问题——长期以来，生物医药研发、临床样本库和高端科研实验室高度依赖-196℃的超低温环境。传统做法以液氮为主要冷源，虽然能满足低温要求，但实际应用中普遍遇到三类难题：一是液氮采购、运输、储存链条较长，加上能耗与维护投入，运营成本偏高；二是液氮属于低温危险介质，操作不当可能引发冻伤、缺氧等风险，对场地条件、人员培训和管理规范要求更严；三是在高海拔、偏远地区或供应波动场景，液氮保障能力不足，可能影响样本存储的连续性和科研工作的稳定性。随着生物样本规模化保存需求增长，成本与安全上的压力深入显现。 原因——业内人士分析，液氮方案长期占据主流，一方面是其物理机理与工程路径相对成熟，另一方面也与超低温设备技术门槛高、产业链协同复杂有关。超低温系统涉及低温制冷、材料、密封与真空、自动化控制、可靠性验证等多学科交叉，研发周期长、试错成本高。另外，国内实验室设备采购过去较多依赖既有国际供应体系，逐步形成“使用习惯—供应链—标准体系”的路径依赖。替代方案要进入头部机构，通常需要性能、稳定性和合规验证上同时达标。 影响——在该背景下，上海闵行一家公司推出纯电驱动的自动化超低温冰箱，目标是在不使用液氮的前提下实现-196℃环境，并以自动化提升样本存取效率。企业负责人韩雨卿介绍，团队聚焦科研仪器设备领域，将超低温作为关键底层技术方向，尝试从源头降低实验室对液氮的依赖。根据已落地机构的反馈，该设备在运行与保障环节有望降低综合成本，并减轻液氮使用带来的安全管理压力。目前，该设备已进入复旦大学附属华山医院、上海交通大学医学院附属瑞金医院、浙江省人民医院等医疗与科研机构，覆盖临床样本、科研样本等多类场景。 业内认为，这类替代方案的价值不仅在于单点设备创新，也可能带来科研基础设施“供给链”的调整：一上，液氮采购与运输属于典型外部依赖环节，若以稳定的电驱系统替代，有助于提升实验室运行的韧性；另一方面，自动化与数字化能力的引入，可能推动样本库从“人工管理”走向更精细的流程管理，减少人为差错，提高样本追溯与规范化水平。对医院而言，样本长期保存与快速调取直接影响科研效率与临床转化节奏；对科研机构而言，更稳定、可控的底层装备有助于保障连续实验和多中心协作。 对策——多位受访人士建议，要推动此类创新产品从“可用”走向“规模化应用”，需要标准、验证、场景和产业协同上同步推进。其一，加强第三方测试与长期可靠性验证，围绕温度稳定性、断电应急、运行噪声、能耗、自动化可靠性、样本一致性等关键指标建立可对比的评价体系，形成可复制的应用标准。其二，支持在医院样本库、公共平台和重点实验室开展多场景试点，积累不同环境条件与管理模式下的数据，为后续推广提供依据。其三，完善售后与运维网络，超低温装备属于高可靠、长周期资产，服务能力将直接影响用户决策。其四，加强关键零部件与核心工艺的供应链协同，提升关键环节自主可控水平，降低产业化过程中的波动风险。 前景——随着生命科学、细胞与基因治疗、精准医学等领域发展，超低温存储需求预计将持续增长。业内预计，未来实验室基础设施可能呈现三上趋势：从对耗材与介质的依赖转向设备化、平台化；从分散管理转向自动化、信息化；从单一性能指标竞争转向全生命周期成本、安全与合规并重。纯电驱动替代液氮的路线若能在更多场景中进一步验证稳定性与经济性，有望成为超低温存储的重要技术选择之一，并带动有关制冷系统、控制系统、材料与制造工艺的协同创新。对上海而言，此类项目的落地也与其高端装备与生物医药产业发展方向相衔接，有助于形成从科研需求、工程化产品到应用扩散的闭环。
从液氮到纯电驱动的转变，说明了超低温存储从“依赖介质供应”向“设备化能力”升级的方向。像韩雨卿团队这样的探索，如果能在更广泛的真实场景中持续完成验证并形成标准化推广路径，将为实验室与医院样本库提供更可控、更安全、也更可持续的选择。