人類史上前所未見!我國建成全球最大新冠疫苗“兵工廠”
來源:科技日報
發布時間:2021-07-21
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“特殊區域,請盡快撤離。”

在北京大興(xing) ,一塊3600平方米的土地上發生了翻天覆地的變化——隻用幾十天,325根樁打下去,4層樓建起來,周邊的安保設備一旦探測到有無關(guan) 人員靠近,便會(hui) 警示勸離。

這裏是國藥集團新冠滅活疫苗生產(chan) 的三期車間。它是目前全球產(chan) 能最大的新冠疫苗生產(chan) 車間,也是全球最大的生物安全等級人用疫苗生產(chan) 車間。國藥集團董事長劉敬楨稱它為(wei) 全球最大新冠疫苗“兵工廠”。

新冠滅活疫苗生產(chan) 過程示意視頻

在我國企業(ye) 加快疫苗產(chan) 能產(chan) 量建設的基礎上,7月16日,國務院新聞辦公室發布消息:我國新冠疫苗年產(chan) 能達到50億(yi) 劑。

據國藥集團中國生物董事長楊曉明介紹,他們(men) 的三期車間,新冠疫苗年產(chan) 能可以達到30億(yi) 劑。

這樣安全等級高、生產(chan) 規模大的車間,在一年多以前還沒有出現在人類的曆史中。

甚至,很多人認為(wei) 它不可能出現。

半年多以前,媒體(ti) 還在問中國疾控中心主任高福院士:為(wei) 什麽(me) 西方不做新冠滅活疫苗?高福客觀地回答:生產(chan) 滅活疫苗的企業(ye) 需要達到生物安全三級防護(P3)標準,中國是把做實驗用的P3實驗室轉化為(wei) 可以生產(chan) 疫苗的環境,其中解決(jue) 了很多生物安全問題,西方沒有,所以沒走滅活疫苗這條線。

西方沒有,中國如何有?科技日報記者日前走進車間,尋找答案。

1

實現自主

“過去我們(men) 連這個(ge) 反應器的一個(ge) 把手也造不出來。”

進口的40升籃式反應器此時正存放在中國生物博物館裏,無聲昭示著那段依賴進口的日子。過去這個(ge) 反應器的一個(ge) 把手我國也難以仿造出來。

而現在,在新冠疫苗最大“兵工廠”的核心區域——三樓的車間裏,數十個(ge) 國產(chan) 的300升籃式反應器內(nei) ,優(you) 選出來的新冠病毒疫苗株正在優(you) 渥的環境中旺盛生長。

把它比作病毒的“育嬰箱”並不為(wei) 過,數十個(ge) 儀(yi) 表嚴(yan) 密監控著內(nei) 部的溫度、濕度、二氧化碳濃度等,在調控內(nei) 環境的同時,幾十個(ge) 閥門還要保障病毒絕不泄漏。

截至目前,這裏的年輕人創造了百餘(yu) 罐無事故的生產(chan) 紀錄,這個(ge) 紀錄仍將被不斷刷新。在每一批疫苗生產(chan) 之前,整個(ge) 生產(chan) 工藝都會(hui) 進行高標準的再調試,確保任何一個(ge) 閥門、管線、儀(yi) 表處於(yu) 最佳狀態。

如果把閥門作為(wei) 看守病毒的“第一道門”,那反應器腳下的黃線和與(yu) 黃線聯動的“機器人”守衛則是“第二道門”。

“一滴菌液也會(hui) 被立即探測到,這條黃顏色的線是由特殊材質做成,一滴液體(ti) 即可觸動報警,旁邊的小機器會(hui) 立即噴出泡騰式的殺毒液體(ti) ,周圍幾米內(nei) 的病毒都會(hui) 失活。” 國藥集團中國生物北京生物製品研究所(以下簡稱北生所)總經理王輝說。

看守病毒的“第三道門”,便是整個(ge) 高生物等級生產(chan) 車間的密閉性和負壓環境。


自循環是這個(ge) 車間最大的特點。飼養(yang) 病毒的“羊群”是一種人工培養(yang) 的細胞,它在整個(ge) 車間的第四層樓完成飼養(yang) ,由管道跨樓層抵達病毒的培養(yang) 反應器中,即國產(chan) 300升籃式反應器,病毒培養(yang) 完成後,直接從(cong) 反應器由密閉管道轉入滅菌罐中完成滅菌。除了在超P3的環境中,生產(chan) 人員對新冠病毒的培養(yang) 情況進行檢測時能接觸到病毒,幾乎所有流程中,病毒都是在密閉的自循環係統中。

三道防線,確保新冠病毒高濃度培養(yang) 萬(wan) 無一失,其安全性通過了6個(ge) 部委聯合進行的生物安全檢查。整個(ge) 過程由國產(chan) 設施設備實現了超高的自動化,生產(chan) 車間幾乎實現了無人工廠模式。

從(cong) 一個(ge) 把手都做不出來到整個(ge) 新冠疫苗生產(chan) 車間實現自主,如何做到?

楊曉明說,這不是新冠疫情開始才做的事。

2015年,世界衛生組織(WHO)要求各國應引入並接種至少一劑次脊髓灰質炎滅活疫苗以在全世界消滅脊髓灰質炎。彼時,我國還沒有自主生產(chan) 的脊髓灰質炎疫苗。

“脊髓灰質炎滅活疫苗我們(men) 不會(hui) 做的時候,進口一支要400塊錢,最後通過談判,政府采購降到200塊錢,一分也不再多降了。”楊曉明說,這樣的價(jia) 格,在我們(men) 國家也隻有北上廣深這些發達地區的地方政府能夠采購。

以脊髓灰質炎滅活疫苗為(wei) 契機,國藥集團中國生物開始打磨包括生產(chan) 工藝、生產(chan) 設備在內(nei) 的全產(chan) 業(ye) 鏈條。這是一個(ge) 推動整個(ge) 行業(ye) 高質量發展轉型的過程。國藥集團中國生物和上遊企業(ye) 一起從(cong) 閥門、罐型、自動化器件開始推動整個(ge) 產(chan) 業(ye) 鏈實現自主生產(chan) 。

中國生物研究院工作人員介紹,“例如用於(yu) 疫苗純化的介質,過去兩(liang) 家國際大企業(ye) 市場占有率非常高,我們(men) 會(hui) 為(wei) 國產(chan) 產(chan) 品進行性能的評價(jia) 和建議。”這樣慢慢地,國產(chan) 產(chan) 品不斷優(you) 化,其市場認可度和占有率得到提升。

一點一點打磨、精進,在脊髓灰質炎滅活疫苗的研發過程中,我國的滅活疫苗生產(chan) 鏈條有了高質量發展的雛形。

2017年,國藥集團中國生物的脊髓灰質炎疫苗獲批上市,並且獲得了WHO的認證。“國家定價(jia) 35塊錢,進口疫苗一下子就降到了38塊錢。”楊曉明說,這樣的練兵帶動上下遊一起高質量發展,為(wei) 新冠疫苗工藝國產(chan) 化、設備國產(chan) 化、車間國產(chan) 化打下了完善的產(chan) 業(ye) 基礎。


2

持續創新

“滅活技術是個(ge) 老技術,哪有什麽(me) 創新?”“當然有。”

“滅活技術是個(ge) 老技術,哪有什麽(me) 創新?”“當然有。”解釋這個(ge) 問題時,楊曉明會(hui) 對著新冠病毒的電鏡照片講一個(ge) “光頭”的故事。

新冠病毒是圓的,活的時候帶著皇冠,滅活次數多了,表麵皇冠就掉光了,成了光頭。

新的滅活工藝,一步滅活,讓它的皇冠還閃閃亮,卻沒有了毒性。

一步滅活不僅(jin) 讓病毒避免成為(wei) “光頭”,還大大增加了生產(chan) 工藝的效率。

憑什麽(me) 老技術好幾步才能實現的“滅活”,新技術一步就能達到效果?什麽(me) 樣的滅活劑能夠實現一步滅活?什麽(me) 樣的滅活條件能讓病毒“死透”,確保安全性?這些需要創新。

一步滅活的病毒疫苗,“皇冠”比較全,將激發體(ti) 內(nei) 的多重抗體(ti) ,學術上稱之為(wei) 疫苗的廣譜性。

廣譜性有什麽(me) 好處?在病毒變異時顯現出來了。正如鍾南山院士在接受媒體(ti) 采訪時所說,目前國產(chan) 常用疫苗對德爾塔變異株有效,大家應該打。

研究表明,滅活疫苗對新冠病毒的阿爾法毒株、貝塔毒株、德爾塔毒株均有效果。

疫苗的研發解決(jue) 了安全、有效的問題,仍未完成作為(wei) 疫苗的使命。我國14億(yi) 人口,70%的人完成兩(liang) 劑注射才能形成有效免疫屏障;國際上,仍有很多發展中國家缺乏疫苗。

供應量跟上來才是實現可及性的關(guan) 鍵。

“現在用的300升籃式反應器裏,有我們(men) 的高密度細胞培養(yang) 專(zhuan) 利技術,它相當於(yu) 5000升傳(chuan) 統反應器。”楊曉明說。

內(nei) 裏“乾坤”是一個(ge) 能夠讓培養(yang) 密度提高10—20倍的新型載體(ti) ,它讓原本散居生活的病毒住上“新樓房”,在蜂窩結構中不覺得擁擠而且快速生長。

這項原始創新,是三期車間能夠實現年產(chan) 30億(yi) 劑的關(guan) 鍵,將大大緩解全球新冠疫苗短缺的問題。

此外,在疫苗株穩定性、有效成分純化等方麵,新冠疫苗生產(chan) 車間中使用的都是最新的技術,以確保疫苗株不變異、有效成分純度高。

除了生產(chan) 工藝創新,整個(ge) 生物安全生產(chan) 車間也是極具創新性的。

在疫苗車間內(nei) 部,所有係統都必須形成完整的閉環,這對施工技術和部件提出了不小的挑戰。“麵對前所未有的挑戰,要突破常規、勇於(yu) 創新,不折不扣,全力以赴,攻堅克難。” 承建方負責人中國電子係統工程第四建設有限公司(以下簡稱中電四公司)董事長萬(wan) 銅良在項目啟動儀(yi) 式上為(wei) 工程建設定下基調。

“生產(chan) 過程用的高溫氣體(ti) 需要由獨立密閉的係統供給。” 中電四公司項目負責人華北總部副總經理葛懷建介紹,這樣的管道必須耐受高溫高壓,對於(yu) 國產(chan) 管材提出了很大挑戰。

為(wei) 了構築生物安全等級的車間環境,任何一個(ge) 零部件都必須做到密不透風。其中,管道穿牆時的密不透風是最難的一環。

“一般的工程,會(hui) 給牆體(ti) 做一個(ge) 包邊然後打上膠,讓管道和牆體(ti) 之間嚴(yan) 絲(si) 合縫。”葛懷建說,但在這個(ge) 工程中,管道不僅(jin) 多,而且高溫管道也多,最要命的是,國產(chan) 的工程件承受不了130℃以上的高溫。

“進口工程件使用的一些材料目前國內(nei) 沒有。”葛懷建說,材料問題一時解決(jue) 不了,可以從(cong) 工藝創新上彌補。

建設者們(men) 通過給管道穿“隔熱服”的方法,讓關(guan) 鍵工程件不直接接觸高溫氣體(ti) ,彌補了國產(chan) 件高溫不耐受的短板,不折不扣地達到生物安全等級的密閉要求。

為(wei) 了讓“藍圖”以最快速度、最嚴(yan) 標準變成現實,技術工藝的創新貫穿在建設整個(ge) 過程中,建設者們(men) 以“沒有條件創造條件”的創新精神爭(zheng) 分奪秒、不眠不休實現生產(chan) 車間建設的高標準、嚴(yan) 要求、早投產(chan) 。


3

唯一信念

從(cong) 病毒的陰霾下解放全人類 為(wei) 了人民的健康

“從(cong) 來沒有接過這樣的工程。”1987年出生的葛懷建是做過十幾年工程的,2020年2月,項目團隊遇到了一個(ge) 從(cong) 合同金額上看似乎不太起眼的工程。

正好過年,項目人員都是跨區域調來的,密集召開的溝通會(hui) 、公司動用的部門、資源都超過了合同額對應的級別——這些讓項目成員意識到這次工程不一般。集團高層的重視程度傳(chuan) 遞出來的態度是,肯定要幹,而且要成。

一定要成的原因,施工方項目團隊是從(cong) 與(yu) 劉敬楨幾次現場指導交流後體(ti) 會(hui) 到的:疫苗是人類戰疫的關(guan) 鍵“彈藥”,已經研發出來了,而現在就缺自己正在建設的這個(ge) 一期車間。

“劉敬楨董事長說過這樣一句話,他說這是為(wei) 了從(cong) 病毒的陰霾下解放全人類,為(wei) 了人民的健康。”一年多過去了,葛懷建對長他20歲的老黨(dang) 員劉敬楨的這句話記憶猶新。

這樣一個(ge) 信念,支撐雙方的團隊不眠不休地完成了新冠滅活疫苗生產(chan) 車間的一期、二期、分包車間的建設工程,創下一個(ge) 個(ge) 工程速度、工程難度、工程質量的奇跡。

一期車間年產(chan) 量1億(yi) 劑、二期車間產(chan) 量達到10億(yi) 劑,分包車間為(wei) 兩(liang) 個(ge) 車間完成分包任務。一切任務似乎就要圓滿地完成了。但誰也沒想到這幾個(ge) 進度緊、要求高的工程還隻是個(ge) 開頭。

又到一年春節。2021年大年初二,葛懷建被邀請到北生所項目總工的辦公室聚一聚。吃著飯,總工董建春對他說,“要開啟三期建設,而且隻有旁邊那塊地。你們(men) 能不能幹?”

就這樣,葛懷建的春節假期泡湯了,而董建春的假期想必從(cong) 沒開始過。

“三期和前兩(liang) 期都不一樣,前兩(liang) 期是改造,第三期是新建,要求6月底之前完成生物安全檢查。”葛懷建說。

隻有4個(ge) 月,不僅(jin) 要建好一棟樓,還要安裝好複雜的設備、水電氣管道、配置好過濾設備……

這個(ge) 時間幾乎是把常態時間壓縮十倍。

舉(ju) 個(ge) 例子,根據住建部《建築安裝工程工期定額》,15000平方米風管製作安裝工程定額工期為(wei) 290天,而三期工程至少要安裝30000平方米風管,隻有幾個(ge) 周的安裝時間。

“沒有想過能不能完成,因為(wei) 必須要完成。”葛懷建說,這個(ge) 信念在一期工程時就從(cong) 老黨(dang) 員那裏“複刻”過來了。

壓力大到沒時間考慮壓力,隻有按目標日期倒排工期立下“軍(jun) 令狀”,黨(dang) 員幹部帶頭上,一步一步推進。

項目團隊的壓力總是會(hui) 被巧妙地轉變成幹勁,因為(wei) 劉敬楨幾乎每隔一天都會(hui) 來現場和中電四公司的建設團隊聊聊工程進度,當場解決(jue) 很多實際問題。

除了老黨(dang) 員的表率和關(guan) 心,讓不眠不休的工程師們(men) 更有動力的是工程對於(yu) 人才的培養(yang) 。“一二三期工程培養(yang) 出來的新來大學生,出去的時候都是一把好手。”葛懷建說,這些關(guan) 鍵時候頂得住的黨(dang) 員和年輕人在一次次非常的項目中被鍛煉出來。


4

創造曆史

 新冠疫苗最大“兵工廠”占地多大 長60米、寬60米

如果說工期緊是建設所有新冠疫苗生產(chan) 車間的共性,用徹夜不眠就可以克服過去,那麽(me) 最大“兵工廠”還有一個(ge) 難度堪比登天的個(ge) 性——空間小。

一個(ge) 年產(chan) 能30億(yi) 劑的新冠疫苗生產(chan) 車間應該有多大?

或許人們(men) 會(hui) 想象出成片的廠房,但新冠疫苗最大“兵工廠”的占地隻是一個(ge) 長60米、寬60米的正方形。

用葛懷建的話說,這裏窄得施展不開一個(ge) 塔吊,旁邊建築物的玻璃連廊更是讓所有在半空中的鋼筋鐵骨們(men) 要小心翼翼。

蓋大樓不能用塔吊,怎麽(me) 辦?打地基,第一根灌注樁打下去就遇到地下的流沙,怎麽(me) 辦?上麵鋼結構在吊裝,下麵土建部分還要施工,安不安全?三萬(wan) 平方米的風管一截一截長得太像,張冠李戴又怎麽(me) 辦……

三期工程的困難超乎想象,而且一個(ge) 接著一個(ge) 。

怎麽(me) 辦?火神山、雷神山醫院建設、雄安新區建設時無懼困難的中國精神、中國力量、中國擔當是製勝法寶。建設者們(men) 相信辦法總比困難多——

塔吊用不上,兩(liang) 台履帶吊與(yu) 幾十台汽車吊組聯合作業(ye) ,最繁忙的時候,一麵牆60米的距離內(nei) 有9台吊車不間斷同時吊裝;灌注樁有設計冗餘(yu) ,和設計者再優(you) 化一下方案,避開流沙;立體(ti) 作業(ye) ,安全是第一位的,用人海戰術,每一條作業(ye) 線都安排上安全員,確保安全;給每一截風管貼上二維碼,施工人員掃一掃就知道所有的信息,照著安裝,實現了零返工……

現代建築的高新科技更是在最關(guan) 鍵的核心區建設時大顯神威。

“普通疫苗車間關(guan) 注的是潔淨度,新冠疫苗生物安全生產(chan) 車間關(guan) 注潔淨度和生物安全。兩(liang) 者最大的區別就是車間的氣密性。為(wei) 保證核心區裏邊的風管測試一次通過,我們(men) 創造性地通過數字模擬軟件的方式模擬了房間可能存在的漏點及問題,在施工前解決(jue) ,保證24天交出核心區。” 葛懷建牢記每個(ge) 時間節點:15天完成325根灌注樁、4天完成62個(ge) 基台的澆築、26天完成樓體(ti) ,6月24日前完成全部機電安裝,並完成生物安全檢查。

在僅(jin) 僅(jin) 3600平方米的方塊地上,1500餘(yu) 名建設者,以創造性的精神,在人均不到3平方米的狹窄施工條件下,立體(ti) 、高效地完成了高密閉性、高清潔度的新冠疫苗生物安全生產(chan) 車間的建設。

“滅活疫苗需要培養(yang) 病毒,很難擴產(chan) ”的預言似乎還在昨天,如今它的擴產(chan) 石破天驚——

全球最大新冠疫苗“兵工廠”以創造曆史的姿態建成並投入使用;構築人類免疫屏障“銅牆鐵壁”的新冠疫苗正源源不斷地生產(chan) 出來運送到世界各地;我國向世界供應新冠疫苗的數量達5.7億(yi) 劑;我國新冠疫苗完成接種突破14億(yi) 劑次,而且仍在覆蓋更多人群。

未來,更多曆史將被創造出來——我國達成全民免疫屏障建立的疫苗接種要求的日期將比預估的提前一大截。

在國際上,中國新冠疫苗憑借過硬的臨(lin) 床表現和數據,不僅(jin) 獲得WHO緊急使用認證,而且被納入“新冠肺炎疫苗實施計劃”(COVAX)疫苗庫,中國疫苗正成為(wei) 全球公共產(chan) 品、推動疫苗公平分配,助力彌補疫苗接種全球不均衡的短板。

“完成70%及以上的人群接種,實現全民保護”的目標正在加速走進現實,緊跟其後的將是人類社會(hui) 回到不受新冠病毒襲擾前那樣一切如常的日子。


科技日報•深瞳工作室出品

 文中圖片及視頻均由受訪單位提供

科技日報記者劉豔對此文亦有貢獻


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