在首期“乐土沃森大讲堂院士论坛”上,乐土生命科技总裁、常务董事迈克尔·高伟为我们带来了精彩的主题演讲,从“工艺自动化、数字化质量、新的生产技术”三个方面介绍乐土CDMO的技术创新。以下是演讲实录,让我们先睹为快。

专家简介

演讲实录

大家下午好,今天我要谈论的是乐土CDMO的技术创新,以及它将如何在中国乃至世界范围内彻底改变CDMO行业。我将从以下三个方面进行介绍:工艺自动化、数字化质量、新的生产技术

迈克尔·高伟

我们的目标是建立对全球临床和商业供应最全面的生物制剂CDMO。预计到2023年底,乐土将建成拥有42万升产能的中国最大的生物药开发制造基地,届时我们可能会成为世界第三大的CDMO公司。现在,我们正在整合美国FDA、欧洲EMA以及中国NMPA的标准,将这三种不同类型的监管体系结合在一起,为世界提供最佳的CDMO服务。

乐土生命科技中心Ⅰ期(设计效果图)

首先我想介绍一下数字自动化行业的发展方向。数字技术非常重要,因为它可以帮助我们减少偏差,使流程更加自动化、更加清晰、更加稳健。如此图所示,当前数字技术共分为六个层面,从最底层的“计算机化(computerization)”开始,依次升级为“联网化(connectivity)”、“可视化(visibility)”、“透明化(transparency)”、“可预测(predictability)”,直到最高层级的“自适应(adaptability)”。

智慧生物工厂设计:数字化生产4.0

 

目前世界上超过80%的生物制品公司的数字化都已经达到最基础的“计算机化(computerization)”层面。到2025年,75%的生物制品公司都将达到“联网化”,部署了工业物联网/Edge平台(IIoT/Edge Platforms),并继续朝着“可视化”发展,广泛使用虚拟现实/增强现实/混合现实 (AR/VR/MR)。

现在我们所竞争的CDMO龙头公司龙沙和三星生物,他们和我们一样,目前也是处于“计算机化”这一层次。据我所知,到2025年,他们计划达到更高一层的“透明化”,也即实现数字孪生/数字纽带(digitaltwin/digitalthread)。

但在乐土,我们的动作要更快,到2025年,我们将在“可预测”方面取得更大进展。你可能会问:这样一家年轻的公司,要如何从底层做起,在很短的时间内超越三星龙沙,及大多数生物制品公司?我们之所以希望在“可预测”方面取得更大进展,是因为在中国,人工智能技术得到了大量投资,有很多先进的算法和大数据技术。因此,将中国人工智能技术融入到我们自己的数字技术中,将帮助我们超越三星、龙沙。更令人兴奋的是,在2026年,我们希望能够到达“自适应”层面,真正实现智慧工厂(smartfactory)这一数字化生产的最高目标。

智慧生物工厂设计:数字化质控

现在我想谈谈数字化质量的基础设施。数字化质量是非常重要的一个环节,因为这涉及数据完整性和数据安全性。美国、中国和印度都有数据造假的情况出现,这让政府不再信任企业,也不再相信其交付的产品质量。

我们计划向广东省(政府)、FDA以及我们的客户实时分享数据。目前,我们是世界上最早的能够与客户实时共享数据的公司之一,比龙沙、三星、罗氏还要早。实时数据分享在目前是一种新技术,我们正在讨论更透明地向政府提供数据的具体措施。我们相信“实时数据分享”将成为中国的首批政策之一,中国NMPA的变化,将推动美国FDA和欧洲EMA的效仿,这将是一个全球性的变化。当我向安进及罗氏的客户提到“实时数据共享”时,他们对此感到非常兴奋,因为我们是目前唯一一个谈到这一点的CDMO公司。

接下来,我将介绍在运营方面的创新技术。我想谈谈我们正在中国进行的一些技术变革。在三星,我帮助设计了浓缩补料批次(CFB)的ATF(alternating tangentialflow,正切流过滤)设备,同样还包括灌流工艺。乐土目前也在做同样的事情,并进行了优化。药明目前采用的是三星2015年的设计理念,他们在一次性生物反应器系统上实现了这一点。现在乐土从一次性生物反应器系统中提取设计,并将其整合到不锈钢系统中。

以下是我们实际融入设计的内容。在我们生物反应器的3D设计图可以看到有很多楼层,可以看到这里有很多设备。但我们想的是:如何从清洁空间中减少大量的工艺设备?因此,它使预防性维护变得更容易,并使受控环境更清洁,从而减少(产品)对患者的影响。我们改变了设计。你可以看到我们的洁净区域,设备很少,这边是操作区,还有通往采样区的楼梯,分成上下两层,整个洁净区域可以说是“麻雀虽小五脏俱全”,全部都基于我们的质量风险评估。

同时,我们在层析柱床设计上也进行了优化。至于设备设计方面,我们选择了符合中国NMPA、欧洲EMA以及美国FDA标准的设备。我们对能源消耗非常谨慎,我们的大部分能源都用在了WFI(注射用水)系统中,这就是我们采用蒸汽压缩技术的原因。在一些注射用水耗能非常大的区域,例如在这三个蒸汽压缩系统中,我们只消耗了大约50%到55%的能耗来生产注射用水。这点对乐土来说有经济上的效益,我们也必须对当地的能源资源负责。

另外,我们有Josh Walker作为设备方面的行业专家,他在设备管理方面有25年经验。过去30年来,铁锈一直困扰着CDMO行业,设备在叶轮叶片和花洒头上,由于水和气体接触界面之间的相互作用和摩擦,会产生大量铁锈。Josh Walker发现了一种防止铁锈发生的技术。我们从欧洲进口了一种叫做Hastelloy(哈氏合金)或C22的新合金,这是一种全新的合金,可以防止这种铁锈的发生。目前这种铁锈通常发生在9到15个月内,运用这种新的合金后,我们可以每4-5年停机维护一次。防止铁锈的发生非常重要,因为这会影响到我们向患者和世界各地的客户提供的产品的质量。人们都不希望类似铁锈残渣或金属进入到身体里面,人们都希望吃进肚子里东西是干净的。

以上就是乐土CDMO技术创新的相关内容,感谢大家的聆听!