目前，传统石化实验室存在通检流程繁琐、效率有待提升、人员替代问题、降本、安全性亟待提高、高质量数据产出较少等一系列痛点……AI驱动的黑灯实验室，应运而生。

AI驱动的黑灯实验室，是通过集成机器学习AI算法管理平台、协作式机器人及自动化设备，实现实验全流程无人化操作与闭环控制。该系统可自主完成样品处理、仪器控制、数据分析和报告生成等任务，特别适用于高重复性、高危险性或特殊环境需求的实验场景，且支持24小时无人值守运行。

当前，中国正加快培育新质生产力，科技创新引领产业深刻变革。在此进程中，AI驱动的黑灯实验室正在成为驱动石油石化领域加强科研创新、提升运营效率、保障数据合规的核心引擎。数智化的分析测试技术不仅能显著减少人为误差、提升数据可靠性与可追溯性，更能借助AI等前沿技术实现深度数据挖掘与预见性维护。

近日，在新质生产力背景下，就石化领域实验室技术迭代方向、未来实验室是什么样子等问题，来自能源、化工与科研领域的专家进行了一场深入的探讨。

实践与前沿探索

中国石油石化：各位领导、专家好！未来，石化领域的实验室将演化成什么样子，业界都很期待。特别是AI驱动的黑灯实验室的出现，备受关注。黑灯实验室，听起来很炫酷，极具未来感。目前，在这方面安捷伦有哪些实践？

葛奇：在自动化实验室方面，安捷伦最早进行探索实践的领域就是石化行业。三四年前，安捷伦秉承“以客户为核心”的初衷，在中国设立了“实验室生产力创新中心”，专门应对实验室数智化的需求，与合作伙伴、客户共同打造具有全球影响力的数字化、智能化实验室集群。

石化行业的检测实验室具有一些特点，比如样品类型、分析方法相对固定，重复性比较高，且24小时运营。这些特点与自动化实验室的应用场景比较匹配。就安捷伦的视角来看，目前在石化实验室的前沿实践领域，中国客户是走在前列的。

到目前为止，安捷伦交付最多的自动化实验室是在石化行业。在新能源和新材料领域，我们帮助客户打造了黑灯实验室。利用机器人和设备，这个实验室实现了24小时运行，通过AI精准的理论计算以及高效的、自动化的不断实验验证，可以快速地优化新材料合成路径和反应条件，同时可以非常快速地合成所需的新材料。

中国石油石化：面对AI驱动的黑灯实验室已经向石化行业走来这一现实，大型石化实验室在未来应该有哪些布局和探索？

郭媛媛：大型石化企业实验室覆盖从原料到产品输出以及环保安全等多领域的分析检测。然而，面对日常检测的高通量需求，传统的人员操作检测仪器流程较长、效率滞后。如何快速、准确地完成高通量检测任务成为亟待解决的问题。

针对石化企业在高毒性化学品检测、劳动密集型分析等领域的检测需求，推进自动化实验室建设是行之有效的解决方案。通过构建自动化实验室体系，不仅能显著提升检测工作效率，而且能全面优化员工作业环境并强化实验室安全保障。具体体现在三个方面。

一是在人力成本结构优化层面，随着黑灯实验室模式落地，基础性、重复性的检测任务可由智能机器人完成，大幅减少了对人工操作的依赖；二是在作业场景友好性方面，自动化系统可将检测人员从高毒化学品接触、高强度体力劳动等危险场景中解放出来；三是在资源利用效率层面，该模式对提升精密仪器利用率、降低实验室整体能耗具有显著的效益，能为成本控制提供有效支撑。

未来，期望随着自动化与AI技术的推进，实现实验室数据深度应用，并逐步构建实验室智慧管理平台，实现对设备、环境、安全等要素的全面集成与智能调度。

标准化与高质量数据

中国石油石化：在黑灯实验室的发展过程中，标准化问题是关键所在，因为标准化决定了黑灯实验室在未来能走多远。对此，您有何看法？

迟海鹏：确实，标准对黑灯实验室的发展会有很大的推动力，但现在各方仍在探索之中。

就目前而言，现有的行业标准可能是黑灯实验室发展的阻碍，不管是对于实验过程中的认证还是合规性。因为，人的操作习惯和机器人以及AI是完全不同的。黑灯实验室在发展过程中一定要突破很多边界。例如，人的使用习惯和操作习惯都要被推翻，不能用人的思维来考虑机器的思维。因为，二者具有很大的区别。

中国石油石化：石化实验室从数字化、智能化到AI驱动，高质量数据起到的作用十分关键。请您谈谈黑灯实验室在产生高质量数据方面的情况。

迟海鹏：AI驱动的黑灯实验室将是一个主要的发展趋势。这种实验室以AI为大脑做本地化进化、自学习、自净化、自编程，然后指挥全过程无人的黑灯实验室来完成所有的试错性研发以及重复性检测。同时，产生的高质量数据再去训练AI，让它变得更聪明，从而形成一个闭环。这种实验室具备“三要素”：本地化AI、全自动化的实验室和高质量数据。

黑灯实验室最重要的产出就是高质量数据。目前，中美之间AI较量的关键点就在高质量数据上。也就是说，稳定、快速地产生AI友好的高质量数据，是非常重要的。

通常，黑灯实验室中会产生海量数据，如果全部记录下来，存储量将非常巨大。那么，哪些数据应该留下来、哪些可以去掉，这一决策非常关键。目前，我们正在这方面发力。我们关心实验室全流程高质量数据的产生，不仅因为要保证AI友好的自学习，而且因为高质量数据一定是AI时代最重要的因素。

创新无处不在

中国石油石化：黑灯实验室最重要的产出就是高质量数据。那么，在您看来，拥有AI时代这一最重要因素的黑灯实验室，在研发领域将会展现出一幅怎样的图景呢？

迟海鹏：未来，AI驱动的研发型黑灯实验室大概会是这样的场景——比如针对一种新材料的研发，研究人员每天做的工作就是不断地往实验室样品槽里放各种试剂，它就会快速自主迭代，产生一系列新的产品。假设这个研究人员是一名中学生，也可以委托一个自研发、自驱动的AI顾问平台，由它来完成配方。这也说明，未来可能人人都是科学家，因为研发的边界已经变得很低。同时，未来由AI推动的黑灯实验室可能会带来一个根本性的变化，那就是——创新变得无处不在。

另外，AI驱动的黑灯实验室，由于在重复性、标准性以及固定的研发路径下的效率更高、自学习能力更强，并且不会遗失任何历史数据，还能产生高质量数据进行快速曲线预测，所以显示出很高的研发效率。

中国石油石化：目前，有没有AI推动的黑灯实验室效率提升的一些具体的数据呢？

迟海鹏：黑灯实验室作为一个新的范式，把生产力的主体从人变成AI，从而与传统实验室相比产生了巨大的差别。

AI推动黑灯实验室效率提升确实非常可观。就目前的实践而言，开发出的效率最高的化学材料方面的研发型黑灯实验室大概是传统实验室效率的数倍。而目前的检测型黑灯实验室与传统实验室相比，也基本能达到人员效率的数倍。

效率的提高来自哪里？第一，在由人操作的时候，实验室的仪器之间需要操作空间，而黑灯实验室杜绝了人的工作空间，所以工作面积得到了很大压缩。AI甚至不需要机械臂，就可以操作和控制仪器。第二，黑灯实验室仪器的数量会明显减少。第三，黑灯实验室的投资会减少，这是由于黑灯实验室大规模节省了实验面积，相应的投资也大幅减少了。第四，黑灯实验室的能耗会大幅减少，因为黑灯实验室不用考虑人的感受即舒适性，或者出于对健康的考虑需要对有毒性残留作出规定，等等。

总之，黑灯实验室相比传统实验室，将更有效率、更安全、更稳定，而且不会有数据错误，也不会出现人为主观因素参与导致的一系列问题。

5到10年快速普及

中国石油石化：展望未来，在石化领域，AI驱动的黑灯实验室需要多长时间可能实现普遍的应用？为什么？

迟海鹏：我想借两年前我们做的预测来回答这个问题，而这个预测现在仍然有效。那就是，未来3至5年AI驱动的黑灯实验室会广泛用于检测，然后再赋能生产。原因在于市场的推动作用。

我们看到，化工行业的检测领域在技术革命或是方法更新上已经很长时间没有什么变化了，在延续原来的检测方法，生产工艺也没有太大的变化。通过AI驱动的黑灯实验室的接入，其产生的高质量数据可以对质量进行提前预测从而指导生产。这将带来一场革命，将产生新的经济价值，从而快速促进黑灯实验室的落地与普及。

在这个领域，盛虹石化是走在前沿的。据统计，仅今年半年左右的时间，跟随盛虹石化的脚步，在化工领域准备尝试黑灯实验室的大型企业就增加了几十家。所以，根据我们的预测，未来5至10年，在化工行业的研发领域，黑灯实验室的普及率将会快速增长。

中国石油石化：请郭总畅想一下，如果AI驱动的黑灯实验室在大型石化企业实现，相关领域会发生怎样深刻的变化？

郭媛媛：如果黑灯实验室在大型石化企业实现，将会从以下几个方面产生变化。

首先是人员成本变化。黑灯实验室落地后，简单、重复性的工作可交由机器人去做，减少了基础性、规律性操作对人工检测的需求。其次是对检测人员作业场景的友好性。它可将人从繁重、高毒危险化学品等相关实验中“解救”出来。通常，在石化行业实验室做测试分析要穿重型防护服，因为是高毒环境，所以防护必须从面部到躯干再到手部。一旦黑灯实验室实现了，这些将成为过去时。再次，高毒实验室的排风所带来的高能耗投入也将被大幅降低，因为人员操作而带来的泄漏或者是微小的无密闭等情况将被完全避免。最后，实验室繁重的体力工作也不再需要研究人员来进行，比如清洗样品等。在一切变化中，最重要的是，实验室的安全性将大大提高，安全从本质上得到了保证。

开放合作迎转变

中国石油石化：正如各位所言，AI驱动的黑灯实验室改变了实验室运行的范式。那么，它将给中国的化工市场带来怎样的变化呢？

迟海鹏：我们已经看到AI驱动的黑灯实验室是一个范式的革命，它会推动科研革命，也会成为未来工业革命的重要组成部分。大家应该主动去拥抱它，主动去尝试它。

AI驱动的黑灯实验室可能会带动一次技术革命，特别是用检测的高质量数据去赋能生产的调优。目前，中国的化工市场价值约为十多万亿元。通过AI驱动的黑灯实验室这类数智化实验室的普及和运用，我们计算出投资优化的幅度在一成左右，这相当于带动了一次技术革命。可以预见，这给中国的化工市场带来的变化将是非常巨大的。

中国石油石化：面对未来，各位就AI驱动的黑灯实验室还想对业界说点什么？

葛奇：对石化行业而言，AI驱动的黑灯实验室是机遇，也是挑战。要想真正地落地，最重要的是整个业界要有一个开放、合作的态度，要和客户、合作伙伴一起合力创新，才能有共赢的结果。因为，实验室的数智化过程不是一次性的，它是一个不断演化迭代的过程。实验室的数智化也不是一家企业可以独立完成的。所以，我们一定要本着开放和合作的态度，去合力解决问题。

郭媛媛：未来的实验室一定是高度自治的“智能体”，它会成为整个企业全流程的智慧大脑。整个化工行业都应该用开放、友好的态度去拥抱这一新事物。