola Zamboni教授展示了使用Revident Q-TOF，测定0.1-1000 ppb二甲基吗啉（杀菌剂）获得的结果，他表示：Revident的性能令人惊叹，它能提供前所未有的谱图纯度。这对于具有高分辨率、精确的质量性能至关重要。
Revident Q-TOF质谱测定0.1-1000 ppb二甲基吗啉（杀菌剂）
和6595D同样，Revident上也融入了各种智能。比如，各种传感器的反馈，可以自动检测仪器运行的各种变化，方法的自动化有助于更快地开发方法。Intelligent Reflex功能亦会自动识别、检测问题并自动修复，实现更高的可用性。
此外，安捷伦还发布了多款应用于色谱质谱的分析软件和仪器配套设备。比如：MassHunter BioConfirm 12.1 软件，能为客户提供强大的生物制药工作流程；针对MassHunter的AI峰积分软件，采用适应性强的AI辅助峰检测和积分替代了手动峰积分；全新 MassHunter Explorer软件，允许在单个软件中进行统计分析和鉴定等数据探索，从而简化了非靶向分析；全新的 ChemVista谱库管理软件集成了大量精心优化的谱库；新型HPLC自动进样器Hybrid Multisampler，具有经典的流通式进样模式和安捷伦FEED进样模式。
ASMS专业观众在安捷伦展厅了解新产品
这些重磅产品的发布纷纷吸引了ASMS的专业观众前来驻足咨询，现场气氛热烈。
此前，安捷伦已经在GCMS上实现了很多智能功能。Jennifer举例说：对于单四极杆GCMS系统，我们借助收购Virtual Control后获得的新软件功能，已使用人工智能来完成所有的峰积分。比如有时峰不正常，研究者必须退回做一些手动积分，这时一般需要一位专家，进入程序并进行费时的手动积分。安捷伦开发的这项软件功能，从成千上万的积分案例中学习，如何为各种特定的工作实现正确积分。过去由专家才能完成的工作流程，如今使用 AI就可以全部完成。
近几年，安捷伦相继推出一系列创新质谱产品，包括了 6475 LC/MS、5977C GC/MSD、7000E GC/TQ 和 7010C GC/TQ等多款高性能质谱仪器，而在ASMS年会上发布的两款质谱新品，更进一步强化了其产品布局，实现了从液质联用系统（LC/MS）到气质联用系统（GC/MS）等多领域、多应用的全面覆盖，适用于药物分析、环境检测、食品安全、生命科学研究等不同领域的应用于研究。
“ 目前，全球的许多客户都很难获得氦气，因此他们对安捷伦新推出的惰性离子源技术产生了巨大兴趣，这些GCMS新产品确实吸引了很多客户。事实上，去年我谈论GCMS 的次数比以往任何时候都多！我们的客户非常感兴趣，他们已将一些实验室里的研究载气从氦气转变为氢气。”谈到去年的新产品时Jennifer说到，“您可以看到今年市场进展的相关海报，展示了客户们在安捷伦产品中应用Intelligence Reflex 工作流程的成果：非常有助于提高生产率。他们有数千个样本要运行并且需要非常快速地获得答案，因此他们使用安捷伦的 Intelligence Reflex，只需确认关键样品即可进行快速筛选。Intelligence Reflex能够在无需用户干预的情况下自动执行该操作，为客户节省了大量时间。”
2020年起，新冠疫情席卷全球，给各个行业带来了严峻的挑战。然而，安捷伦却在此期间核心业绩逆势增长，安捷伦副总裁兼液相色谱、质谱和自动化事业部总经理Sudharshana Seshadri表示，获得该增长的原因是：安捷伦将“为客户提供支持”作为首要任务，积极采取灵活措施，满足客户的紧急需求，为避免因全球疫情而造成业务中断而与客户通力合作抗击新冠疫情。
例如，安捷伦旗下BioTek产品组合提供了一系列用于成像、检测和液体处理的仪器，可以加快处理数千份样品的速度（包括批量分配PCR预混液）。MultiFlo FX作为BioTek系列中的一款产品，专门用于分配RT-PCR预混液，非常适用于RNA提取和样本RNA浓缩的下一步操作。而RNA提取正是新冠疫情期间，开展大多数新冠肺炎病毒研究的基础。
当一些研究人员使用安捷伦的仪器（如Bravo自动化液体处理平台）开展新冠肺炎病毒相关研究时，帮助科学家们对最初为手工操作和低通量实验而设计的疾病预防控制中心（CDC）方案进行改进，使其可以在自动化液体处理设备上运行。这使得一些实验室每天能够处理多达2000份样本，在提高实验室处理能力的同时，将获得结果所需的时间从几天缩短到几个小时。
在扩增和检测方面，安捷伦的Brilliant III qRT-PCR探针法试剂盒系列产品被广泛用于制作检测试剂盒。另外，意大利一家公司还推出了用于检测新冠肺炎病毒的CE-IVD试剂盒，该试剂盒与市售的实时PCR系统相兼容，包括安捷伦的AriaDx实时PCR系统。
安捷伦加强了与客户的沟通，及时了解他们的状况和需求，并快速响应，确保为客户提供持续稳定的技术支持和服务。这使得安捷伦在疫情期间依然能够与客户保持紧密合作，共同应对挑战。
谈到未来的市场和技术趋势，Sudharshana表示：安捷伦致力于为所有市场的客户提供支持，并专注于促进智能驱动型未来实验室的持续发展，基于这一理念，安捷伦设计和创建全新的实验环境，以更快、更高效地开展科学研究。
面向未来的实验室正在不断发展，而安捷伦也紧跟着时代的步伐。当前，生物制药的客户面临着诸多挑战，这些客户需要分析越来越复杂的化合物，应对不断增加的相关法规，以及处理以指数级速度增长的海量数据。为了应对上述挑战，他们将各种技术和工艺进行整合，采用仪器智能化技术，以整合支持自我监测和诊断以及用于管理数据采集和分析的各类系统。
Virtual Control公司（于2022年被安捷伦收购）开发的先进人工智能（AI）技术就是其中的一个例子。一款名为AI Peak Integration的智能技术软件现已集成到安捷伦的MassHunter定量分析软件中，用于实现GCSQ的数据分析。
针对MassHunter定量分析软件的AI Peak Integration是一款基于云的机器学习插件，可以在分析测试实验室使用GC-MS 单四极杆质谱进行数据分析过程中自动进行峰积分处理，从而显著缩短数据处理时间。该软件利用机器学习模型，根据每个客户独特的数据分析工作流程进行训练，使用适应性强的人工智能辅助峰检测和峰积分功能取代手动的峰积分处理。
随着时间的推移，使用深度学习和持续学习反馈功能将进一步提高模型的性能，特别是对于稀有化合物的检测，这将有助于提升分析测试实验室的自动化水平，以及最大限度提高样品吞吐量，从而生成一致且高质量的数据，同时使模型更易于使用。
安捷伦将持续倡导“未来数字实验室”，这是一个配备各种智能化仪器、融合智能自动化技术以及跨越多个实验室数据平台的生态系统，让研究人员能够基于分析结果获得有力的洞察，而这些洞察将能够极大地加快科学研究的进程。
智能化驱动的未来实验室
当问到中国的临床质谱市场时，安捷伦副总裁兼质谱事业部总经理Ken Suzuki表示：质谱技术在临床实验室中有许多常见应用，包括新生儿筛查、治疗药物监测和类固醇分析等。相较于其他技术，质谱具有更高通量、更高的特异性和灵敏度等优势，如果样本量足够大，每次检测的总成本会降低。近年来，随着质谱技术在临床分析领域的应用迅速增加，安捷伦不断液相色谱、质谱仪器的技术和软件，使其成为分析临床样本的理想选择。
谈到中国更多的细分市场，Ken表示：安捷伦致力于在中国呈增长趋势的各大细分市场内推动解决方案创新，涵盖生物制药、生命科学研究、材料和新能源等领域。安捷伦正在开发覆盖多个平台的综合工作流程解决方案，以满足客户需求，其中涉及的领域包括环境分析中的新污染物（包括全氟辛烷磺酸（PFAS））以及具有全自动样品制备功能的增强型食品安全工作流程等。
此外，为整个实验室环境内的自动化解决方案构建数字化实验室生态系统，以充分把握数字化转型趋势的举措也将继续发挥重要作用。作为这项工作的一部分，安捷伦正专注利用当前强大的分析能力，实现仪器和工作流程的智能化。
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