面向生物实验的操作系统

让实验技能,
跨越硬件。

研序致力于构建生物实验操作系统,以操作中间层为核心,适配机器人与仪器,组织可执行、可验证的实验流程。

围绕具体流程开发实验应用包,支持硬件伙伴形成交付方案,帮助实验室选型、部署与持续运行。

实验需求

流程与标准

硬件能力

机器人与仪器

LabMozart

实验操作中间层

技能组织 执行适配 结果验证

应用方案

服务具体实验流程

复用资产

支持后续适配与部署

承接实验需求,沉淀可复用能力。

硬件能力,
不等于实验能力。

AI 加快假说与实验方案的生成,科学假说仍需湿实验检验。机器人与仪器已有各自能力,将它们转化为可复现的实验流程,还需开发、适配与质量验证。

实验要求可以界定
对象、操作条件与质控要求可逐项定义,为开发与验证提供依据。
流程衔接仍需工程
存量设备未必有可调用接口,样品流转、物理交互与步骤依赖仍需打通。
重复工作可以沉淀
把共用操作、适配与验收要求封装为实验应用包,支持后续部署。

我们的判断:在进入千家万户之前,机器人可先在任务与验收条件明确的实验室落地。

从实验卡点,寻找机器人适合介入的环节。

设备协同运转,
实验持续推进。

围绕具体实验任务,把操作步骤、设备衔接、运行条件与结果核验组织成流程。

实验要求进入步骤安排,按需选择仪器接口、机器人或人员执行,再核验实际操作状态与相关质控;结果反馈到步骤安排,条件未满足时暂停。机器人操作由中间层适配,仪器接口与人员可独立执行。
按任务组织执行,依据结果安排下一步。

状态触发实验

  1. 卡点达到生长阈值,仍要等人操作
  2. 探索路径按条件衔接诱导、取样或收获
  3. 目标价值抓住实验窗口,减少等待
查看操作与验收要求

依据生长曲线、时间窗与实验阈值,衔接诱导、取样或收获,而非只按固定时间执行。

核验监测数据、触发条件、操作时机与实验结果;数据缺失或异常时,不触发依赖该数据的步骤。

结果驱动的样品处理

  1. 卡点检测完成,后续处理仍需人工接力
  2. 探索路径按检测结果衔接配比、处理与流转
  3. 目标价值用量有依据,去向可追溯
查看操作与验收要求

利用液体工作站已有的处理能力,把检测结果、配比计算、样品流转与处理任务接起来;机器人补充必要的物理衔接。

根据定量与质控结果计算用量、调度处理并追踪去向。验收同时核对处理配比、目标容器、来源记录与实验质控。

固体菌种操作

  1. 卡点固体培养物取样难沿用移液方案
  2. 探索路径衔接指定取样、划板与培养
  3. 目标价值操作可重复,菌种可追踪
查看操作与验收要求

从培养管中的指定固体培养物取样,再衔接划板与培养;按器具接触、取样量和划板方式设计操作。

按菌种、培养条件与器材设定参数,专项核验取样对象、取样与划板质量、污染控制及培养结果。

人机共用存储

  1. 卡点人机混用,位置变化、取放受限
  2. 探索路径识别定位、按需取用、核对归位
  3. 目标价值少改设备,接上样品流转
查看操作与验收要求

人机共用普通与低温冰箱时,摆放变化、取放角度和结露起雾影响识别与操作。通过定位、交接规则和必要的小幅改造,衔接取用与归位。

核验样品身份、位置与容器状态,并专项验证低温暴露、识别可靠性和操作安全。

上述为应用探索方向,具体任务、运行条件与验收要求由共创确定。

优先调用既有设备接口;对缺少接口的按键、旋钮或取放环节,评估机器人操作与必要改造。衔接液体工作站等单机能力,以合格工作量、响应时机、人工干预和总投入衡量应用价值。

组件级跨硬件仿真演示 · 最近新增:2026 年 10 月 28 日

硬件各异,
目标一致。

从实验流程所需的基础操作入手,开展跨硬件仿真与执行适配。

已在仿真中验证部分基础操作,正开发实验流程,并与硬件团队讨论应用需求与实机验证条件。

统一试管、目标孔位与成功条件,三种配置分别适配移动、停靠、抓取与放置。

约 69 秒
仿真演示 · 原速

验收关注

取管对象正确、目标孔位正确、释放完成、终态稳定。

配置说明

OpenArm 与 Franka 配备平行夹爪,Phoebe 配备 Hand-E 夹爪,分别适配抓取、搬运与入架。

以上为独立操作的跨硬件仿真演示;实机表现与实验质量需通过相应测试确认。

连续执行机制 · 仿真验证

从单步操作,到连续执行。

状态贯通
保留对象状态,将前序结果传入后续操作。
条件衔接
核对当前状态,满足前置条件后继续。
异常阻断
失败时暂停后续流程,保留状态供处理。
硬件配置、对比维度与演示范围

样品转移、设备按键与旋钮调档视频更新于 2026 年 9 月 15 日;移液器演示新增于 2026 年 10 月 28 日。

上方视频分别展示独立初始化的操作。连续机制另在 OpenArm 的样品转移与设备交互组合中完成仿真验证,采用已测试场景和配置。

共用
任务目标与验收要求
适配
末端、抓姿、路径与控制
检查
本次仿真操作与终态
平台样品转移设备按键旋钮调档取枪装头
OpenArm左侧平行夹爪右侧 ORCA 灵巧手右侧 ORCA v2右侧 ORCA v2
Franka左侧平行夹爪右侧 Wuji 灵巧手右侧 Wuji Hand 2右侧 Wuji Hand 2
Phoebe左侧 Hand-E 夹爪右侧 Allegro 灵巧手右侧 Allegro v3右侧 Allegro v3

本次选取三种硬件配置,展示同一任务要求下的执行适配;更多配置按相同流程适配与验证。平台名称用于标识演示配置,商业合作另行约定。

样品转移采用共同终态要求与分别设定的效率目标:本次 Franka 用时 66.702 秒,超过其 64 秒目标。

Phoebe 按键演示采用未标定工程模型;旋钮演示采用尚未校准的理想被动滚轮模型。

移液器演示:取用与吸头安装为概念仿真,吸头安装采用概念建模。各配置分别适配姿态与操作细节,不构成性能排名;未验证实际移液、吸头密封或实机质量。

以流程开发切入 · 中间层为核心 · 操作系统为长期方向

从具体流程,
走向可复制交付。

将实验协议、适配配置与验收要求封装为有版本的实验应用包,让后续部署聚焦硬件与现场差异。

  1. 具体流程开发

    围绕样品与实验目标,明确步骤、设备交互和质量判据。

  2. 实验应用包

    统一管理流程、硬件绑定、适配参数与验收判据,标明版本及适用条件。

  3. 跨现场复用

    保留流程与技能定义,由适配体系处理新硬件和现场差异,完成必要复验。

应用包定义流程,运行系统组织执行。调度仪器、机器人与人员,核验并记录结果;中间层适配机器人操作。共用资产支撑开发、部署与运行的一体化。

研序生物实验操作系统

贯通设计、验证、部署与运行

长期产品演进构想:Studio 设计空间与流程,向 SkillLab 提供场景与任务定义;SkillLab 完成仿真适配与验证,向 Ops 提供通过验证的版本;Ops 完成现场配置与验收,并负责实验运行与维护。授权反馈返回改进,经复验和批准后发布;统一操作中间层与资产底座贯穿全过程。
返回系统图

大图可横向、纵向浏览;聚焦图框后,可用方向键移动。

Studio 定义空间与流程,SkillLab 适配与仿真验证,Ops 部署、运行与维护。长期产品方向,分阶段建设。
执行架构

步骤决策按任务选择仪器接口、机器人或人员;机器人操作经中间层适配,实际状态、设备读数与实验质控返回步骤决策。

实验任务与授权进入步骤决策,直接分配仪器接口或授权人员;机器人操作经中间层适配与执行。实际操作终态、设备反馈与实验质控返回步骤决策,质控依赖步骤等待相应结果。

实验任务与授权

样品、器材与目标,SOP 与授权范围;衔接 LIMS / ELN。

实验步骤决策

结合依赖、状态与模型建议,安排步骤或暂停交接。

按任务选择执行资源

仪器接口

直接调用可靠接口,回传设备读数。

实验操作中间层 → 机器人

技能组合、能力匹配、执行计划与操作验证;厂商系统承担控制与保护。

授权人员

直接承接人工步骤、实验判断与异常接管。

结果核验与反馈

操作终态、设备反馈与实测质控,按相关判据更新步骤决策;质控依赖步骤等待相应结果。

衔接 LIMS、ELN 与仪器数据,沿用厂商控制与保护;可靠接口优先调用,人员承担人工步骤与异常接管。

共用技能定义,独立结果验证

不只完成动作,
更要满足实验要求。

将样品身份、时间窗与质控要求纳入执行与验证;动作完成与实验合格分别判定。

任务要求约束执行计划;共用验收判据独立进入结果验证。
共用技能定义包含对象角色、目标状态、前后条件与统一验收判据;任务要求进入配置绑定与计划,再进入许可检查和分段执行。统一验收判据独立送达结果验证,实际状态与设备反馈决定是否完成或阻断接续;执行方式与取证方法按配置适配。
样品有身份
关联样品身份与处理阶段,保留每次操作的对象和去向。
操作有条件
将时间窗、接触条件与步骤依赖纳入执行约束。
结果有质控
分别核验操作终态、设备读数与实验质控;样品质量与污染控制需实测确认。
机制设计、配置绑定与末端适配

四个关键设计选择

要求共用,执行适配
技能定义共用对象、目标、前后条件与判据;绑定配置生成计划,许可检查后分段执行。末端、控制与取证分别适配,不放宽任务标准。
先筛可行,再选方案
模板、规划器或 VLA 形成候选,先用几何、接触与硬件限值等硬约束筛除不可行方案,再比较进度与风险;可靠模板优先。力觉与触觉须具备硬件、标定和验证。
预测排序,实际核验
预测比较候选;实际状态、设备读数与质控按共用判据独立核验,不由计划或预测替代。厂商系统保留底层控制与保护。
条件续接,质控等待
更新观测再安排下一段;状态不明或条件未满足时阻断,沿用经测试的异常处理路径。质控延迟时,仅推进不依赖该结果的步骤。

实验协议提供对象、步骤与验收条件;人类示范提供意图与视觉线索,接触力须有测量依据;机器人记录提供状态、动作与结果,保留来源和缺失信息。

共用要求,配置适配

任务与技能
对象、目标、约束与验收要求。
配置与现场
末端、控制、位置、权限与当前状态。
本次执行计划
绑定经验证模板与配置,确定动作顺序、参数与停止条件。

适配设计示例:取管入架更换末端

标准保持
试管、管架与任务不变:对象和孔位正确,容器完好,释放后稳定。
执行适配
夹爪换为灵巧手,重配接触、抓持力、避让、入架与松手动作。
验证复核
按可用信号调整抓稳判断与检测方法,复验成功、失败识别,保持结果标准。

异常保留对象状态并转入预定处理;运行记录进入离线改进,改动经相关复验后采用。

用 AI 驱动研发,
把经验沉淀为资产。

AI 智能体连接方法研究、技能开发与仿真,让测试反馈成为后续开发的依据。

研发与离线改进 / 从操作要求到复用经验
任务理解、方法研究、技能开发、仿真验证、经验复用。未通过返回开发,经复验版本用于后续任务,在用版本不自动替换。

物理仿真提供检验依据,人负责目标、关键判断与验收。

实验应用与技能库
沿用流程定义、操作技能与适用条件,组合后续应用包。
硬件适配体系
复用设备接口与执行方案,集中处理配置差异。
验证与回归体系
以版本、操作记录与质量判据形成回归测试,保留异常处置经验。

先用授权反馈改进应用与交付,再以适配工时、人工干预和实验质量检验复用价值。

研发反馈与独立评测

研发形成候选,反馈推动修正

AI 检索方法、生成技能代码与配置,调用仿真检验几何、接触与受力,并分析失败;未通过的方案返回开发。

授权运行记录关联任务、配置、版本与结果。AI 据此区分感知、标定、接触、策略与实验因素,将修正回填代码、配置、测试和开发规则。

操作、异常与人工纠正关联实际结果,完善技能适用条件、恢复策略与接口;对象规格、设备接口、标定与现场记录完善适配配置及适用范围;质控、对照与跨配置记录形成回归集合和验证矩阵。

污染控制专项核验,因果判断结合对照试验。记录对齐单位、坐标、时间与对象语义,保留来源、标定、配置、版本和缺失信息,区分实测、推断与仿真参数。

独立评测,检验复用价值

学习策略与其他方法,在相同任务和资源预算下对照可靠基线,以独立测试评估并保留失败。以版本差异、运行记录和适配、复验工时评估复用价值,并检查干预投入与实验质量。

版本发布:未达标继续分析;经独立评测、必要复验与批准后,形成可追溯版本用于后续任务或授权更新,在用版本不自动替换。

从仿真走向实机的验证路径

从数字预演,
到实机验证。

按阶段形成现场模型、适配配置、实机测试与现场验收记录,构成可交接的部署包。

01

现场建模

以 Capture 采集空间,留存设备标注与测量来源,再结合精确标定完善交互参数。

LabMozart Capture 空间扫描与设备定位界面
LabMozart Capture / 空间采集入口
阶段产物含坐标与测量来源的现场模型
02

数字适配

预演对象、路径与任务约束,关联硬件配置、候选方案与仿真条件。

数字实验室中的功能房间和设备布局,用于空间、对象和任务适配
数字实验室 / 适配与预演
阶段产物配置版本与仿真测试记录
03

实机验证

经工程审查安排实机试验,验证安全与恢复,关联干预记录与质控结果。

阶段产物标定、接触与质控测试记录
04

现场验证

根据实机结果界定现场试验范围,先约定验收标准,再安排受控试运行。

阶段产物现场验收与运行范围
验证要求、运行范围与现场交接

四类证据,回答四个问题

任务能否复用
同一任务与验收要求,在不同配置下是否成立?核对版本、测试条件与终态。
操作是否可靠
真实接触、误差与恢复是否可接受?核对实机测试、接触与异常记录。
实验是否合格
样品身份、处理质量与污染控制是否达标?核对实验质控与对照结果。
现场是否可用
合格工作量、干预和支持投入是否满足约定?结合现场记录与客户验收。

状态不明,先核对再交接

无可用方案、状态不明或达到重试、时间上限时,停止并交接。加样等不可逆操作中断后,先核对实际结果,不盲目重试。实机运行经审查与授权,沿用厂商保护、急停与现场防护;受控试验与正式运行分开,低温、无菌和人员暴露要求专项评估。

按具体配置,说明可用范围

实验技能硬件配置运行版本现场条件验证依据

通过验证的应用包连同空间与交互坐标、标定及配置版本、运行条件、验收记录和异常交接规则,构成现场部署包,供客户与交付伙伴核对、复验和维护。

从具体需求,
开始共创应用。

面向生命科学与生物医药研发机构及团队,联合机器人、仪器和集成伙伴形成实验应用方案。

机器人与工程伙伴

围绕具体流程配置机器人、仪器与应用包,探索工作单元联合交付。

生物研发实验室

定义需求并验收实验能力;可讨论工作单元采购,或按期获得现场应用运行支持。

优先面向已有仪器、反复受跨设备衔接限制,并愿意共同定义验收要求的生物研发团队。

拟议合作方式:围绕一项明确流程,约定实验应用包、硬件配置与服务范围。从仿真评估开始,分阶段安排适配、实机测试与现场验收。

首次配置交付
流程开发、硬件适配与联调验收。
持续运行服务
运行授权、执行核验、版本维护与现场应用支持。
应用扩展
新增应用包、方法更新与必要复验。
基础模型、策略、机器人和仪器提供能力;研序提供实验应用包、跨硬件适配、运行与验证。实验室定义需求并验收,机器人与工程伙伴可共同开发和交付工作单元;具体角色按项目约定。
能力输入、应用产品与交付角色;具体范围按项目约定。

应用与运行支持、硬件与现场工程,分别约定。研序负责应用、运行系统与适配验证;伙伴按约承担供货、安装和硬件维保。硬件采购或租赁、服务等级及验收责任按项目确定。

共创筛选、技术接入与数据权属

筛选任务,明确运行条件

优先筛选替代方案不足、使用频率明确、有复用需求且可独立验收的任务;运行窗口按设备安排和实验时限确定。

接入能力,明确工程责任

模型提供理解与建议,研序组织实验约束、执行适配与结果检查;接入需具备可用接口与控制权限。

机器人厂商
硬件、控制接口与保护功能。
自动化集成商
设备衔接、标定、安装调试与交接。
仪器厂商与渠道
设备接口、状态定义与使用知识。
试剂、耗材与协议伙伴
对象规格、操作条件与质量要求。

合作方案按工作单元、实验应用包与服务等级确定。试剂、耗材和专用治具可作为后续联合开发方向,不以排他性兼容限制作为合作前提。

以部署包、验证要求和培训支持伙伴交付;运行授权、版本更新与必要的维护数据访问由合同约定。

通用能力与客户成果,分别保护

通用能力、专属开发与实验成果分别约定权属。

样品信息、科研原始记录与实验成果按客户专属约定保护;运行与维护记录限于约定服务用途。跨客户改进或通用训练须另行明确授权,去标识化记录同样适用;用途、留存与删除在项目中约定。

宋卓,LabMozart 创始人兼 CEO
宋卓 创始人兼 CEO · 长沙

Bio × AI × Robotics

懂应用,懂 AI,
让机器人走进实验。

Bio
Vanderbilt 大学人类遗传与生物信息博士。
AI
全栈开发 AI 应用,曾主导开发国内首个 FPGA 基因计算加速产品。
Robotics
深度参与厌氧培养与挑菌自动化设备研发,负责实验需求梳理、视觉模型训练及硬件工程协作。
Entrepreneurship
曾任联合创始人兼 CTO,推动基因临床检测与计算产品落地,助力此前创业公司累计融资超2亿元。

投资交流、实验应用共创与技术合作,欢迎邮件联系。

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