1月30日，從成都出發(fā)，2個(gè)小時(shí)車(chē)程，到達(dá)今天的目的地——中核集團(tuán)中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院醫(yī)用同位素試驗(yàn)堆建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，一下車(chē)，映入眼簾的是一個(gè)巨大的“土坑”，旁邊，許多忙碌的身影不停在現(xiàn)場(chǎng)穿梭，不遠(yuǎn)處，立著一塊展板，上面寫(xiě)著“醫(yī)用同位素試驗(yàn)堆開(kāi)工動(dòng)員會(huì)”13個(gè)大字。

　　醫(yī)用同位素堆作為全球功率最高的溶液型醫(yī)用同位素生產(chǎn)堆，投運(yùn)后可實(shí)現(xiàn)鉬-99、碘-131等兩種醫(yī)用同位素分別10萬(wàn)居里和2萬(wàn)居里的年生產(chǎn)能力，帶動(dòng)下游產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展;將對(duì)我國(guó)的癌癥診斷、治療帶來(lái)戰(zhàn)略性的改變，滿足國(guó)內(nèi)數(shù)千萬(wàn)人次的核醫(yī)學(xué)診斷與治療需求，為全國(guó)人民的生命健康和醫(yī)用同位素行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展保駕護(hù)航。

　　從打破壟斷到自主創(chuàng)新，在打造中國(guó)“醫(yī)用同位素及藥物”新國(guó)家名片的道路上，核動(dòng)力院的腳步始終堅(jiān)定、鏗鏘有力。

　　從頭開(kāi)始，是決心支撐前行的腳步

　　醫(yī)用同位素到底是什么?它為什么跟普通大眾息息相關(guān)?如果你了解它，就會(huì)知道，它真的很重要、很重要。

　　想弄清楚醫(yī)用同位素有多重要，首先要從“同位素”三個(gè)字說(shuō)起。

　　把元素周期表中，處于同一位的質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同一元素的不同原子稱(chēng)為“同位素”，其中會(huì)自發(fā)放出射線的，被稱(chēng)為“放射性同位素”。

　　放射性同位素看著有些“生人勿進(jìn)”的味道，但事實(shí)上，它早已進(jìn)入我們生活的方方面面，在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療健康、航天探索、核儀表、輻射加工、無(wú)損檢測(cè)等領(lǐng)域，都可以看到它的身影。其中，應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上的放射性同位素就被稱(chēng)為“醫(yī)用同位素”。

　　醫(yī)用同位素具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，它是核醫(yī)學(xué)診療的基礎(chǔ)，廣泛利用在對(duì)各重大疾病的診斷治療上。

　　例如碘-131，就是治療甲狀腺疾病的重要元素。它可以被甲狀腺濾泡細(xì)胞濃聚、氧化和有機(jī)化，并可通過(guò)電離作用破壞甲狀腺細(xì)胞，用于治療甲狀腺功能亢進(jìn)和分化型甲狀腺癌，而且在治療過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體造成損傷的射線，極具安全感。

　　當(dāng)然，不僅僅是碘-131，整個(gè)醫(yī)用同位素隊(duì)伍是一個(gè)龐大的“集團(tuán)軍”，碳-14、碘-125等數(shù)十種醫(yī)用同位素，都是重大疾病檢測(cè)、治療的重要力量。

　　核動(dòng)力院黨委書(shū)記王叢林說(shuō)，受限于醫(yī)用同位素產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國(guó)核醫(yī)學(xué)的應(yīng)用水平與發(fā)達(dá)國(guó)家存在明顯差距。在發(fā)達(dá)國(guó)家，約1/5的患者需要用到醫(yī)用同位素，而我國(guó)目前在這一領(lǐng)域的局面卻讓人堪憂，鉬-99、碘-125、镥-177等用量大的醫(yī)用同位素全部依賴(lài)進(jìn)口;碳-14、碘-131等少部分同位素雖然實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，但無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)醫(yī)療市場(chǎng)需求。

　　直接從國(guó)外采購(gòu)，看似節(jié)省了研發(fā)時(shí)間和資金，但捷徑之下，弊病也暴露無(wú)遺：產(chǎn)品價(jià)格昂貴且不能保證按時(shí)供給，嚴(yán)重阻礙了核醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展。

　　其實(shí)早在2011年，應(yīng)市場(chǎng)需求，核動(dòng)力院便嘗試研發(fā)高比活度的碳-14，供國(guó)內(nèi)檢測(cè)人體中幽門(mén)螺桿菌所用，經(jīng)過(guò)2年的努力，突破了高比活度碳-14的干法制備技術(shù)，打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷。

　　這是一次成功的“試水”。

　　沉寂多年的核動(dòng)力院借此之機(jī)，重拾醫(yī)用同位素業(yè)務(wù)。“在上世紀(jì)80年代初，隨著高通量工程試驗(yàn)堆的建成，核動(dòng)力院就開(kāi)始涉足醫(yī)用同位素的研制與生產(chǎn)。但是當(dāng)時(shí)醫(yī)用同位素輻照只是試驗(yàn)堆的‘副業(yè)’，所以成果產(chǎn)出緩慢，最后逐漸停滯。”王叢林無(wú)奈地說(shuō)，雖然經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)十年的“斷檔”，但是核動(dòng)力院仍然保持著“拿下”醫(yī)用同位素的決心。自2013年開(kāi)始，在中核集團(tuán)統(tǒng)籌規(guī)劃部署下，核動(dòng)力院迅速成立了同位素技術(shù)與應(yīng)用研究室、設(shè)立了核技術(shù)應(yīng)用基金、制定了“十三五”發(fā)展規(guī)劃……以全新姿態(tài)重新入局。

　　近年來(lái)，核動(dòng)力院先后啟動(dòng)了醫(yī)療上常用的10余種同位素的創(chuàng)新研發(fā)，并取得了一系列成果，但是離完全滿足國(guó)內(nèi)需求，還有很長(zhǎng)的路要走。

　　創(chuàng)新進(jìn)取，用實(shí)力澆筑成功的基石

　　2021年10月19日，由核動(dòng)力院牽頭的醫(yī)用同位素及藥物國(guó)家工程研究中心正式獲批，這也是國(guó)家發(fā)改委唯一批復(fù)的同位素及藥物領(lǐng)域工程研究中心。核動(dòng)力院“牽手”四川大學(xué)、華西醫(yī)院、中國(guó)輻射防護(hù)研究院、云克藥業(yè)、成都欣科、紐瑞特醫(yī)藥科技公司等眾多產(chǎn)業(yè)鏈上下游單位，打造國(guó)際領(lǐng)先的醫(yī)用同位素研發(fā)及藥物制備技術(shù)研究開(kāi)發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)孵化的基地，打通同位素制備、放藥研發(fā)、安全評(píng)價(jià)、藥效驗(yàn)證全工藝鏈條。“我們的目標(biāo)就是打破同位素藥物受制于人的局面，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平上趕超國(guó)外。”核動(dòng)力院院長(zhǎng)姚剛說(shuō)。

　　簡(jiǎn)單的批復(fù)背后，是核動(dòng)力院在醫(yī)用同位素領(lǐng)域幾十年的積累和創(chuàng)新，是實(shí)力和優(yōu)勢(shì)的“共同努力”。

　　實(shí)力和優(yōu)勢(shì)到底體現(xiàn)在哪里?

　　看“硬件”。

　　醫(yī)用同位素生產(chǎn)方式分為三種：反應(yīng)堆、加速器、同位素發(fā)生器。這其中，反應(yīng)堆的“霸主”地位無(wú)人能及，80%以上的醫(yī)用同位素由反應(yīng)堆輻照產(chǎn)生，而核動(dòng)力院就擁有著豐富的堆照資源。

　　1981年，中子通量居亞洲第一、世界第三的高通量工程試驗(yàn)堆正式投入運(yùn)營(yíng)，核動(dòng)力院醫(yī)用同位素研發(fā)也正式起步;

　　90年代初，岷江堆悄然登場(chǎng)，為核動(dòng)力院醫(yī)用同位素研發(fā)再添“一員大將”;

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　　群堆匯聚，一起為醫(yī)用同位素研發(fā)創(chuàng)造了得天獨(dú)厚的條件。

　　“目前，高通量堆和岷江堆均處于在運(yùn)行狀態(tài)，年運(yùn)行時(shí)間均可達(dá)200天以上。尤其是岷江堆，具有運(yùn)行時(shí)間靈活、燃料元件和輻照孔道充足、堆固有安全性高、壽期長(zhǎng)、生產(chǎn)成本低等明顯優(yōu)勢(shì)，非常適合同位素長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)。” 姚剛介紹說(shuō)，核動(dòng)力院已布局“兩堆生產(chǎn)、兩堆研發(fā)”，2021年就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高通量堆和岷江堆雙堆同時(shí)運(yùn)行，一定程度解決了由于輻照資源極度緊張而引起的核動(dòng)力技術(shù)發(fā)展的制約。

　　此外，核動(dòng)力院還具備國(guó)內(nèi)最完整的熱室和檢驗(yàn)分析、分離提取、三廢處理等同位素研發(fā)配套設(shè)施，配套建有亞洲最大的熱室和半熱室群，配備了靶件制備裝置、靶件檢驗(yàn)裝置、無(wú)損檢測(cè)裝置和靶件切割裝置，是醫(yī)用同位素研發(fā)生產(chǎn)必不可少的重要平臺(tái)。

　　瞄準(zhǔn)未來(lái)，核動(dòng)力院依托同位素及藥物國(guó)家工程研究中心，積極打造核技術(shù)產(chǎn)業(yè)園，建設(shè)約1萬(wàn)平方米的同位素生產(chǎn)廠房和設(shè)施，8條生產(chǎn)線，具備堆產(chǎn)放射性醫(yī)用同位素批量生產(chǎn)能力。目前，8條生產(chǎn)線設(shè)備均已成功實(shí)現(xiàn)引入，計(jì)劃2024年投產(chǎn)。“項(xiàng)目設(shè)計(jì)產(chǎn)能為3萬(wàn)居里碘-125、1萬(wàn)居里镥-177、200居里碳-14、50居里鐳-223等8種國(guó)內(nèi)市場(chǎng)急需醫(yī)用同位素，將為建立醫(yī)用同位素自主保障體系發(fā)揮重要作用。”核動(dòng)力院副院長(zhǎng)許余說(shuō)。

　　再看“軟件”。

　　技術(shù)才是“硬道理”。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子足以佐證。在碘-125的研制中，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外普遍采用的是間歇回路法，核動(dòng)力院則創(chuàng)新采用了連續(xù)循環(huán)回路法，即在回路裝置中創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)了碘-125的高效捕獲裝置，當(dāng)?shù)?125經(jīng)過(guò)裝置時(shí)被選擇性截留，當(dāng)吸附飽和后簡(jiǎn)單的拆除進(jìn)行淋洗即可獲得碘-125產(chǎn)品。“這種新技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品醫(yī)療效果更好，副作用更小，比《中國(guó)藥典》要求的指標(biāo)更優(yōu)。”核動(dòng)力院醫(yī)用同位素研發(fā)技術(shù)負(fù)責(zé)人張勁松說(shuō)，核動(dòng)力院在同位素制備及應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)展了大量開(kāi)創(chuàng)性工作，先后開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)第一枚鈷-60醫(yī)療源、第一枚鈷-60工業(yè)輻照源、世界上第一條凝膠型锝-99發(fā)生器、國(guó)內(nèi)首創(chuàng)碘-131干法生產(chǎn)工藝等。

　　優(yōu)勢(shì)還要用成果說(shuō)話。

　　2020年4月25日， 由核動(dòng)力院研制生產(chǎn)的首批國(guó)產(chǎn)化堆照鍶-89核素正式交付，并經(jīng)專(zhuān)家驗(yàn)證相關(guān)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。這意味著我國(guó)在該領(lǐng)域成功打通了研發(fā)、堆運(yùn)行、輻照、產(chǎn)品生產(chǎn)全流程關(guān)鍵技術(shù)，解決了醫(yī)用同位素嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口、核心原料卡脖子的困境，既為國(guó)內(nèi)患者大幅降低了治療成本，還為進(jìn)一步做大做強(qiáng)做優(yōu)國(guó)產(chǎn)同位素產(chǎn)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。

　　同年12月26日，核動(dòng)力院研制生產(chǎn)的高比活度碳-14酸鋇首批產(chǎn)品正式交付，這是核動(dòng)力院在醫(yī)用同位素領(lǐng)域的又一重大突破。

　　近年來(lái)，核動(dòng)力院先后啟動(dòng)了醫(yī)療上常用的10余種同位素的創(chuàng)新研發(fā)，包括碳-14、磷-32、鍶-89、碘-125、碘-131、镥-177、新型鉬锝(99Mo-99mTc)發(fā)生器、錒鐳(227Ac-223Ra)發(fā)生器、鍶釔(90Sr-90Y)發(fā)生器、鎢錸(188W-188Re)發(fā)生器等。其中，前5種單項(xiàng)同位素均已攻克技術(shù)難關(guān)，取得輻射安全甲級(jí)資質(zhì)，具備工程轉(zhuǎn)化條件，隨時(shí)可進(jìn)行生產(chǎn)，可逐步滿足國(guó)內(nèi)需求。

　　核動(dòng)力院以科技創(chuàng)新鍛造“硬核”實(shí)力，為中國(guó)醫(yī)用同位素產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)能。

　　展望未來(lái)，持“利器”一路披荊斬棘

　　如何打造中國(guó)“醫(yī)用同位素及藥物”新國(guó)家名片?核動(dòng)力院成竹在胸，“利器”在手。

　　這個(gè)“利器”就是——醫(yī)用同位素堆。

　　“建設(shè)醫(yī)用同位素堆，是一個(gè)勢(shì)在必行的事，我們不得不做。”許余說(shuō)。

　　目前，我國(guó)醫(yī)用同位素研發(fā)主要依靠工程研究堆，但由于其還肩負(fù)著其他任務(wù)，生產(chǎn)醫(yī)用同位素的能力十分有限。而反觀需求方，醫(yī)用同位素及其化合物的市場(chǎng)需求量每年以25%-30%的幅度增長(zhǎng)。反應(yīng)堆極為有限的生產(chǎn)規(guī)模根本無(wú)力滿足持續(xù)增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。

　　不僅是國(guó)內(nèi)，國(guó)際市場(chǎng)同樣面臨供應(yīng)難題。近年來(lái)醫(yī)用同位素全球供應(yīng)依賴(lài)于加拿大、荷蘭、比利時(shí)、法國(guó)、南非、澳大利亞等國(guó)家的少數(shù)幾個(gè)醫(yī)用研究堆，多數(shù)已超期服役，且面臨維護(hù)成本高、廢物難解、安全風(fēng)險(xiǎn)等系列問(wèn)題，預(yù)計(jì)將在2025年前后陸續(xù)關(guān)閉。其中，法國(guó)的OSIRIS堆和加拿大國(guó)家通用研究堆已分別于2015年、2018年永久性停止生產(chǎn)，造成2016年末全球供應(yīng)的鉬-99產(chǎn)量減少了大約百分之三十，這一短缺將一直持續(xù)到2025年之后，臨床鉬锝(99Mo-99mTc)發(fā)生器應(yīng)用的價(jià)格也將持續(xù)上漲。

　　一組數(shù)據(jù)，可以更直觀的說(shuō)明。

　　近年來(lái)，我國(guó)醫(yī)用同位素絕大部分依賴(lài)進(jìn)口，例如，常規(guī)核醫(yī)學(xué)診斷所需锝-99m原料鉬-99，百分百依賴(lài)進(jìn)口，甲亢和甲癌最有效的靶向治療核素碘-131，百分之八十依賴(lài)進(jìn)口，其它重要治療核素碘-125、釔-90、镥-177、鐳-223等均全部依賴(lài)于進(jìn)口。

　　2023年全球鉬-99使用量約48萬(wàn)居里，國(guó)內(nèi)使用量約2.2萬(wàn)居里，2030年全球市場(chǎng)鉬-99需求預(yù)計(jì)達(dá)到65萬(wàn)居里，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)達(dá)到4萬(wàn)居里。

　　根據(jù)近年甲狀腺疾病發(fā)病率，預(yù)計(jì)2030年國(guó)際市場(chǎng)碘-131需求量將達(dá)到11萬(wàn)居里，而中國(guó)是目前全球碘-131使用量最大的國(guó)家，2023年中國(guó)市場(chǎng)碘-131需求量為每年2萬(wàn)居里，2030年中國(guó)市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)達(dá)到每年4.2萬(wàn)居里。

　　由此可見(jiàn)，建設(shè)新型醫(yī)用同位素生產(chǎn)堆，在緩解國(guó)內(nèi)供需緊張的同時(shí)，還將為搶灘國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造有利條件。

　　“醫(yī)用同位素堆建成后，將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)10萬(wàn)居里的鉬-99，2萬(wàn)居里的碘-131，超過(guò)了目前國(guó)內(nèi)的需求量。”醫(yī)用同位素堆項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師李慶說(shuō)，醫(yī)用同位素堆以硝酸鈾酰水溶液作為燃料，同時(shí)硝酸鈾酰水溶液也是生產(chǎn)同位素的靶料，固有特性決定了其在核安全和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域具備遠(yuǎn)超常規(guī)反應(yīng)堆的先天優(yōu)勢(shì)。“醫(yī)用同位素堆參數(shù)低，功率也低，所以安全性也更好。”

　　當(dāng)然，醫(yī)用同位素堆的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)不止于此。

　　醫(yī)用同位素堆的建堆成本是普通堆的三分之一，燃料消耗量是現(xiàn)有技術(shù)的千分之四。李慶介紹說(shuō)：“高通量堆就是采用‘固體靶’生產(chǎn)，把靶件原材料放在輻照孔道里，通過(guò)輻照變成醫(yī)用同位素的核素，目前國(guó)內(nèi)基本都是用的這種方式。但是這種方式有一個(gè)前提條件，就是反應(yīng)堆必須是運(yùn)行起來(lái)的。因?yàn)楹巳剂虾苜F，在做其他實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，醫(yī)用同位素可以‘搭順風(fēng)車(chē)’進(jìn)行生產(chǎn)，單獨(dú)生產(chǎn)醫(yī)用同位素，成本就是天價(jià)。”

　　此外，醫(yī)用同位素堆還有一大優(yōu)勢(shì)就是運(yùn)行方式非常靈活。“‘固體靶’生產(chǎn)必須要順著反應(yīng)堆的運(yùn)行走，不能去左右反應(yīng)堆的運(yùn)行安排，而醫(yī)用同位素堆是個(gè)專(zhuān)用生產(chǎn)堆，你想讓它運(yùn)行幾天它就運(yùn)行幾天，可以按照藥品生產(chǎn)要求來(lái)安排反應(yīng)堆的運(yùn)行時(shí)間。”“醫(yī)用同位素堆主要生產(chǎn)鉬-99和碘-131，都是短半衰期的產(chǎn)品，比如鉬-99，半衰期只有60多個(gè)小時(shí)，生產(chǎn)多了也沒(méi)用，在堆里衰敗掉，就是浪費(fèi)了。所以可以針對(duì)目標(biāo)核素以及目標(biāo)核素的需求量去制定反應(yīng)堆運(yùn)行計(jì)劃及生產(chǎn)任務(wù)，需要的多可以多做，需要的少也可以少做，根據(jù)市場(chǎng)的需求來(lái)做。”

　　據(jù)張勁松透露，醫(yī)用同位素堆建設(shè)周期為42個(gè)月，預(yù)計(jì)2027年建成投產(chǎn)。“該堆建成后將助力醫(yī)療上最常用的兩種同位素碘-131、鉬-99實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能突破，一舉將我國(guó)從進(jìn)口國(guó)扭轉(zhuǎn)為出口國(guó)。同時(shí)，也能將國(guó)內(nèi)醫(yī)用同位素藥品價(jià)格降下來(lái)，讓更多的人用得上、用得起。”

　　初心如磐，篤行致遠(yuǎn)。面向人民生命健康，核動(dòng)力院積極貫徹落實(shí)“健康中國(guó)”戰(zhàn)略，初期解決部分國(guó)內(nèi)緊缺同位素及藥物需求，中期基本滿足國(guó)內(nèi)需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)種新型醫(yī)用同位素國(guó)產(chǎn)化，長(zhǎng)期達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先，徹底解決國(guó)內(nèi)醫(yī)用同位素緊缺和核醫(yī)學(xué)發(fā)展“卡脖子”問(wèn)題，成為全球醫(yī)用同位素及藥物的重要供應(yīng)基地，減少疾患痛苦，造福人民群眾。