近年來(lái)，高通量和高內(nèi)涵分析成為數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室分析方法的大趨勢(shì)，而這必然導(dǎo)致產(chǎn)生相較于以前幾倍甚至幾十倍的數(shù)據(jù)，但要知道大量的數(shù)據(jù)并非就是所謂的大數(shù)據(jù)。幾乎每個(gè)行業(yè)都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，且隨著時(shí)間呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

大量的數(shù)據(jù)本身并非就是大數(shù)據(jù)：只有當(dāng)這些數(shù)據(jù)能夠按照一定的格式保存，并能有效的被查詢、進(jìn)行綜合分析后可以獲取某種新的相互關(guān)系，并從中得到更有用的信息時(shí)，這樣的‘大量數(shù)據(jù)’才能被稱之為大數(shù)據(jù)。

能夠使人易于理解的大數(shù)據(jù)實(shí)際上都是經(jīng)由實(shí)驗(yàn)得到的，猶如亂麻般的大量過(guò)程、結(jié)果數(shù)據(jù)。過(guò)去，雖然已經(jīng)進(jìn)行了測(cè)試，但得到的這些所謂的源數(shù)據(jù)卻不能被有效的利用起來(lái)。此時(shí)，非常簡(jiǎn)單的大數(shù)據(jù)應(yīng)用就能讓您節(jié)約時(shí)間、金錢和資源。

成熟的高通量和高內(nèi)涵分析方法，都會(huì)融入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加以使用。加上和研究機(jī)構(gòu)、藥品生產(chǎn)企業(yè)以及小型實(shí)驗(yàn)室之間越來(lái)越多的合作都使得數(shù)據(jù)量大幅增加。不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)量不僅僅對(duì)實(shí)驗(yàn)室的IT系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)，而且也給數(shù)據(jù)的處理分析，提供了更多的新可能性，以及與此有關(guān)的價(jià)值增值過(guò)程，這些都可以概括到大數(shù)據(jù)這一概念中去。

要把積累的大量數(shù)據(jù)到變成大數(shù)據(jù)還有很多工作要做。許多實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和信息都被存儲(chǔ)在本地的數(shù)據(jù)庫(kù)中，更多的是記錄在紙張報(bào)告、記錄表中，被分散在一個(gè)個(gè)文件夾中，這都使得它們不能用于大數(shù)據(jù)分析。

多年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的數(shù)字化就是對(duì)實(shí)驗(yàn)室日常工作中的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前已經(jīng)有許多不同類型的電子實(shí)驗(yàn)室記錄（ELNs）和實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）可供使用，但不是所有的實(shí)驗(yàn)室都使用統(tǒng)一的系統(tǒng)管理數(shù)字化文件。某些移動(dòng)輸入設(shè)備，例如平板電腦和智能手機(jī)的不同發(fā)展趨勢(shì)都有利于數(shù)字化系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣。許多數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室都有這樣的要求：使用數(shù)據(jù)格式完全不同的數(shù)據(jù)。其中不乏一些像Word、Excel、PDF和圖像格式的通用數(shù)據(jù)格式，但也常常要用到一些特殊格式的數(shù)據(jù)。

為了能夠在更大范圍內(nèi)使用這些數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的過(guò)程來(lái)管理組織數(shù)據(jù)這種方法很有必要。例如：光譜的圖譜數(shù)據(jù)可作為數(shù)字化檢測(cè)報(bào)告。圖像數(shù)據(jù)其實(shí)也能和其他格式的數(shù)據(jù)相互比較，而無(wú)需把所有的圖譜并排進(jìn)行對(duì)比，只把具有可比性的譜圖文件相互比較就可以了。這一例子告訴我們，要利用大數(shù)據(jù)首先要解決小數(shù)據(jù)的問(wèn)題，但大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室都存在有太多難以關(guān)聯(lián)的小數(shù)據(jù)存在的難題。

在利用大數(shù)據(jù)的過(guò)程中，首先要制定標(biāo)準(zhǔn)，利用制定的標(biāo)準(zhǔn)可以把實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)輕松的匯總到一起，進(jìn)行整理分類，實(shí)現(xiàn)相互比較。但迄今為止還沒(méi)有能夠?qū)⒖鐚W(xué)科實(shí)驗(yàn)室過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。

大數(shù)據(jù)的應(yīng)用條件首先是要把實(shí)驗(yàn)室中所有的數(shù)據(jù)都保存在統(tǒng)一的數(shù)字化平臺(tái)上。這種平臺(tái)允許對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，而且還有統(tǒng)一的、結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)采集過(guò)程，從而能夠在過(guò)程層面上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。為了能夠處理越來(lái)越大的數(shù)據(jù)量，從長(zhǎng)期發(fā)展的角度看，把分析用和生產(chǎn)用的儀器設(shè)備與IT系統(tǒng)直接連接起來(lái)就是必不可少的了，這樣可以確保在任何時(shí)間都能連續(xù)跟蹤數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以看出很多被隱藏的影響因素，對(duì)這些影響因素進(jìn)行仔細(xì)分析后，可以搞清楚它們對(duì)過(guò)程的影響關(guān)聯(lián)從而做出調(diào)整。

很多成功的案例都可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室各儀器設(shè)備間的連接了，例如，與數(shù)字化試驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)LIMS之間的連接，但這種連接常常是復(fù)雜的，且成本高。在未來(lái)，或許實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備即插即用的連接是可以實(shí)現(xiàn)的。而把數(shù)字化試驗(yàn)記錄集成到與實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)SiLA兼容的過(guò)程管理系統(tǒng)中去，正如弗勞恩霍夫研究所協(xié)會(huì)與Labfolder公司合作開(kāi)發(fā)的方案那樣，可以極大地簡(jiǎn)化大量實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的常規(guī)連接。

下一個(gè)必要的方案就是：制定統(tǒng)一的連接協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，有了標(biāo)準(zhǔn)才能將在儀器設(shè)備上檢測(cè)的數(shù)據(jù)和填寫(xiě)的數(shù)字化試驗(yàn)記錄之間建立起相互關(guān)聯(lián)。這一標(biāo)準(zhǔn)的目的應(yīng)是：建立一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)，并能夠以最大的自由度的看清基礎(chǔ)平臺(tái)中保存的數(shù)據(jù)。當(dāng)過(guò)去的數(shù)據(jù)自動(dòng)在新過(guò)程優(yōu)化中得到了應(yīng)用時(shí)，使用集成、靈活的實(shí)驗(yàn)室就變得易如反掌了，這才可以說(shuō)是真正實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

試驗(yàn)設(shè)備和檢測(cè)儀器都算是實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，它們可以記錄生成大量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)常常都被保存在聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)中，沒(méi)有聯(lián)網(wǎng)接口的話，可以保存在網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器中。除了因分散式的設(shè)備配置帶來(lái)的缺點(diǎn)，限制了暢通無(wú)阻的數(shù)據(jù)傳輸，不同工作組之間除了分散式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)之外，即使使用U盤也很難自動(dòng)把儀器的結(jié)果數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)室報(bào)告文檔數(shù)據(jù)一一建立起對(duì)應(yīng)的聯(lián)系。

為了填補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備與IT系統(tǒng)間的空白，儀器設(shè)備制造商、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室用品生產(chǎn)廠、科研機(jī)構(gòu)和制藥企業(yè)合作成立了一個(gè)名為‘SiLA快速集成’的國(guó)際性組織，制定了實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備控制的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)的目的是：不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的設(shè)備有著統(tǒng)一的接口，即所謂的PMS過(guò)程管理系統(tǒng)接口。這一PMS過(guò)程管理系統(tǒng)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或者經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)的安全連接來(lái)登錄、訪問(wèn)。

這樣以來(lái)，同一實(shí)驗(yàn)室的同事就可以在不同的計(jì)算機(jī)上通過(guò)安全訪問(wèn)登錄這一網(wǎng)絡(luò)了，而登陸的計(jì)算機(jī)可以是在同一大樓內(nèi)的不同計(jì)算機(jī)，也可以是另一個(gè)地區(qū)的任一計(jì)算機(jī)，登陸后可以任意訪問(wèn)一臺(tái)儀器設(shè)備，進(jìn)行過(guò)程參數(shù)的輸入，同時(shí)接收設(shè)備數(shù)據(jù)。在自動(dòng)化控制環(huán)境中，還可以對(duì)整個(gè)檢測(cè)過(guò)程或文件錄入過(guò)程進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控或監(jiān)控。

SiLA實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)中有用以集成各儀器設(shè)備的不同途徑。例如：通過(guò)與SiLA實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化兼容的驅(qū)動(dòng)器，它能把不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)備通訊納入到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的管理之中。SiLA接口轉(zhuǎn)換器能夠?yàn)閮x器的操作提供一個(gè)兼容的平臺(tái)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與過(guò)程管理系統(tǒng)建立通訊。在第三層方案里，SILA兼容的儀器設(shè)備通過(guò)它的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器把第三方與過(guò)程管理系統(tǒng)連接起來(lái)。有助于各種設(shè)備的兼容，且能把實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)安裝的儀器設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室中的IT網(wǎng)系統(tǒng)連接起來(lái)。