2024年11月6日，首屆核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈共鏈行動(dòng)大會(huì)在成都舉辦。在核醫(yī)療分會(huì)場(chǎng)，中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院一所張勁松研究員作了題為《醫(yī)用同位素創(chuàng)新研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化》的報(bào)告，匯報(bào)了核動(dòng)力院醫(yī)用同位素研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)展，臺(tái)下觀眾聽(tīng)得很認(rèn)真，眼睛齊刷刷盯著臺(tái)上大屏幕滾動(dòng)的信息，時(shí)不時(shí)用手機(jī)拍幾張照片，生怕錯(cuò)過(guò)任何細(xì)節(jié)。為何醫(yī)用同位素有這么大的魅力?核動(dòng)力院的醫(yī)用同位素發(fā)展又為何如此受關(guān)注?
解困
故事首先要從“同位素”三個(gè)字說(shuō)起。在元素周期表中，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被稱為“同位素”，其中會(huì)自發(fā)放出射線的被稱為“放射性同位素”。放射性同位素早已進(jìn)入我們生活的方方面面，在醫(yī)療健康、農(nóng)業(yè)、輻射加工、核儀表、無(wú)損檢測(cè)、航天探索等領(lǐng)域，都可以看到它的身影。其中，應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上的放射性同位素被稱為“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)，廣泛應(yīng)用在對(duì)重大疾病的診斷治療上。例如镥-177，用于治療結(jié)腸癌、肺癌、前列腺癌、神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤等疾病;又如鍶-89，用于晚期惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移所致骨痛的緩解。整個(gè)醫(yī)用同位素隊(duì)伍是一個(gè)龐大的“集團(tuán)軍”，數(shù)十種醫(yī)用同位素，都是疾病檢測(cè)、治療的重要力量。
而如此重要的醫(yī)用同位素，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，是制約我國(guó)核醫(yī)學(xué)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的“卡脖子”問(wèn)題。2021年，國(guó)家八部委聯(lián)合發(fā)文，為醫(yī)用同位素國(guó)產(chǎn)化指明了方向。核動(dòng)力院是中國(guó)唯一集核反應(yīng)堆工程研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、運(yùn)行和小批量生產(chǎn)為一體的大型綜合性科研基地，被吳邦國(guó)委員長(zhǎng)譽(yù)為“中國(guó)核動(dòng)力工程的搖籃”，素有“中國(guó)堆谷”之稱。作為“國(guó)家隊(duì)”中的“主力軍”，核動(dòng)力院的同位素生產(chǎn)迅猛提速。
提速
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)力院聯(lián)合四川大學(xué)、華西醫(yī)院等眾多產(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。”時(shí)任核動(dòng)力院院長(zhǎng)姚剛說(shuō)。這意味著核動(dòng)力院打造中國(guó)“醫(yī)用同位素及藥物”新國(guó)家名片的腳步再次向前大跨度邁進(jìn)。
2022年，在四川省和樂(lè)山市夾江縣政府的大力支持下，核動(dòng)力院入駐夾江核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)園，先后成立了“四川海同同位素科技有限公司”和“海同同位素及藥物國(guó)家工程研究中心(成都)有限公司”，分別主要從事醫(yī)用同位素生產(chǎn)銷售和新核素及放射性藥物研發(fā)。
沖鋒
2024年1月30日，核動(dòng)力院醫(yī)用同位素事業(yè)發(fā)展再次傳來(lái)喜訊——醫(yī)用同位素專用生產(chǎn)堆“溶液堆”正式開(kāi)建。
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%到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30%。這一短缺將一直持續(xù)到2025年之后，臨床鉬锝發(fā)生器應(yīng)用的價(jià)格也將持續(xù)上漲。
而核動(dòng)力院醫(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)10萬(wàn)居里鉬-99核素和2萬(wàn)居里碘-131核素的年生產(chǎn)能力，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。
與此同時(shí)，四川海同也在短短兩年的時(shí)間里完成镥-177、釔-90、鐳-223、碘-125、磷-32、錸-188、鈥-166、碳-14等8條醫(yī)用同位素生產(chǎn)線主體建設(shè)。2024年11月22日生產(chǎn)線已正式取得生態(tài)環(huán)境部頒發(fā)的甲級(jí)輻射安全許可證。這是核動(dòng)力院醫(yī)用同位素產(chǎn)業(yè)發(fā)展又一重要里程碑。以上生產(chǎn)線正式投入使用后，產(chǎn)能基本滿足國(guó)內(nèi)醫(yī)用同位素市場(chǎng)需求，我國(guó)醫(yī)用同位素市場(chǎng)被國(guó)外“卡脖子”的現(xiàn)狀即將成為歷史。同時(shí)，兩個(gè)公司也將作為培養(yǎng)醫(yī)用同位素生產(chǎn)、研發(fā)人才的搖籃，不斷為我國(guó)醫(yī)用同位素行業(yè)的發(fā)展注入“新鮮血液”。
厚積
短短幾年的加速跑就取得如此成績(jī)，事實(shí)上，是源于核動(dòng)力院多年來(lái)的厚積薄發(fā)。
早在上世紀(jì)80年代，核動(dòng)力院就開(kāi)啟了醫(yī)用同位素研發(fā)之路。1981年，隨著中子通量居亞洲第一、世界第三的高通量工程試驗(yàn)堆投入運(yùn)營(yíng)，核動(dòng)力院先后成功研發(fā)了多種的同位素產(chǎn)品，包括銦-113m發(fā)生器、鈷-60密封源、銥-192密封源、碘[131I]化鈉、碘[125I]化鈉、凝膠型鉬锝發(fā)生器等，并陸續(xù)供應(yīng)國(guó)內(nèi)，后續(xù)更是成功孵化成都云克藥業(yè)公司和成都中核高通公司兩家核藥企業(yè)。
但因?yàn)獒t(yī)用同位素輻照只是高通量工程試驗(yàn)堆的“副業(yè)”，隨著試驗(yàn)堆承擔(dān)的重大項(xiàng)目越來(lái)越多，醫(yī)用同位素的成果產(chǎn)出越來(lái)越緩慢。核動(dòng)力院為了將寶貴的堆資源優(yōu)先用在國(guó)家最需要的地方，不得不忍痛按下了醫(yī)用同位素研發(fā)生產(chǎn)的“暫停鍵”。
2009年，隨著全球最大的碳-14供應(yīng)商——加拿大NRU堆停產(chǎn)，中國(guó)的碳-14面臨斷供。面對(duì)國(guó)家需求，核動(dòng)力院挺身而出，用兩年時(shí)間，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。
2013年，在時(shí)任院所領(lǐng)導(dǎo)的統(tǒng)籌規(guī)劃部署下，核動(dòng)力院一所迅速成立了同位素技術(shù)與應(yīng)用研究室，依托院核技術(shù)應(yīng)用基金、院“十三五”發(fā)展規(guī)劃……以全新姿態(tài)重新入局，陸續(xù)開(kāi)展碳-14、鍶-89、磷-32、碘-125、碘-131、镥-177、鐳-223、鉬-99等多種醫(yī)用同位素制備技術(shù)與工程化研發(fā)，開(kāi)啟了“七年磨一劍”的艱苦征程。正是這段“苦練內(nèi)功”的時(shí)光，為搶得醫(yī)用同位素市場(chǎng)先發(fā)優(yōu)勢(shì)積累了寶貴力量。
從2020年開(kāi)始，一系列成果不斷顯現(xiàn):首批國(guó)產(chǎn)化堆照鍶-89核素正式交付，并經(jīng)專家驗(yàn)證相關(guān)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。截至目前，核動(dòng)力院鍶-89相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)占據(jù)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)50%以上的份額;掌握了鐿-176/镥-177，釓-160/鋱-161高效分離純化技術(shù)，制備出了釷-228/鐳-224，鍶-90/釔-90等耐輻射高穩(wěn)定性能高效分離材料……
目前，核動(dòng)力院已具備了碳-14、鍶-89、磷-32、碘-125、碘-131五種醫(yī)用同位素生產(chǎn)銷售資質(zhì)，布局掌握了15種堆產(chǎn)醫(yī)用同位素生產(chǎn)核心技術(shù)，向著“放射廢物最少，輻射防護(hù)最優(yōu)，產(chǎn)品質(zhì)量最好”的目標(biāo)不斷前進(jìn)，努力成為有國(guó)際影響力的醫(yī)用同位素研發(fā)生產(chǎn)基地。
(作者單位：中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院)
