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疫苗生产车间也有规模效应?!

前不久闯出大祸的长生生药狂犬疫苗,闯祸的原因被定性为:“编造生产记录和产品检验记录,随意变更工艺参数和设备”。更具体来说,是从“小罐发酵”到“大罐发酵”的迁移过程出现问题。
 
一层一层的事实叠加,我们很难还原问题的源头是什么。但做一回事后诸葛,从生产规模非线性的角度,可以理解为何“随意变更参数和设备”会导致整个生产流程的崩溃。
 
疫苗原理
 
我们平常接触的疫苗分为细菌性疫苗与病毒性疫苗。疫苗当中含有的被灭活或者减活的病原体,让我们的身体预演一遍患病的过程,身体里的抗体从而变得专业而机警。在面对真实的更凶猛的病毒的时候,我们的身体才不至于一下崩溃,从而达到预防疾病的目的。而人用狂犬疫苗,就是病毒性疫苗。
 
以上是高中课本里讲的关于疫苗的知识,实际生产过程则是一个工程。当中的每一个流程都会涉及到参数的确定问题,也就是说,疫苗从研发到生产再到使用都是一个从知识模型到实际产品的转换过程。
 
病毒性疫苗的生产流程
 
 
这一过程中还涉及到各个环节的检验。每个环节都有各自检验的指标以及对应的标准。
 
病原体浓度的影响因子
 
因为疫苗生产最终需要控制的也是病毒,或者说是病毒被灭活后的抗原的浓度。那么,我们来简单地看看疫苗中有效成分的数量会受哪些因素的影响:
 
1.病毒培养液当中用于培养病毒的细胞数量;
2.灭活过程中加入的灭活药剂的量;
3.环境因素,比如温度,湿度,光线;
 
那么具体到药剂里的抗原的浓度呢?
 
是否就是简单的线性关系?也就是说,在其他条件相同的情况下,是正比于培养病毒的细胞液中细胞的浓度和灭活药剂的浓度?
 
实践的经验告诉我们,事情没有那么简单。否则药品生产就没有那么容易出现问题,也没有必要每个环节都严丝合缝地对应生产流程规范来进行生产。
 
而系统科学告诉我们,由多个小个体组成的复杂系统,系统所呈现的宏观规律会与单个个体所遵循的规律有所不同。
 
换句话说,个体会“涌现出”你在单个细胞层面上思考,无法理解的新规律。
 
而疫苗生产中的培养罐,恰恰是个复杂系统。
 
聚焦在灭活环节上,我们可以发现生产企业有标准遵循。正如科学网的文章——疫苗生产流程的质量控制和检定 中介绍的那样:【1】
 
“ 《中国药典》三部2010版 规定病毒收获液中按1:4000的比例加入β—丙内酯或者终浓度200μg/ml加入甲醛灭活。该方法应证明具有灭活病毒的能力,但不破坏其免疫原性。《欧洲药典》7.0规定若使用β-丙内酯灭活病毒,浓度在任何情况下不得超过1:3500 。WHO规定β-丙内酯浓度在1:3500和1:5000之间,2~8℃至少灭活24小时 。”
 
但是,这些浓度规定都有一定的生产规模作为前提。
 
变更规模而忽视系统当中的规模效应,是我们甚至是科学家们容易犯的思维惯性错误。而在药品生产当中,无视结构联系的搭积木似的生产,是关乎人命的禁忌。
 
是否有没有被考虑到的规模效应
 
曾有案例给大象注射药物,而药物的剂量是按照在小猫身上试验的合适剂量再扩大体重的倍数,导致大象自身无法代谢掉过量药物而死亡。(参见文章:生命大小、城市规模、公司寿命,背后竟然遵循同一套规模法则
 
克莱伯定律说,生命体的代谢率与自身规模(也就是体重)的3/4次律而非一次律的关系。同样的道理,在发酵罐这个系统里,抗原最终的浓度与灭活剂的浓度,不是简单的乘以生产规模扩大倍数的关系。
 
要找寻新的相关关系,需要大量的实验结果,从而做到统计意义上的可信。而常识告诉我们,这样的实验费钱费力但必不可少。
 
但至少,我们对其中的规模效应该有一个清醒的认识:否则少说会导致生产效益降低,多说则会酿成大祸。
 
本文的结论
 
案件的定论是随意变更工艺参数与设备。但因为事实的数据无从得知,我们无法确定真实的导致生产链崩溃是什么细节,对原因的讨论有很多,可以参考这一篇报道【2】。但在令人惊讶难以置信甚至愤怒的新闻过后,我们应从这里学到一些什么。
 
文章到这里应该快结束了,读者朋友们会发现这是一个标题党。因为没有确切的结论,明明白白地说,究竟是生产的哪个环节出现了问题。但我不知道怎样为这篇文章做一个结尾。一旦涉及到现实的生产,就有太多的因素需要考虑,不是一个几个模型就能说清楚的。同时,模型也不是用来撇清关系的,定位发生整个生产链系统产生无效疫苗是为了避免这样的灾难再次发生。再做一回事后诸葛:对事物一个科学的认识能从一开始杜绝无效疫苗、毒疫苗的产生。
 
可是,在医疗制药环节,不想要做一个事后诸葛。
 
参考文献:
【1】http://blog.sciencenet.cn/blog-347754-705162.html
【2】独家揭秘:金钱、时间、审批,起底疫苗工艺造假动机 | 原子智库 
http://www.sohu.com/a/243353153_691677
 
作者:010
编辑:孟婕
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