LIMS（实验室信息管理系统）作为一种先进的实验室信息化管理手段，日益受到业界的关注与重视，并被视为是现代化实验室不可或缺的管理工具。本文将介绍LIMS的特点与优势、发展历程及趋势，并重点盘点国内外LIMS软件厂商。

众所周知，实验室即进行试验的场所，其主要工作是向科研、生产、生活等提供准确可靠的检测数据和检测结果，对科学技术的开发与研发服务起着重要作用。

近年来，随着现代化实验室的快速发展，实验室分析测试仪器及检测样品数目不断增加，叠加实验室自身认证认可的需要，实验室管理工作的复杂性和艰巨性与日俱增。传统以人工和纸质为主的实验室管理模式已不再适应，暴露出诸多问题：

庞大的检测数据依赖人工填写、统计、计算和报表编制，成本高、效率低且易出错；实验数据分散在不同的文件/系统中，易丢失、难积累、难复用，且人工传递无法保证数据的真实性、时效性；难以对样品的整个流转、处理流程进行整体的记录、跟踪和控制，当出现质量问题时难追溯；基于人、机、料、法、环的管理工作耗时，缺乏有效管控，如仪器设备检查、保养周期人工记录，常出现遗漏或超期送检，仪器去向无法知晓等情况；实验室报告格式种类繁多，报告模板需经常调整，手工调整，效率低……传统实验室的数字化改造升级己是必然趋势。

LIMS(Laboratory Information Management System，实验室信息管理系统）作为一种先进的实验室信息化管理手段，日益受到业界的关注与重视，并被视为是现代化实验室不可或缺的管理工具。本文将介绍LIMS的特点与优势、发展历程及趋势，并重点盘点国内外LIMS软件厂商。

01

认识实验室管理利器LIMS

LIMS 是一个集现代化管理思想与基于计算机的数据处理技术、数据存储技术、网络传输技术、自动化仪器分析技术于一体，以实验室业务和管理工作为核心，遵循实验室管理国际规范，实现对实验室全方位管理的信息管理系统。

LIMS将样品管理、数据管理、资源管理、业务管理、报告管理等功能融为一体，组成一套完整的实验室综合管理和产品质量监控体系。其核心是规范样品化验分析的工作流程，对样品分析的每一个环节进行监控和管理，在提高样品分析质量和人员工作效率的同时，帮助实验室建立起一套完善的质量保证体系, 对影响实验室质量的人、机、料、法、环等要素进行有效管理和控制，并严格规范实验室的操作流程。

值得一提的是，LIMS通过可扩展接口与各种分析仪器连接，可以实现仪器数据的自动采集、传输，避免了数据录入的人工失误。

图1.LIMS包含的功能（来源：海荭兴）

具体来看，LIMS的特点与优势体现在：

◉ 管理海量信息。LIMS的最大特点是将实验室中的数据和信息集中起来, 进行快速处理、统一管理，并实现数据存储、查询、发布等功能，它满足了实验室数据可追溯性要求，辅助实验室的质量保证，实现了实验数据的内部共享。

◉ 加强质量保证。质量保证（QA）即建立品控体系，通过制订相应的文件，规范各过程活动并留下活动实施的证据，以便提供足够的信任表明产品能够满足品质要求。LIMS的出现显著促进了QA的落地，一个明显的原因是使实验室对数据的管理变得更容易、更可靠，减少了数据输入错误，可以保证有效的审核追踪、自动进行样品跟踪、仪器校准、流程及记录可追溯等。

◉ 促进实验室认证认可。先进的LIMS严格遵循质量体系认证设计的管理流程，可以帮助受监管企业遵循相应的国内和国际标准，如制药企业应遵循的cGLP、cGMP、FDA 21 CFR Part 11规范，为企业实验室标准化认证认可创造了条件。

◉ 缩短样品分析周期，提高分析结果的可靠性。LIMS可与实验室的自动化系统、分析仪器及软件集成，实现数据的自动采集、传输和分析计算，减少人为误差和时间延误；还可自动生成各类报表，大大提高工作效率。

◉ 规范业务流程。LIMS为实验室的工作流程建立严格程序，如报告流程和样品流转，实现业务的流程化，还可对每个流程设置电子签名，并实时跟踪。

◉ 提高资源利用率。LIMS能将实验室所需的各类资源（如仪器设备、人员等）整合在一起，合理分配与监管，提高资源的使用效率，最大程度地减少资源的浪费。如LIMS允许为仪器创建定期的校正计划表、跟踪、记录校正情况，并能统计仪器的使用率，最大限度地利用仪器。

◉ 支持实验数据更大范围的共享与挖掘分析。LIMS既是实验室内部的信息集成，也是连接实验室、研发、生产等的信息平台，可与其他部门实现检测数据的有效共享，避免重复检测。例如通过与PLM的集成，LIMS接收来自PLM的实验申请单，在检测完成后反馈测试结果给PLM，形成研发实验数据闭环管理。此外，通过对大量历史样品数据的挖掘分析，还能帮助生产、质量等部门发现和查找影响产品质量的因素。

图2.LIMS的特点与优势无疑

LIMS改变了传统的实验室管理和运营模式，实现了数据、业务流程、资源等的全面、规范、高效管理，为实验室管理和检测水平的整体提高和全面协调提供了先进的技术支持。如今，LIMS已广泛应用于石油化工、生物制药、食品饮料、烟草、煤炭矿产、环境检测、计量、科研教学等行业实验室，应用场景广泛。包括为生产性企业的生产过程提供质量检测，应用于高校、科研院所、大型集团公司的试验研究，以及各类监测中心、疾控中心、第三方实验室的分析检测等。

02

探寻LIMS的发展历程及趋势

回顾LIMS的发展历程，主要经历了三个阶段：

雏形期：20世纪60年代末，美国一部分高校、研究所及化学公司开始研究和使用计算机和局域网系统处理和分析化学数据，逐步形成了LIMS的雏形，并在20世纪70年代末期，在石油、化工行业实验室得到应用。当时的LIMS多是由实验室根据业务需要自主研发，或是实验室与计算机软件开发商合作开发，具有极强的摸索定制属性。

商品化期：到20世纪80年代中期，商品化LIMS诞生，其综合考虑了不同实验室的需求来进行系统功能设置。不过受制于计算机语言和网络技术等的限制，安装之后用户化的工作量大、运维成本高，需要专业的技术人员编写与维护程序。

功能完善期：进入20世纪90年代以后，随着计算机及网络技术的快速发展，分析测试仪器自动化程度的提高，LIMS进入了一个崭新的发展时期，产品的适应性和功能性得到了长足的提高，以界面友好、 操作简单为基础进行设置， 并在西方发达国家得到迅速推广。LIMS 由封闭的商品化软件转向强调用户灵活配置的开放性系统，先后出现了采用C/S和B/S架构的LIMS系统，使实验室信息可以在企业级以及更广泛范围内被访问；产品功能也从最初仅完成数据存储，发展到可以处理海量数据，具备完善的管理职能。

图3.LIMS的发展历程

近年来在以云计算、物联网、人工智能、大数据、低代码等为代表的新一轮技术的推动下，LIMS的发展呈现出新的趋势，包括云化、智能化、一体化等。

◉ 云化实验室种类繁多，客户需求多样，基于云的LIMS在降低IT开支、简化实施运维的同时，具有极强的灵活性、可扩展性，能更好地满足不同客户的需求。特别是SaaS版的LIMS，其由LIMS供应商搭建所需要的网络基础、软件、硬件运作平台，并负责前期的实施、后期的维护升级等一系列服务，用户可通过订阅模式，按照租赁的方式付费，大大减少了各实验室本地部署所需的前期投入，具有快速部署、快速迭代和持续服务等优势，尤其适用于中小型实验室。当前，越来越多的LIMS软件走向云化、SaaS化。

◉ 智能化智能化即将LIMS与物联网、人工智能、大数据等技术结合，实现智能实验室。如利用物联网一方面对接检测的设备仪器，实现仪器数据的自动化采集，另一方面集成摄像头、门禁、气体、溢水、电控、温湿度等环境设施，实现设施的智能化监控与管理；借助OCR（optical character recognition）文字识别技术，自动识别PDF文件、图像、纸质文档等媒介的有效内容；基于大数据、云计算和人工智能等技术，对实验室产生的大量实验和运营数据进行整合、分析，建立模型算法，实现配方优化预测、设备预测性维护、质量异常分析等应用。例如国工智能利用LIMS+人工智能对产品杂质分析，实现新杂质、异常杂质的提醒。

◉ 一体化随着实验室管理不断向精耕细作进化，除了LIMS，实验室管理出现了更多专注某一细分板块的管理或应用软件，如电子实验室笔记本（ELN）/实验室执行系统（LES）、科学数据管理系统（SDMS）等。为了更好地支持实验全生命周期管理，将LIMS、ELN、LES、SDMS等集中在一个应用平台，打造一体化实验室信息管理解决方案，也成为必然。其中，ELN/LES属于实验室信息化领域的后起之秀。ELN是一种用来记录和管理实验室数据的软件工具，其最大程度地保证了实验过程数据的完整性，主要用于科研实验室；而LES实际上是针对质量控制实验室的ELN，由于质量控制实验室记录通常是固定的，但注重操作的合规性，要求必须严格按照SOP（标准操作程序）定义好的操作步骤来执行，在LES中能够强制执行SOP。ELN/LES与LIMS的不同在于，前者记录的是实验过程，后者管控的是样品流程和最终结果，两者相互结合，可以更有效地为实验室的每个人员提供记录和报告实验及结果，实现从样品检测申请到报告生成全过程的数据管理与流程打通。SDMS则通常作为组织内文件和数据的中央存储库，能使跨部门和站点的信息查找和访问更加容易，还有助于从独立的系统自动解析仪器数据。

图4.LIMS与ELN/LES协同工作示意图