出品:科普中國
制作:李瑞 (大阪大學(xué))
監(jiān)制:中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心
截至2021年1月26日,我國已完成2276.7萬劑次新冠疫苗接種。
每一份新冠疫苗打進身體,給民眾提供生命護盾之前,要經(jīng)歷研發(fā)-生產(chǎn)-包裝-運輸-保存多個環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都是一個戰(zhàn)場,每一步都至關(guān)重要。
由于疫苗的特殊性,疫苗的運輸環(huán)節(jié)難點重重。新冠肺炎疫苗供應(yīng)鏈,更是有史以來最復(fù)雜的醫(yī)藥物流供應(yīng)鏈之一。被稱為人類抗擊新冠肺炎疫情的另一“戰(zhàn)場”的疫苗冷鏈運輸,是如何應(yīng)對此次“大考”的呢?
冷鏈:支撐行業(yè)發(fā)展的“藍色血脈”
我們生活中許多產(chǎn)品和原料的運輸都要求低溫環(huán)境,冷鏈的主要使用領(lǐng)域包括食品飲料、化學(xué)及石油天然氣制品以及醫(yī)藥品等。
圖片來源:699pic.com
對于食品飲料來說,運輸過程中出現(xiàn)短期的溫控失效,就可能導(dǎo)致細菌大量孽生,導(dǎo)致食品加速變質(zhì);
石化制品易燃易爆,同樣需要用低溫來加以克服;
而醫(yī)藥制品對溫度的要求則更高,一旦溫度管理失敗,很可能導(dǎo)致醫(yī)藥品失效,嚴重情況下甚至對使用者的身體健康造成傷害。
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根據(jù)新冠疫情之前的預(yù)測,面向生物醫(yī)藥制品的冷鏈運輸行業(yè)的市場規(guī)模預(yù)計在2021年將達到1000億人民幣。而突如其來的疫情以及隨后的疫苗運輸需求毫無疑問將會刺激市場規(guī)模進一步擴大。目前整個冷鏈行業(yè)的市場規(guī)模已經(jīng)接近20000億人民幣,且仍以每年20%的速率上漲。
冷鏈運輸技術(shù)的“鐵三角”:控溫+物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)
冷鏈的核心技術(shù)大概分為三個層面。
首先,對所運輸?shù)奈镔Y進行溫度調(diào)控的技術(shù)。這里涉及各種制冷裝備、保存設(shè)備以及運輸載具等等。
其次,對物流過程和物資狀態(tài)進行監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),這里涉及由各種傳感器及條形碼(二維碼)構(gòu)成的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。
最后,對海量數(shù)據(jù)進行處理的軟件平臺,這里涉及大數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)可視化等技術(shù)。
要將以上三種技術(shù)整合成高效的、有競爭力的體系其實并非易事。這也導(dǎo)致了相比起一般運輸業(yè),冷鏈運輸往往有更高的技術(shù)門檻與更高的成本投入。
組建冷鏈產(chǎn)業(yè)鏈需要較高水平的工業(yè)基礎(chǔ),例如專用的包裝材料、運輸車輛、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)乃至控制平臺,任何一個環(huán)節(jié)的缺失都會導(dǎo)致整個體系的崩潰。與此同時,建設(shè)冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)耗資巨大,一座地區(qū)冷鏈倉庫至少需要100萬元投入,而符合規(guī)范的運輸車輛一臺單價也在50萬元以上。各種物聯(lián)網(wǎng)傳感器終端以及控制軟件平臺同樣是一筆不小的投入。
圖片來源:699pic.com
疫苗運輸中的深度冷鏈難題
作為生物制品的疫苗對運輸溫度的要求極其嚴格。目前根據(jù)運輸疫苗時溫度要求的不同,分別有以下幾種疫苗冷鏈——深度冷鏈(零下70攝氏度)、凍鏈(零下20攝氏度)和冷藏鏈(2至8攝氏度)。
需要在零下70攝氏度條件下進行運輸?shù)纳疃壤滏準亲铍y的,分發(fā)過程對冷鏈物流是一個挑戰(zhàn)。
就目前來說,針對這類疫苗,超低溫冷柜幾乎是長途運輸載體唯一的選擇。如果是短途運輸,則可以利用充滿干冰的被動式冷凍箱來保存。但干冰會擠占疫苗的存儲空間,同時也存在箱體內(nèi)部的局部溫度不均等問題,因此主要作為權(quán)宜之計。
當(dāng)疫苗運抵接種點后,接種機構(gòu)需要選擇工業(yè)用冷柜等能夠維持零下70度低溫的設(shè)備進行儲存,并且一旦該疫苗移到冷藏溫度柜(2至8攝氏度)中,必須在短時間內(nèi)完成注射。
能夠制造深度冷鏈環(huán)境的干冰 (圖片來源:veer圖庫)
這一系列苛刻的溫度要求對于接種機構(gòu)而言也是艱難挑戰(zhàn),如果不能按預(yù)定完成接種任務(wù)就會導(dǎo)致大量疫苗的報廢,這些損失都將由接種機構(gòu)承擔(dān)。
考慮到深度冷鏈溫度要求苛刻,成本較高、風(fēng)險較大,研發(fā)對溫度要求較低的疫苗也是一種選擇。
目前上市的新冠疫苗中,國產(chǎn)滅活疫苗的運輸儲存需要在2攝氏度至8攝氏度的環(huán)境下進行,我國現(xiàn)有的冷鏈物流體系完全可以滿足其運輸要求。
運送小兒麻痹疫苗的保溫箱 (圖片來源:維基百科“冷鏈”條目)
雖然如此,一旦冷鏈體系出現(xiàn)一絲一毫的紕漏,都可能造成整批商品的報廢,產(chǎn)生巨額損失,所以醫(yī)藥品冷鏈運輸需要嚴格保障。
1月26日,交通運輸部,國家衛(wèi)生健康委,海關(guān)總署與國家藥品監(jiān)督管理局四部門聯(lián)合印發(fā)了《新冠病毒疫苗貨物道路運輸技術(shù)指南》,進一步明確了對于新冠病毒疫苗貨物道路運輸過程中的人員配置、車輛設(shè)備以及運輸環(huán)節(jié)等方面的要求。
不僅如此,運輸疫苗的企業(yè)也要經(jīng)過層層把關(guān)篩選,只有滿足所有裝備要求的企業(yè),才能接受疫苗運輸?shù)娜蝿?wù)。1月26日,交通運輸部發(fā)布了《第一批疫苗貨運重點聯(lián)系企業(yè)公示》(后稱“《公示》”),名單中有許多大家耳熟能詳?shù)奈锪鞴?,?8家企業(yè)入圍。
交通運輸部:第一批疫苗貨運重點聯(lián)系企業(yè)公示
(圖片來源:交通運輸部)
在疫苗這個人類戰(zhàn)勝新冠疫情的科學(xué)“武器”上,每一步都不能放松,每一步都必須穩(wěn)扎穩(wěn)打。
目前,我國各地已經(jīng)基本完成了與疫苗接種相配套的冷鏈網(wǎng)絡(luò)建設(shè),基層防疫部門也都在專項經(jīng)費的資助下進行了醫(yī)用冷柜的添置和更新,可以說是萬事俱備只欠東風(fēng)(疫苗)。讓新冠疫苗最后一公里,跑得安心,跑得放心!
參考文獻
http://www.xinhuanet.com/fortune/2020-12/09/c_1126839195.htm
http://m.stdaily.com/qykj/qianyan/2020-12/14/content_1060305.shtml
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO66054470Q0A111C2EA2000