全球首个适用于ADC与核苷酸单体合成的药物智造系统亮相

·未来的制药可能不再依赖集中式的大型工厂，而是分散到医院、社区甚至家庭。比如个性化的护肤品，每个人肤质不同，可以在商场甚至家中通过芯片即时调配生产。又比如急需的战地供氧或偏远地区的药物供应，都可以通过这种微型化装备解决。

如果家里有人患上了一种罕见的“孤儿病”，因为市场太小药企不愿生产，或者因为专利保护无法买到仿制药，你该怎么办？中国工程院院士、华东师范大学校长钱旭红给出了一个近乎科幻的答案：“如果家里有一台微型制药机，我自己合成给自己吃，哪怕是受专利保护的药，只要不拿去卖，谁能管得着？”

这一幕可能不是空想。11月17日，在上海举行的“超限·智造——ADC和核苷酸单体药物智造系统发布会”上，睿智医药联合华东师范大学公布了全球首个适用于ADC（抗体药物偶联物）与核苷酸单体合成的药物智造系统正式亮相。在这些咖啡机大小的机器中，研发者利用飞秒激光技术在微小的芯片上“雕刻”出复杂的化学工厂，有望将传统的制药产业带入连续化、微型化、智能化的新时代。

发布会上，研发人员正在展示其中一款“桌面工厂”。图片由主办方提供

把化工厂“搬”进芯片里

在人们的传统印象中，制药和化工往往意味着巨大的反应釜、高耸的蒸馏塔、刺鼻的气味以及潜在的燃爆风险。但在发布会现场，这些庞然大物被浓缩进了一块块透明的玻璃片——微流控芯片中。

简单来说，微流控就是在极其狭窄的管道中进行化学反应。这些管道的宽度只有数百纳米到几微米——比人类头发丝细得多。在这样的微观尺度下，物质的行为会发生奇异的变化。当管道从毫米级缩小到微米级时，化学反应的动力学、物质混合的方式、甚至能量传递的效率都会被彻底改变。

钱旭红在演讲中打了比方：电子工业经历了从庞大的电子管到晶体管，再到集成电路和芯片的微缩过程，彻底改变了人类文明。而化学工业和制药行业目前仍处于类似“电子管”的巨型设备时代。他提出了“超限智造”的概念，让化学工业走一遍微电子工业走过的路，用极致缩小的尺度来颠覆传统的生产方式。

该项目的负责人之一、AI药物智造联合实验室执行主任赵方告诉澎湃科技，传统的微流控芯片多是二维平面的，如同在地面上“挖沟渠”，而此次发布系统所采用的芯片，是利用飞秒激光进行3D“雕刻”。飞秒激光的脉冲时间极短，可以在不产生热效应的情况下，在玻璃内部直接刻写出三维立体的微纳通道，实现更复杂的生产工艺流程。除此之外，其他自研的配套系统也实现了效率的提升。

“我们在微米级的通道里解决传质传热的问题，如同把毛细血管集聚起来。”钱旭红解释道。在这些肉眼难以看清的微小通道中，化学原料的分子被限制在极小的空间内，不再像在巨大的反应釜里那样“自由散漫”。在这种微观尺度下，反应效率和安全性得到了质的飞跃，实现了对化学反应过程的毫秒级精准控制。

研发周期缩短70%

此次发布会落地的两大核心应用，直指当前生物医药领域最火热的赛道：ADC药物和核酸药物。

ADC药物被称为抗癌的“魔法子弹”，它由抗体、连接子和毒素分子三部分组成，结构复杂，对偶联工艺的要求极高。华东师范大学药学院院长李洪林在介绍中指出，传统的ADC研发和生产面临着巨大的痛点：原料昂贵、反应时间长、批次间差异大。“传统工艺在反应釜中进行偶联，往往需要数周才能完成工艺优化，且难以精准控制药物抗体比。”

而最新发布的ADC微流智造系统，将这些复杂的步骤集成到了一张张芯片中。李洪林列举了一组对比数据：传统反应需要低温过夜，耗时12小时以上。而在微流控系统中，反应可以在室温下进行，仅需不到20分钟。这意味着，研发人员可以在一天之内完成过去需要数周才能完成的筛选工作。

睿智医药联席总裁马兴泉介绍，该系统将ADC药物研发周期缩短了70%。“如果要合成10个不同的药物分子，这台机器连续工作一天，相当于10名博士生连续工作一周的产出。”李洪林说。

同样的技术也被应用到了核苷酸单体的制造上。这是核酸药物的关键原料，传统生产工艺往往依赖剧毒催化剂，且不仅需要无水无氧的苛刻条件，还会产生大量废液。

新发布的核苷酸单体微流智造系统，大小仅相当于一台咖啡机，却能替代传统的反应釜。现场专家介绍，由于微流控反应的高效与迅速，该机器的合成路径中没有催化剂和碱的参与，不仅从源头上杜绝了“三废”难题，还将单体合成成本降低了40%以上。

药物生产实现“按需智造”

从庞大的车间变身为桌面的仪器，不仅仅是体积的缩小，更可能改变医药研发的模式。

睿智医药董事长兼CEO胡瑞连指出，对于创新药研发企业而言，最痛苦的往往是“中试放大”环节——在实验室烧杯里做成功的药，一旦放大到工厂反应釜中，往往因为传热传质的差异等原因而失败。而微流控技术具有“数增放大”的特性，只需通过增加芯片的数量并行工作，就能实现产量的线性放大，从而实现了从分子发现到工艺智造的无缝衔接。

此外，人工智能（AI）进一步提升了这套“桌面工厂”的效率。李洪林介绍，该系统不仅是自动化的，更是智能化的。结合在线检测技术，AI可以实时监控反应进程，并自动调整流速、温度等参数，实现自我迭代和优化。

虽然目前这套系统主要面向药物研发机构和企业，但钱旭红院士描绘的“人人可制药”的愿景正在变得清晰。他提到，未来的制药可能不再依赖集中式的大型工厂，而是分散到医院、社区甚至家庭。比如个性化的护肤品，每个人肤质不同，可以在商场甚至家中通过芯片即时调配生产。又比如急需的战地供氧或偏远地区的药物供应，都可以通过这种微型化装备解决。

“我们希望将来的工业能像生命系统一样，从树叶到树枝再到森林，形成有机的集成。”钱旭红表示。随着“超限智造”技术的成熟，或许在不久的将来，药物生产将彻底告别“大锅饭”时代，真正实现“按需智造”。