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在AI时代下,如何有效利用纸质实验记录

在AI时代下,如何有效利用纸质实验记录

在科研与研发的赛道上,数据就是燃料,而AI则是引擎。我们常说“数据决定研发成败”,但在许多实验室中,仍有海量的核心数据沉睡在厚重的纸质实验记录本中。

当AI算法正在以毫秒级的速度筛选新材料、预测新结构时,我们该如何处理那些“模拟信号”时代的纸质遗产?

一、实验数据:研发的命脉

在材料科学、生物医药等领域,每一个实验数据点——无论是原料配比、反应温度,还是最终的产率分析,都凝聚着科研人员的心血。这些数据不仅是实验结果的记录,更是企业核心竞争力的体现。

在AI时代,数据更是训练模型、优化算法的基石但如果这些数据被锁在纸堆里,无法被检索、无法被计算,它们的价值将大幅折损。

二、纸质实验记录的四个现实问题

尽管纸质实验记录有书写的实感,但面对现代研发效率要求,其弊端日益凸显:

1. 书写易错,辨认困难

手写字迹潦草是实验室的“通病”。人为记录难免笔误,一旦关键参数写错或涂改不清,往往意味着重做实验,浪费时间和资源。

2.  保管条件受限

潮湿、虫蛀、茶水倾倒、火灾水患——物理介质经不起时间考验。一次意外足以让数十年积累归零。

3. 查阅效率低下

想找去年某条件下的数据?逐页翻。想对比三年间同类反应的收率?一本一本翻。效率极低,严重阻碍了经验传承和数据复用。

4. 存在合规风险

强监管行业(制药、医疗器械、生物制品、CRO等)要求数据符合ALCOA原则可归因、清晰可读、同步记录、原始、准确。纸质记录若出现修改未注明、页面缺失、日期不连贯,审计中极易被质疑真实性。

三、破局:如何高效复用纸质实验记录的数据

面对历史积存的纸质记录,全盘抛弃不现实。以下四个步骤可操作性强,逐步推进:

1.电子化:扫描为PDF

将纸质实验记录逐页扫描成PDF,解决物理保存风险和异地查阅问题。但这一步只完成“电子化”,未到“数字化”——扫描件里的文字对计算机仍是不可读的图片。

2. 智能识别(OCR技术)

完成扫描后,将PDF扫描件上传至电子实验记录本(ELN)系统。具体操作方式是:为每一页纸质记录在ELN中创建一条对应的实验记录,将扫描件作为附件插入该记录页中:扫描件与电子记录一一对应,后续查找和追溯都有明确归属。

附件上传后,部分ELN平台支持OCR识别手写文本并建立索引。

实际应用中,印刷体识别率可达95%以上,但手写记录识别率通常在50%-70%左右。这意味着搜索“催化剂用量”时能找到大部分内容,仍有约30%-50%概率漏掉关键数据。

更关键的是,常规OCR只能识别“文字”,却无法理解“专业语言”。对于手写的化学结构式、反应方程式、凝胶电泳图、光谱曲线等内容,核心信息多嵌于图形之中,OCR对此无能为力。

3. 人工补录关键信息

承接上一步的局限,机器无法完全替代人工,建议采取“人机协作”模式,对高价值信息进行人工补录:

– 结构式与反应式:用手写笔记中的原图作为参照,在InDraw、Chemdraw等专业绘图软件中重新绘制,生成可检索的标准格式

– 关键数值与条件:温度、压力、收率、纯度等核心参数,录入结构化字段

– 关键词标签:每页记录添加项目代号、反应类型、产物名称等标签

将以上人工录入的关键词与扫描件附件关联后,即便OCR识别有误或AI无法解析手绘结构式,仍可通过精准录入的元数据快速定位到对应记录。

投入产出比高:花5分钟提炼一页核心信息,后来者5秒内即可精准定位。

4. 向电子实验记录本过渡

在逐步消化历史数据的同时,更重要的任务是改变未来的记录方式。电子实验记录本(ELN)正在从“可选项”变为“必选项”

以国内成熟的鹰谷电子实验记录本(InELN)为例,其核心价值体现在三个层面:

第一,从根本上解决纸质记录的固有问题。

 电子录入从源头杜绝字迹潦草难以辨认的问题;自定义实验模板确保记录格式统一、要素完整;数据集中存储在服务器上,彻底告别纸质的损坏和丢失风险。此外,InELN支持全文搜索、结构式搜索和基因序列比对,帮助科研人员快速查找和复用历史数据,避免重复探索。

第二,全面满足强监管行业的合规要求。

 InELN提供电子签名完整的审计追踪功能,每一条数据的创建、修改、删除均有时间戳记录,符合FDA 21 CFR Part 11及中国GMP法规对数据完整性的要求,让审计有据可查、有迹可循。内置的InDraw结构式编辑器(支持IUPAC中英文命名)和生物序列编辑器,更能满足化学合成与生物实验的专业记录需求。

第三,让数据真正为AI所用,释放研发潜能。 

这是ELN面向未来最重要的价值。规范化、结构化的电子数据,可直接作为高质量素材喂入AI模型。InELN已全面接入DeepSeek大模型,支持AI贝叶斯优化智能体,以及智能报告、论文、专利、CTD申报资料的AI辅助撰写等功能。在实际应用中,实验报告生成效率可提升90%以上,立项调研周期从30天缩短至1天,实验效率实现指数级跃升。数据的价值不再止于归档,而是真正流动起来,反哺研发决策。

目前,国内已有700多家企业客户选择鹰谷InELN完成从纸质到电子的过渡,客户包括扬子江药业、复星医药、映恩生物、和记黄埔、艾力斯、华为、晶泰科技等头部企业,覆盖生物医药、化工、新材料等多个研发密集型领域。先例在前,这条转型路径已被反复验证。

结语

AI不会淘汰科学家,但会用AI的科学家会淘汰不用AI的科学家。

高效利用AI的第一步或许比你想象的更朴素:让实验数据能被找到、能被读懂、能被复用。

关于鹰谷

让研发有数据、有智慧、有未来,打造超级AI科学家

上海鹰谷信息科技有限公司(Integle)成立于2013年,建立鹰谷科研智能管理平台,Scientific Intelligence Management System, SIMS,致力于为企业建立自己的科研知识库和AI生产力工具。以电子实验记录本为中心,提供电子实验记录本InELN、科研库存管理系统InWMS、化合物与样品注册管理InCMS、科研项目管理系统InProject、科研采购管理InPMS等科研数据管理系统,由科学家打造,拥有结构式编辑器InDraw生物序列编辑器InSequence、文献结构化工具InPaper、科研AI大模型InAI等科研工具类软件。
经过10多年的迭代开发,掌握IUPAC中英文命名、化学结构高精度AI图像识别、质粒设计、引物设计等专业技术,实现国产替代,解决很多行业“卡脖子”问题。鹰谷SIMS平台全面接入DeepSeek,结合鹰谷知识图谱,AI直接生成周报、论文、专利、CTD申报资料等底稿,打造实验设计、专利写作、QA检查、申报注册等多种数字员工,助力企业拥有专属的“超级AI科学家”,从而显著提升100倍的研发效率。服务团队大多数为来自世界五百强、北京大学、复旦大学、上海交通大学、浙江大学等化学、生物领域的科学家和工程师,做到真正理解客户需求,为客户的业务场景提供更专业的解决方案,具备30分钟快速反馈的响应机制,让客户更安心。
目前,鹰谷已经服务了700多家行业标杆客户(其中100多家上市企业),全面覆盖生物医药、化工、新材料、新能源、食品日化等研发领域,如华为、扬子江、倍特药业、和记黄埔、艾力斯、人福医药、迈瑞医疗、晶泰科技、英矽智能、法国娇韵诗、中科院上海神经科学研究所等企业或高校研究所。2019年率先实现了InELN软件出海美国,如美国ADARx Pharmaceuticals、美国Staidson Biopharma、美国SparX Therapeutics,并陆续进入韩国、新加坡、法国、德国、日本等多个国家。

鹰谷明星产品——电子实验记录本InELN,资深科学家主导设计,致力于将每一个功能做深做透且高度灵活,整合InDraw和InSequence,建立实验知识库。支持云端部署或本地私有部署。全面接入DeepSeek,帮助企业50人做出100人的业绩。

鹰谷核心工具软件——InDraw结构式编辑器,支持中文(全球首家)或英文的IUPAC命名,高精度(99.75%)AI化学结构式图像识别,大分子编辑器HELM,全同位素绘制,兼容ChemDraw。有网页端、客户端两种版本,InDraw绘制的结构图,已在国际顶级期刊上发表数百篇SCI论文。

鹰谷新品工具软件——InSequence序列编辑器,对标SnapGene,由鹰谷纯自主研发,可用于DNA/RNA/蛋白序列编辑。兼容GenBank、Addgene文件中的序列信息,能实现质粒设计、引物设计、特征与酶切位点展现等功能,支持千万数量级碱基处理。

鹰谷新品工具软件——InPaper文献结构化系统基于AI研发的专利/论文数据挖掘工具,能自动提取PDF专利或论文数据,获得结构式、反应式和活性数据,可用于AI训练,帮助企业建立自己的文献数据库,实现全文搜索、结构式和反应式搜索。

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