文章來(lái)源:成都日?qǐng)?bào)錦觀新聞 記者 李娟 文/圖/視頻 責(zé)任編輯?郝燕萍 編輯 戴艾岑 審核 嚴(yán)斌
科幻小說(shuō)《三體》中,云天明的大腦在冰凍保存后送往三體世界,最終通過(guò)三體人的克隆技術(shù)成功復(fù)活。
如果說(shuō)“冰凍大腦”離我們太遠(yuǎn),那么,斷指再植、臍血保存、試管嬰兒……這些話題并不陌生。支撐這些醫(yī)療技術(shù)的背后,是一個(gè)-196℃的超低溫世界。事實(shí)上,隨著生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,細(xì)胞、組織、疫苗、血液等生物材料的保存都離不開(kāi)這個(gè)超低溫世界。在溫江,有一家專(zhuān)精特新企業(yè)——四川海盛杰低溫科技有限公司,就是這個(gè)超低溫世界的營(yíng)造者。
超低溫靠什么實(shí)現(xiàn)?靠的是一種特殊的制冷源——液氮。液氮在常壓下沸點(diǎn)是-196℃,將液氮裝在真空絕熱保溫容器中,就能實(shí)現(xiàn)生物樣本長(zhǎng)時(shí)間低溫保存。
過(guò)去,液氮罐市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外企業(yè)壟斷。通過(guò)艱辛的自主創(chuàng)業(yè)、科技攻關(guān),海盛杰公司得以在這一領(lǐng)域占有一席之地,并于2017年被國(guó)內(nèi)低溫存儲(chǔ)頭部企業(yè)海爾生物納入旗下,成為其控股子公司。
海盛杰公司是如何生產(chǎn)出能維持恒定低溫的液氮罐?又是如何通過(guò)智能化系統(tǒng),輕松自如地管理這個(gè)超低溫世界?請(qǐng)跟記者去看看。
超低溫世界靠什么實(shí)現(xiàn)?
自主研制纏繞機(jī)器人,18道工序隔絕外界熱量
一臺(tái)弓字形的機(jī)械臂在空中靈活揮舞,將一圈圈隔熱材料纏繞在巨大的內(nèi)膽上。上下左右,均勻細(xì)致,就像蠶吐絲織繭,只用30分鐘,一個(gè)直徑1.8米的液氮罐內(nèi)膽就纏好了。這是記者在海盛杰公司的纏繞車(chē)間看到的情景。
自動(dòng)纏繞,也即在內(nèi)膽和外膽之間一層層地纏繞隔熱材料,是海盛杰公司生產(chǎn)一只液氮罐需要經(jīng)歷的18道生產(chǎn)工序之一。加上多接口自動(dòng)真空處理系統(tǒng)、橫縱自動(dòng)焊縫等工序,這“十八般武藝”的目的,就是生產(chǎn)出真空、絕熱、保溫的液氮罐,隔絕外界的熱量,保證儲(chǔ)存樣品的安全。
“這是我們自主研發(fā)的纏繞機(jī)器人?!碧莆拿鞲嬖V記者,過(guò)去沒(méi)有纏繞機(jī)器人,這道工序由人工完成的,需要8個(gè)身強(qiáng)力壯的工人手持隔熱材料,繞內(nèi)膽一圈一圈地纏繞,“就像拉磨一樣!”不僅工人非常辛苦,效率也低。
要打破液氮罐市場(chǎng)被國(guó)外企業(yè)壟斷的局面,就得有自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力。海盛杰主動(dòng)開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和調(diào)整,在2017年成功研制出纏繞機(jī)器人并投入生產(chǎn),一臺(tái)機(jī)器人輕松運(yùn)行,比過(guò)去8個(gè)工人辛勤勞作效率更高,工藝也更細(xì)致。
“我們的液氮罐曾被用于在非洲地區(qū)儲(chǔ)存疫苗?!焙J⒔芄究偨?jīng)理唐文明說(shuō),在當(dāng)?shù)貨](méi)有電力制冷的條件下,疫苗在液氮罐這個(gè)超低溫世界里保存得安全可靠。
如何自如控制管理超低溫世界?
智能化監(jiān)測(cè)液位溫度,激光定位遙控操作精準(zhǔn)提取凍存架
“密封性能再好的液氮罐,隨著時(shí)間的流逝液氮也會(huì)流失,需要及時(shí)補(bǔ)充液氮?!碧莆拿飨蛴浾呙枋鲞^(guò)去人們是怎么管理液氮罐的——用一根長(zhǎng)長(zhǎng)的木尺,伸進(jìn)罐內(nèi)再取出,就能看到液氮留在尺子上的最高刻度。這種原始的測(cè)量方法,既不利于液氮罐的保溫,也對(duì)操作者存在低溫傷害的風(fēng)險(xiǎn)。
針對(duì)傳統(tǒng)液氮罐存在樣本存取操作繁瑣、頻繁補(bǔ)充液氮、溫度難以監(jiān)控等問(wèn)題,近些年來(lái),海盛杰將創(chuàng)新的重點(diǎn)放在產(chǎn)品的智能化管理上。
記者看到,海盛杰公司展示大廳里,擺放著用于不同場(chǎng)景的液氮罐。大多數(shù)罐體都連著一套液晶顯示設(shè)備,能清楚地顯示罐內(nèi)液氮的余量和溫度。這就是海盛杰研制出的配套液氮罐的智能監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度、液位等信息,還含有十多項(xiàng)信息報(bào)警功能,可實(shí)現(xiàn)電腦端、app端遠(yuǎn)程報(bào)警。操作人員在顯示屏上點(diǎn)擊幾下,就能控制液氮輸送,補(bǔ)充液氮。
一個(gè)巨型液氮罐內(nèi)可能儲(chǔ)存了上千份生物材料,它們被置放在一個(gè)個(gè)凍存架上。在真實(shí)的使用場(chǎng)景中,如何輕松省力且安全地提取凍存架,可不像從書(shū)架上取出一本書(shū)那么容易。
為了解決困擾使用者的這一難題,海盛杰研發(fā)了凍存架提取的得力“小幫手”——移動(dòng)式輔助升降裝置?!斑@個(gè)過(guò)程有點(diǎn)像抓娃娃,可是比抓娃娃精準(zhǔn)多了?!碧莆拿髡f(shuō),通過(guò)激光定位,可以一步到位將凍存架提取出來(lái),減少樣本暴露時(shí)間,讓樣本存取更便捷。而遙控操作取代了傳統(tǒng)人工方式提取凍存架,也可以杜絕對(duì)操作者的潛在低溫傷害。
如何抓住市場(chǎng)擴(kuò)容的機(jī)遇?
創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)解決方案,實(shí)現(xiàn)海量樣本的精準(zhǔn)管理
“不論是醫(yī)學(xué)研究,還是醫(yī)療服務(wù)、醫(yī)藥研發(fā),都需要低溫存儲(chǔ)”,成都醫(yī)學(xué)城相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,海盛杰這樣的低溫存儲(chǔ)企業(yè),是“三醫(yī)”產(chǎn)業(yè)鏈條上的重要配套企業(yè)。
在成都醫(yī)學(xué)城這樣肥沃的產(chǎn)業(yè)土壤里,海盛杰發(fā)展?fàn)顩r良好,近些年雖然受到疫情沖擊,但公司銷(xiāo)售收入年年遞增,不僅為成都醫(yī)學(xué)城內(nèi)的眾多企業(yè)提供產(chǎn)品,其液氮罐還遠(yuǎn)銷(xiāo)全球60多個(gè)國(guó)家和地區(qū),打破了外國(guó)企業(yè)在這一行業(yè)的壟斷。
記者在采訪時(shí),剛好遇到前來(lái)送政策、送服務(wù)的溫江區(qū)經(jīng)信局工作人員?!肮镜靡皂樌l(fā)展,離不開(kāi)溫江區(qū)的支持和幫扶。得益于相關(guān)部門(mén)的輔導(dǎo),我們申請(qǐng)到專(zhuān)精特新小巨人稱(chēng)號(hào),為公司下一步發(fā)展奠定新的臺(tái)階。”唐文明說(shuō),隨著2021年《生物安全法》在我國(guó)正式施行,帶動(dòng)生物樣本庫(kù)進(jìn)入快速建設(shè)期,加速低溫存儲(chǔ)設(shè)備市場(chǎng)擴(kuò)容,業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì),未來(lái)幾年生物醫(yī)療低溫存儲(chǔ)設(shè)備市場(chǎng)將“大熱”,“也為我們這樣的低溫存儲(chǔ)企業(yè)帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇?!?br/>
唐文明表示,將抓住機(jī)遇,加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型,創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)解決方案,一方面聚焦生物醫(yī)療領(lǐng)域,以生物樣本存儲(chǔ)為中心,為用戶(hù)提供生物樣本庫(kù)建設(shè)整體解決方案,實(shí)現(xiàn)海量樣本的精準(zhǔn)管理,同時(shí),向食品保鮮和工業(yè)制冷兩個(gè)方向進(jìn)行產(chǎn)品拓展。
記者手記:
隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展,超低溫冷凍為人類(lèi)的健康事業(yè)帶來(lái)更多的希望和可能,也使得海盛杰這樣的低溫儲(chǔ)存企業(yè)有了更大的發(fā)展空間。
在過(guò)去,這個(gè)行業(yè)曾用人工纏繞隔熱材料,用木尺測(cè)量液氮刻度。海盛杰通過(guò)自主研發(fā)創(chuàng)新,走出了研發(fā)自動(dòng)纏繞機(jī)器人的第一步,智能化監(jiān)測(cè)、存取的第二步,目前,正大步走在“自動(dòng)化+物聯(lián)網(wǎng)”的第三步。
未來(lái),往智慧化方向升級(jí)的液氮罐系統(tǒng)更能夠?qū)崿F(xiàn)樣本信息的有效管理,在接上物聯(lián)網(wǎng)后,實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本存儲(chǔ)溫度及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)有效的監(jiān)控和預(yù)警,滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)樣本存取的精準(zhǔn)定位、復(fù)核和快速整理的需求,并和關(guān)聯(lián)單位實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,隨時(shí)查詢(xún)和追溯,更好地保障生物樣本的安全。