文|《小康》·中國小康網 孫媛媛
從2020年迄今,疫情反反復復,這期間做核酸成了老百姓日常生活的一部分,或單采或混采,樣品之后會送到其他地方做檢測。那么,什么樣的實驗室能夠擔負核酸檢測的工作?為此,《小康》雜志、中國小康網采訪了國內最早一批開始支持核酸檢測能力建設的企業之一―戴納科技,揭秘實驗室背后的秘密。
“疫情發生后,以核酸檢測為基礎的實驗室,其本身就是生物安全二級以上(P2+)實驗室。”對此,戴納科技總經理遲海鵬介紹說,國內具備P2級以上的實驗室非常少,不能適應大規模的檢測需求。“戴納科技這么多年一直從事實驗室行業工作,參與了幾百萬平方米的實驗室的建設,但哪怕舉全公司之力,通過傳統施工,一年內建成的P2+實驗室也不會超過100個。疫情剛一發生,我就組織團隊看能不能把核酸檢測實驗室工程變成產品,在工廠里進行流水化生產,解決施工的瓶頸問題,才有了現在的方艙核酸檢測實驗室,把一個多功能的實驗室壓縮到集裝箱大小的柜子里,對其流線進行優化,讓核酸檢測實驗室更安全,應用更廣泛,同時也更便利。這是第一臺專供新冠病毒核酸檢測的P2+方艙實驗室產生的原因。”
2020年4月初,北京世紀壇醫院找到戴納科技,提出改造核酸檢測實驗室的需求,當時為了迎接赴湖北的工作人員返京,世紀壇醫院離北京西站較近,被選定為核酸檢測的定點服務機構。但院區面積擁擠,無改造的余地,最初院方希望在樓頂區域做個類似板房的實驗室。如何解決醫院的需求,又能滿足工廠生產的要求,遲海鵬和團隊緊急開會碰方案,推薦了方艙實驗室的方案。經各領域專家4輪評審,最終確定了該方案。工廠緊急投產,一周后運送到現場用了兩天時間進行裝配,這是國內第一個方艙實驗室的落地過程。
北京疫情期間,大眾看到了方艙實驗室起到的重大作用。2020年6月之后,戴納科技開始接到大量訂購方艙實驗室的單。最初對于移動式核酸檢測實驗室的想法,是把之前做方艙式實驗室的技術應用到核酸檢測領域,就是把工程轉化成產品,戴納公司以實驗室裝配化理念,從提出概念到完成方案,只用了幾天時間。
從目前方艙實驗室的使用效率來看,移動式的核酸檢測車或移動方艙實驗室,極大提高了疫情的監測范圍,提高一個省級或一個市級核酸檢測能力―哪有需要,它可以運到哪。不同于原來的固定建筑,只能滿足周邊區域的使用,移動方艙實驗室可以做到跨區域,甚至可以跨省調動。
疫情爆發以來,病毒經歷過幾次變異,這對方艙實驗室也提出技術上、人力上的挑戰,遲海鵬表示,設計方艙實驗室時,留有很大的余量,戴納公司一直堅持采用更高的防護技術來制造。未來,方艙式、移動式核酸檢測實驗室可廣泛應用于新冠肺炎、SARS、埃博拉、HIV、流感等病毒的檢驗檢測,是應對突發公共衛生事件、醫院核酸檢測增容的重要支撐裝備。戴納科技在河北保定市徐水開發區布局實驗室智造產業園,其生產的方艙式核酸檢測實驗室、移動式核酸檢測車在新疆、遼寧、河北、陜西、廣西、黑龍江、浙江等地的疫情防控中大顯身手。實踐證明,方艙式核酸檢測實驗室可以適應極端天氣,在零上40℃或零下50℃的惡劣天氣,仍可保障核酸檢測工作正常開展。
新冠疫情讓很多人了解到核酸檢測實驗室,原來實驗室離我們的生活很近,從吃的水果、食品、衣物,都需經過實驗室的檢測,才能到市場上流通。從工業、民用,衣食住行,任何技術的發展,都離不了實驗室。
“實驗室我一直把它定義成分為兩類,一類是實驗室,一類是化驗室。化驗室就是質檢實驗室,跟日常用品密切相關。而是實驗室,負責進行基礎性及方向性的探索,這代表了社會的未來發展。對企業來說,著眼于現在,亦或著眼未來,都應把實驗室作為重點來對待。”如果檢測實驗室建得好,代表這個企業的運營狀況非常好,產品質量、監管工作做得好;如果研發實驗室建得很好,則代表企業非常有未來,舍得在研發投錢,給研發人員更好的工作環境,未來的產品一定極具競爭力。基于實驗室越來越高的重要性,也為國際上對于實驗室的設計、建設提出了更多的挑戰。現在,實驗室不單純是作為研發或者檢測的場所,同時也是一個企業的形象展示中心。
從菜田流通進市場的果蔬食品,甚至博物館里也有實驗室。“故宮里的實驗室也是我們參與建設的。”遲海鵬說,實驗室還涉及一些生僻的領域,比如化學武器的銷毀。歷史發展到當下,直至未來,每部分都與實驗室密切相關,只不過它永遠在幕后工作。
實驗室領域是社會發展的推動力、創新點,以及促進下一步經濟發展的重要基礎。如今,實驗室的概念已深入人心,這與很多影視作品的表現形式有密切關系,像《絕命毒師》《鋼鐵俠》等大眾熟知的大片,已經很貼近我們的生活,實驗室不神秘也不恐怖,與我們的生活息息相關,并且一直在推動著社會的發展和進步。
方艙核酸檢測實驗室在這次抗疫中發揮巨大的作用,與戴納科技此前在實驗室領域里的積累相關。2013年,戴納公司成立了兩個研發團隊,智慧實驗室和裝配式實驗室。很多技術都基于這兩方面的研究,比如方艙實驗室、可生長的科研實驗室、魔方實驗室、醫學實驗室都基于自身積累的資源發展而來。2018年戴納科技獲得了全球實驗室行業的最高獎項之一―國際卓越獎,也是亞洲的實驗室第一次得獎。
戴納科技目前已擁有354項專利,242項發明專利,智慧實驗室和裝配式實驗室占的比例非常高。“目前全世界的裝配式實驗室的實施記錄也由我司創造。裝配式技術實現了高效、美觀、節能,人力成本只有原來的十分之一。我們堅信裝配式、模塊化實驗室技術,以及智慧實驗室將是未來實驗室發展的趨勢。”遲海鵬說。
2018年年初,萬華全球研發中心的一棟實驗樓12,000平米,傳統實施需要120人,6到8個月才能完成,戴納科技團隊現場在只用了8個人,24個小時就裝配完成,迄今為止也是全世界裝配式實驗室的一項記錄。而智能化的實驗室,用手機APP可以控制所有的末端設備,甚至耗材、試劑、實驗機器人等,不但能避免使用過程中發生的各種風險,同時也能降低能耗,提高效率。
如何理解智慧實驗室?遲海鵬介紹,簡單來說就是“可感知、會思考、能決策”,首先通過萬物互聯能夠感知實驗室內的所有風險、物品、環境、設備、設施的情況;其次將感知來的所有數據,形成大數據進行分析,進行能耗分析和風險預估;最后通過人工智能對存在的問題采取最優的措施進行自動處理。“病毒感染的狀況發生,我們沒法杜絕。對于實驗室來說,是創造安全的環境。”如果能隨時隨地監控空氣中的病毒,將會極大提高生物實驗室的安全性,戴納科技的子公司戴納極光正在做這方面研究,原型產品已成型正在做測試實驗,相信可以很快推到市場上來,該產品可以在線監控環境里、空氣中的病毒,做到快速發現、快速預警。目前,全世界還沒有特別好的技術能即時、快速發現空氣中的新冠病毒。
未來研發實驗室的體量會越來越大,但檢測實驗室會越來越趨向于集成化、分散性和靈活性,發展也從環境安全、食品安全、飲水安全等方面不斷進行著探索,如何令其應用更具移動式、靈活性,將是檢測實驗室的發展趨勢。遲海鵬說:“戴納科技未來的發展規劃仍將堅持以創新服務科研的理念,研發更多的新技術、新產品為科學家服務,提高實驗室產品的國產化比例,讓實驗室更加專業是我們一直努力的目標。”