川观新闻记者 宁宁

核医疗是现代医药健康产业的重要组成部分,是应对恶性肿瘤诊断与治疗的有效手段,也是迈向精准医学的重要途径。当前,核医疗市场不仅成为全球医药行业热门投资“新宠”,也是我国未来与发达国家竞跑的产业新赛道。

这条产业链上,分工十分明确:上游,医用同位素等是“子弹”;中游,核药和核医疗装备是“武器”;下游,应用“武器”,扣动扳机,杀死患者身上的癌细胞。

作为核工业与核技术利用大省,四川如何打好上游基础?“川企大调研·寻找新质生产力”调研组对此展开了调研走访。

现状

医用同位素发展有了顶层设计

四川走在全国前列

纵观全球医用同位素版图,一直以来,比利时、荷兰、加拿大等西方国家牢牢把握着医用同位素的话语权,约五分之一的患者能用到医用同位素。

相比之下,我国医用同位素显得“捉襟见肘”:钼-99、碘-125、镥-177等大用量同位素全部依赖进口;碳-14、碘-131等少部分同位素虽然实现了国产化,但无法满足国内医疗市场需求。

近忧之外,还有远虑。“未来‘吃不饱’的情况可能会加剧。”业内人士说。

这与医用同位素的生产方式有关,主要有反应堆、加速器、同位素发生器三种。其中,80%以上的医用同位素由反应堆辐照产生。当前,西方多个反应堆均已服役超过40年,面临老化、运行稳定性差等问题,意外停堆事件频发。预计到2030年,绝大多数现役反应堆均将关停。

生产医用同位素

“这势必将导致全球医用同位素供应紧张。”业内人士分析,在此背景下,进口医用同位素不仅价格昂贵,而且不能保证按时供给,将严重影响国内市场,“因此,实现医用同位素国产化迫在眉睫。”

然而,此前全国层面没有出台关于医用同位素发展的规划,核医疗产业整体发展也没有形成气候。直到2021年,国家八部委发布了首个国家级医用同位素中长期发展规划。这是我国发布的首个针对核技术在医疗卫生应用领域的纲领性文件。

“建立稳定自主的医用同位素供应保障体系,有了顶层设计。”业内人士回忆,规划一出,全国各地积极响应,资本、人才等如潮水般涌入新赛道,医用同位素产业发展迎来重要战略机遇期。

抢抓机遇,四川走在全国前列——2023年,八部门联合印发《四川省医用同位素及放射性药物产业发展行动计划(2022—2025年)》(简称《计划》);今年以来,四川持续加码,于7月出台《关于促进核医疗产业高质量发展的意见》(简称《意见》)。

“相比《计划》,《意见》的发布单位层级更高,从8个厅局变为省政府。”——四川致力于在更大范围内进一步高位推动核医疗产业发展。

《意见》明确,以乐山、成都、绵阳、泸州为重点区域布局,聚力打造贯通医用同位素生产、放射性药物研发、核医疗装备制造、临床应用推广的全产业链,形成“一链四极”的发展格局,全力打造世界级核医疗产业高地。

目标明确:到2027年实现10种以上主要医用同位素国产化自主供应,到2030年建成全球最大的医用同位素生产基地。

业内人士认为,当下核医疗新赛道不拥挤、前景广,虽然目前体量还不算大,但犹如地下春笋,产业链各个环节呈现出快速拔节生长的态势。


医用同位素

有“堆”

加快打造全国最大同位素生产基地

要实现目标,四川有底气和优势。

省发展改革委相关负责人介绍,区别于其他新兴产业,发展核医疗产业的门槛较高,需要具备核心原料的研发生产、前沿技术以及安全保障能力,“从这些角度出发,四川已具备一定基础和领先优势”。

先看医用同位素产量占大头的“堆”,反应堆属于稀缺资源。

放眼全国,目前有“堆”的单位主要有4家,具备医用同位素生产价值的只有3家,其中两家单位就在四川。四川已建、在建5座可用于医用同位素辐照制备的反应堆,生产了全国一半以上医用同位素。

成都以西,乐山夹江,一个“大块头”拔地而起指日可待。

“堆的建设目前施工进展顺利。”中国核动力研究设计院(简称核动力院)医用同位素学科带头人罗宁说。他口中的“堆”,指的是今年1月,核动力院启动建设的国内首个医用同位素专用生产堆。这个“新堆”在产量上和技术上都实现了突破。

中国核动力研究设计院医用同位素堆建成效果图

看产量。罗宁预计,2027年建成投产后,钼-99、碘-131等医用同位素的年生产能力将分别达到10万居里和2万居里,解决两种同位素长期依赖进口等问题。

看技术。这个“新堆”是以硝酸铀酰为燃料的溶液型医用同位素生产堆,具有创新性强、设计难度大等特点。“项目攻关中,我们还取得了硝酸铀酰燃料反应堆设计技术、紧急排料停堆技术等诸多创新,不仅填补了国内空白,还达到国际先进水平。”

“新堆”加紧上马,“老堆”兢兢业业。

自2010年重启同位素研发以来,核动力院先后启动碳-14、磷-32、锶-89、碘-125等10余种常用医用同位素研发,当前采用“两堆研发,两堆生产”——上世纪建成的高通量堆和岷江堆两个“老堆”,均处于运行状态,通过中子通量高低搭配进行同位素生产,在一定程度上解决了“燃眉之急”。

为更好地服务“堆”,核动力院就地画“园”,依托同位素及药物国家工程研究中心,打造夹江核技术应用产业园。

目前,这个当地的“一号工程”已完成土建装修,8条生产线计划年内投产,成为全国建设速度最快的核医疗产业园,建成后不仅有助于解决国内没有规模化的提取生产设施的短板,还将推动四川加快打造全球最大同位素生产基地,并以此为抓手,吸引药企落地。

成都以北,中国工程物理研究院的中国绵阳研究堆,自2012年建成以来,目前年运行超180天,技术成熟度及稳定性得到验证。

依托“堆”,中国工程物理研究院核物理与化学研究所开展了碘-131、镥-177、钼-99等医用同位素研制,已形成完善的、覆盖放射性同位素产品研制、生产、转化的平台,具备齐全的同位素产品研制与生产配套设施,多项国内首个突破纷至沓来——

实现碘-131从原料到成品的全部国产化,是我国近年来首个规模化的堆照核素;在国内率先实现无载体177Lu的自主化、规模化制备与临床应用,填补了国内空白……

中国工程物理研究院核物理与化学研究所相关负责人说,目前已与相关医院、高校、院所、企业等建立了成熟稳定的合作模式,实现技术和资源互补。同时正与地方一起推动中国(绵阳)科技城核医疗健康产业园建设,将进一步加快同位素和放射性药物的研发和转化进程。

就“堆”产医用同位素来说,目前也面临着一些瓶颈,譬如粒子辐照的稳定性、“子弹”的原料规模化生产供应能力较为欠缺且暂无相应生产线布局、自主化同位素制品市场占有率低等。

业内人士为此建议,要大力推动稳定同位素规模化制备技术的国产化,同时加快推进在建的“堆”、增建新的“堆”,保障充足的辐照资源,提升医用同位素生产能力,并通过体系化布局以及医用同位素间的战略性捆绑,提升自主化同位素制品市场份额和国产化率,从而推动医用同位素扩能增产和国内需求全覆盖。

有“器”

实现多个国内“首台”,抢滩全球市场

再来看“器”。医用回旋加速器是另一条“子弹”生产线。

当前,由于堆照医用同位素供货的稳定性,在一定程度上受反应堆运行稳定性、高通量孔道利用率等影响较大,因此使用中高能医用回旋加速器来生产新兴医用同位素的需求日益凸显。

数据显示,2023年全球和中国医用回旋加速器的市场容量各达到14.23亿元和3.75亿元。进一步细看,欧美国家当前保有量较高,已装机1500台左右;就我国来说,在2021年以前完全依赖进口,当前保有量约为160台。“两相对比,差距明显,但也说明国内市场潜力巨大。”业内人士说。

放大全国医用回旋加速器图景,四川同样走在前列。

7月底,一则消息引发市场关注:上海联影医疗科技股份有限公司以1.2亿元的交易价格,投资四川玖谊源粒子科技有限公司(简称玖谊源)10%股权。

PET/CT和医用回旋加速器是相互依存的关系。前者是国内PET/CT设备的龙头,市占率长期“霸榜”第一。业内人士评价表示,此番进军医用回旋加速器领域,前者看中的正是后者行业“领头羊”的身份,“强强联合,二者有望在分子影像领域取得突破性进展。”

四川玖谊源粒子科技有限公司内工作人员忙着调试医用回旋加速器

成立于2017年,玖谊源通过转化中国工程物理研究院流体物理研究所技术成果,于2021年推出国产首创医用回旋加速器产品并实现商用,打破国外产品垄断。去年底,产品出口至肯尼亚,成为首台落地海外的“中国造”医用回旋加速器。

“当前,产品国内市场占有率为30%左右。”企业市场部副经理唐毅说,企业新基地的三条生产线已全部投运,年产能可达30台,生产线满产运行后,年产能可达到50台至100台。就产品来说,不仅能生产七八种常用医用同位素,还可以进行定制化研发。“相比之下,国内其他企业的产品仍处于实验阶段,还未实现商用。”

国内领先后,玖谊源将目光瞄向全球竞争。

据介绍,医用回旋加速器的兆伏越大,生产的同位素越丰富,稳定性也得到进一步提升。“我们正在开展30MeV多粒子强流回旋加速器研发,已完成计算,接着要进行样机研制,难度相比此前产品有了大幅提升。”唐毅说,全球只有两三家企业在做,从这个意义上讲,大家齐头并进,同步竞争。

同样在绵阳,中国工程物理研究院流体物理研究所研发了国内首台具有自主知识产权的大功率花瓣加速器,平均功率不低于50kW,可应用于工业辐照、工业CT检测、同位素制备、核闪光放疗等多个应用领域。此前,该技术一直被国外垄断,国内多家单位也曾研制过,但最高功率仅为20kW。

中国工程物理研究院流体物理研究所研发了国内首台具有自主知识产权的大功率花瓣加速器

“由于花瓣加速器拥有高效率、大功率、运行稳定、束流品质好等特点,非常适合生产医用同位素。”研究所相关负责人说,在自主掌握大功率花瓣加速器后,团队创新设计了一个串行的医用同位素生产装置方案,已和国内放射性药物企业签订装置开发合同,未来有望解决国内医用同位素“卡脖子”局面,实现医用放射性同位素的自主可控供应。

自主研发之外,借助外力,四川医用同位素的供给也将进一步稳定。

去年底,全球医疗设备领先企业GE医疗中国首批次国产医用回旋加速器在成都基地下线,这也是该企业近年来在中国西部布局的首个精准医疗产业化项目;更早些,成都纽瑞特加速器及同位素药物产业化项目开建,将从欧洲购买医用回旋加速器,新建碘-123、锗-68等等医用同位素生产线,预计2025年建成投用……

接下来,四川将加快推动更多中高能加速器同位素生产项目,以期实现锕-225、铜-64、锗-68等医用同位素稳定供应。

“由于发生器使用方便,它在医学上应用广泛,四川也可瞄向相关关键技术攻关。”业内人士指出,随着在“堆”和“器”两大方面集中发力,“四川造”医用同位素在推动国内主要同位素稳定供应、提升产业链中上游规模的同时,基于安全性更好、成本更低、运行方式更灵活等优势,还将为抢滩国际市场创造有利条件。

他们还建议,要加快推进核医学专科学校及核技术应用学科方向建设,为医用同位素发展输送专业性人才;同时设立专项基金且降低自筹比例乃至全额资助,用于支持医用同位素及放射性药物的研发,激励科研单位攻关。“发展中还要注意处理好核污水处理、‘谈核色变’、核辐射等方面的挑战。”

受访者供图