实验室信息管理系统（LIMS）自20世纪80年代诞生以来，经历了从简单数据存储到全面管理决策支持的演变。随着数字化浪潮的推进，LIMS正朝着集成专用分析方法、地理信息系统（GIS）、宽带网络和电子商务等方向迈进，最终构建功能完备的数字实验室。本文系统梳理了LIMS的发展历程、现状及未来趋势，并为用户选择LIMS产品提供了实用建议。

一、引言

1. LIMS概念
实验室信息管理系统（Laboratory Information Management System，简称LIMS）是利用计算机网络、数据存储和快速数据处理技术，对实验室进行全方位管理的计算机软硬件系统。它旨在实现实验室的自动化运行、信息化管理和无纸化办公，显著提升工作效率并降低运营成本。本文涉及的实验室涵盖各类检测和校准实验室，分布于社会经济活动的各个领域。

2. LIMS发展历史
LIMS的出现与分析测试仪器自动化程度的提高及实验室规模扩大密切相关。20世纪80年代初，大规模集成电路的普及大幅提升了仪器自动化水平，实验室单位时间内的测试任务激增，对管理提出了新需求。同时，计算机数据处理能力的增强使自动化管理成为可能。早期LIMS以大型机为主，成本高昂；90年代微型计算机的普及大幅降低了LIMS的造价，使其在西方发达国家迅速推广。如今，LIMS以管理为中心，强调对实验室总体提供运行支持，实现自动化、信息化和无纸化目标。

3. 国内LIMS现状
西方LIMS市场在90年代已完全打开，而国内直到90年代才初步认知LIMS，并在石油化工等行业得到有限推广。制约因素包括体制、观念和经费，但根本原因在于硬件基础和市场意识不足。可喜的是，近年信息化建设使大部分实验室配备了局域网，但缺乏运行于网络上的软件系统。随着互联网热潮的推动，网络和信息化观念深入人心，国内LIMS市场正迎来最佳发展时机。

二、数字实验室
经过二十多年发展，LIMS即将在国内普及，但技术水平参差不齐。多数产品仍停留在数据存储和任务安排层面，少数达到管理决策层次。然而，随着经济飞速发展和加入WTO，实验室业务快速增长，对LIMS提出更高要求。未来实验室将高度专业化、智能化、系统化、自动化，并具有大空间跨度和多学科交叉特点。因此，现有以信息管理为主题的LIMS将无法满足需求，数字实验室应运而生。数字实验室不仅要求自身专业技术数字化，其管理和运行也需全面数字化。

1. 专用分析方法
大多数LIMS都包含一定分析方法，其技术水平代表厂商的专业能力。

简单的数据处理
对仪器数据进行四则运算等简单计算，公式可由用户设定。几乎所有LIMS都具备此功能。

色谱数据工作站
国内多数LIMS厂商包含此功能，但数据处理功能单一，面临淘汰风险，因为多数仪器已自带工作站。

以谱库为基础的专业方法
涉及质谱、核磁、红外等领域，目前尚未有成熟产品上市。北京中科科仪计算技术有限责任公司正积极开展相关工作。

图像分析系统
图像处理融合实验室专业知识和计算机图像处理理论，是典型的交叉学科，难度较大。目前Sisc LIMS集成了金相图像分析、生物图像分析和医学图像分析。

专家系统
实验室运行积累的大量数据可构建专家系统，具有非凡意义。Sisc LIMS正与铁道部科学研究院、北京航空航天大学合作开发失效分析专家系统。

2. GIS（地理信息系统）
GIS是计算机科学、地理学、测量学等多学科的综合技术，用于采集、存储、查询、变换和显示空间数据。将GIS应用于实验室管理，可提供空间上更直观的方法，在以下方面发挥不可替代的作用：

大型联合实验室
空间分布广阔的大型实验室（如长江流域水质监测系统、大型企业生产线检测设备、环境监测流动车等）常因空间位置不明确而管理困难，引入GIS可有效解决。

仪器管理
即使在同一建筑物内，大规模实验室也可能难以定位仪器。GIS可清晰显示每个房间和仪器的具体位置。

Call Center
商业实验室需为客户提供周到服务。客户常不知如何办理手续或找到部门，大型实验室甚至需专人向导。建立以Call Center为主的客户服务机构，并配以GIS，效果更佳。

3. 宽带网络
未来通信网络以数据业务为中心，Internet业务发展尤为突出。宽带网络技术早已成熟，但受带宽限制应用受限。如今智能小区实现100M光纤到楼、10M入户，宽带应用蓬勃发展。对于实验室，100M带宽是基本配置，应全面贯彻宽带应用。

视频电话、视频点播
对于地理分布广泛的实验室，视频电话和视频点播在员工培训、考核等方面具有实用价值。

IP电话
实验室内部100M网络带宽足以支持IP电话交流，可节省传统电话线路和交换机费用，维护方便。

数据传送
通过宽带网络，实验室可将海量数据（如几百MB）快速发送给用户。

4. 电子商务
电子商务对商业实验室尤为重要。实现与银行联网后，客户收费可在线完成；配合物流系统，异地用户可方便提交样品并完成试验。

5. 仪器远程控制
远程控制仪器对环境监测或仪器位于恶劣生产环境的实验室至关重要。这些仪器可能位于几十甚至几百公里外，或环境存在有害气体。远程控制不仅包括运行控制，还需监控运行状态。通常这类仪器可自动运行，实验室只需实时了解其状况。实现此功能需要仪器厂家配合，对LIMS而言是双赢。

三、一些建议
LIMS作为实验室管理工具，将随实验室发展而不断演进。一套LIMS生命周期通常为5年，数字实验室时代可能更短。软件需持续更新，软件产业已演变为服务行业。因此，用户选择LIMS产品时需考虑以下因素：

LIMS企业有无发展潜力
LIMS的不断变化要求企业能跟上变化并及时反应。若企业倒闭，软件更新将无从谈起。

软件采用的技术是否先进
现代软件工程飞速发展，采用即将淘汰技术的软件未来无法跟上时代。采用WEB方式、以浏览器作为用户界面已是唯一选择，其最大优点是安装维护方便、便于二次开发。如何弥补浏览器不足，体现软件公司水平。

主要开发人员的技术背景
LIMS跨行业、多学科交叉，主要开发人员需有较强技术背景和强大开发团队，才能做出高水准产品。尤其在数字实验室时代，对专用分析方法等高精尖技术的追求更需强调这一点。

四、结论
数字实验室时代即将到来，相关技术已在其领域取得长足发展。数字实验室的梦想必将实现。希望各LIMS专业厂商和用户早日携手，共同构筑中国数字实验室。

作者简介：冯金辉，1968年生，中国科学院软件研究所博士，中国科学院自动化所博士后，现供职于北京中科科仪计算技术有限责任公司，从事LIMS研制、开发与推广工作。