「先有束流,再有核药」:国际首台阿尔法同位素量产装置在兰州出束

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在 AI 发布会和芯片参数霸屏的科技新闻里,医用同位素安静得近乎冷门。但它是核医学的“粮食”——PET 显像、甲亢治疗、靶向放疗,全都依赖这些一边衰变一边释放能量的原子。8 月 18 日,这个领域传来一条分量不轻的消息:据IT之家报道,中国科学院近代物理研究所联合甘肃省同位素实验室建设的 IP-SAFE 超导直线加速器装置在兰州新区成功出束,这也是国际上首台可实现锕-225 和镭-223 阿尔法放射性同位素量产的示范装置。

出束:一台加速器的“点火时刻”

对加速器而言,“出束”相当于发动机第一次点火成功。这次调试的关键信息可以压缩成几条:

  • IP-SAFE 全称“基于加速器的医用同位素药物研发平台”,是国家“十四五”科教基础设施项目;
  • 本次调试中质子束能量达到 93 MeV,脉冲流强 1 mA,实现脉冲束流贯通;
  • 调试验证了加速器整体设计,测试了主工艺系统及配套系统的运行可靠性;
  • 装置已具备批量化生产锕-225、镭-223 等同位素的基本能力,下一步将推进加速器、同位素靶、同位素分离三大系统的联合调试。

通俗地说:机器能稳定地“打出”高能质子了,接下来要用这束质子轰击靶材料,“种”出医用核素,再分离提纯出来。

为什么偏偏是锕-225 和镭-223

近年来放射性药物领域最热的方向叫“靶向阿尔法治疗”(TAT)。阿尔法粒子能量极高、射程却只有几十微米——大约几个细胞的直径——理论上相当于在肿瘤细胞内部引爆一枚微型炸弹,杀伤癌细胞的同时尽量不波及周围组织。要实现这一点,需要用特定配体把放射性核素“押送”到肿瘤位置,核素本身就是弹药。

锕-225 正是这条路线上的明星核素:半衰期约 10 天,衰变链上可接连释放 4 个阿尔法粒子,全球有大量在研药物围绕它展开。镭-223 则更成熟一些,其氯化物制剂是全球首个获批的阿尔法核药,用于前列腺癌骨转移治疗。

与需求热度形成尖锐反差的是供给。锕-225 长期依赖几十年前封存的钍-229 库存经衰变后提取,全球年产量折算下来仅够支撑有限数量的患者,“一素难求”直接卡住了临床试验和药物管线的脖子。想扩产,要么新建专用反应堆,要么走加速器辐照路线——后者布局更灵活,正是 IP-SAFE 选择的路径。

这件事对中国还有一层特殊性。我国医用同位素此前长期大部分依赖进口,2021 年国家八部门专门印发《医用同位素中长期发展规划(2021—2035 年)》,把自主可控供给列为明确目标。此次 IP-SAFE 瞄准的锕-225、镭-223 恰属供给最紧张的品类,一旦量产跑通,国内核药企业便不必再看国外库存的脸色,下游的靶向药物研发也获得了稳定的“弹药库”。

值得一提的是建设方近代物理所。这家机构本就有多年大科学装置与重离子技术积累,国产医用重离子治疗装置即出自其手。从“治疗设备”延伸到上游“核素原料”,逻辑上是同一条技术链的上下贯通——而上游,往往才是利润与话语权所在。

冷静地看

出束是必要条件,不是充分条件。从束流贯通到稳定的靶件制备、分离提纯、符合药品标准的规模化生产,再到下游药物获批上市,每一步都以年为单位推进。官方措辞也留了余地——“具备基本能力”,而非已经量产,读者不必把“国际首台”直接兑换成“国际领先”。

但这类新闻的价值恰恰在于它不喧哗。在算力与模型的喧嚣之外,科技竞争的底座上还有许多安静的赛道,同位素这种“卡脖子却不上头条”的领域,靠的正是大科学装置式的长期投入。对整个核药产业链而言,粮仓先于粮食——先有束流,再有核药。

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