美國生物制藥企業(yè)正加速向數(shù)字化制造轉(zhuǎn)型，Nirrin Technologies公司創(chuàng)始人兼CEO布萊恩·哈塞爾指出，未來生物藥生產(chǎn)的核心將從傳統(tǒng)的定時取樣、離線分析模式，轉(zhuǎn)向基于可信連續(xù)數(shù)據(jù)流的實(shí)時過程智能系統(tǒng)。該技術(shù)變革旨在解決傳統(tǒng)方法中“過程狀態(tài)”與“操作者認(rèn)知”之間存在的信息延遲問題，使生產(chǎn)決策更及時、精準(zhǔn)。

當(dāng)前主流生物制藥工藝仍依賴于在特定時間點(diǎn)采集樣本，送至實(shí)驗室進(jìn)行分析，再根據(jù)結(jié)果調(diào)整工藝參數(shù)。這種“回溯式”檢測雖已支撐行業(yè)數(shù)十年，但存在明顯滯后性——從采樣到獲得結(jié)果通常需數(shù)小時甚至更久，難以捕捉瞬時工藝波動。隨著自動化水平提升和數(shù)據(jù)驅(qū)動管理普及，制造商對實(shí)時分析數(shù)據(jù)的需求日益迫切。哈塞爾強(qiáng)調(diào)，未來的分析儀器不應(yīng)僅作為獨(dú)立的數(shù)據(jù)源，而應(yīng)深度集成至過程控制系統(tǒng)，成為自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵輸入。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，分析技術(shù)必須具備高可靠性與一致性。哈塞爾明確指出：“若要讓儀器指導(dǎo)生產(chǎn)或觸發(fā)自動化動作，其測量結(jié)果必須穩(wěn)定、可重復(fù)?！边@意味著設(shè)備不僅需要快速響應(yīng)，更要在不同環(huán)境、不同位置（如在線、近線、原位）保持測量結(jié)果的一致性。否則，來自不同廠商、不同原理的傳感器（如光譜儀、電化學(xué)探頭、質(zhì)譜系統(tǒng)）可能產(chǎn)生差異顯著的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致系統(tǒng)誤判。

他進(jìn)一步解釋，真正的突破不在于“更快地測出濃度”，而在于構(gòu)建一個貫穿研發(fā)、放大和商業(yè)化生產(chǎn)的連續(xù)、可信數(shù)據(jù)流。當(dāng)所有環(huán)節(jié)的測量結(jié)果具有可比性和可追溯性，企業(yè)才能真正實(shí)現(xiàn)“過程理解”的深化，進(jìn)而優(yōu)化工藝穩(wěn)定性、減少批次間差異，并降低因人為干預(yù)造成的風(fēng)險。例如，在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，若能持續(xù)監(jiān)測葡萄糖消耗率、乳酸積累量及蛋白表達(dá)水平，系統(tǒng)可自動調(diào)節(jié)補(bǔ)料速率或pH值，避免代謝壓力累積。

多源測量一致性是跨階段應(yīng)用的關(guān)鍵

在實(shí)際生產(chǎn)中，生物制藥企業(yè)常采用多種分析方式：部分使用近線（at-line）設(shè)備在車間內(nèi)快速檢測，部分部署在線（inline）傳感器實(shí)時監(jiān)控反應(yīng)器內(nèi)部狀態(tài)，還有些通過原位（in situ）探頭長期監(jiān)測關(guān)鍵參數(shù)。然而，這些設(shè)備往往來自不同供應(yīng)商，基于不同技術(shù)路徑（如紫外-可見光譜、拉曼光譜、電導(dǎo)率傳感），導(dǎo)致同一參數(shù)在不同位置讀數(shù)不一致，嚴(yán)重制約了自動化系統(tǒng)的信任度。

哈塞爾認(rèn)為，解決這一難題的核心是建立統(tǒng)一的“分析框架”。該框架要求無論采樣方式如何，只要滿足特定校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)驗證流程，其輸出即可被視為等效。這不僅適用于單個工廠內(nèi)部，更需支持從研發(fā)階段到大規(guī)模生產(chǎn)之間的無縫遷移。例如，某抗體分子在實(shí)驗室小試階段使用的拉曼探頭數(shù)據(jù)，應(yīng)能直接用于中試放大和商業(yè)化生產(chǎn)線的控制邏輯，無需重新建?；蛐拚禂?shù)。

為此，企業(yè)需在選型階段就關(guān)注分析設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化能力，包括是否符合國際通用標(biāo)準(zhǔn)（如ICH Q8/Q9/Q10）、能否接入主流MES/DCS系統(tǒng)、是否支持遠(yuǎn)程診斷與固件更新。同時，還需評估其在復(fù)雜生物基質(zhì)中的抗干擾能力，如蛋白質(zhì)聚集、泡沫、顆粒物對光學(xué)信號的影響。這些因素直接影響數(shù)據(jù)可用性與系統(tǒng)魯棒性。

對中國產(chǎn)業(yè)鏈的采購與技術(shù)替代啟示

對于中國生物制藥企業(yè)、CDMO服務(wù)商及上游設(shè)備制造商而言，該趨勢意味著必須重新審視分析技術(shù)的選型策略。過去以“速度優(yōu)先”或“價格Zui低”為導(dǎo)向的采購邏輯正在失效，取而代之的是對“數(shù)據(jù)可信度”與“系統(tǒng)兼容性”的更高要求。尤其在GMP廠房建設(shè)或智能化改造項目中，應(yīng)優(yōu)先考慮具備開放接口、可追溯日志、符合IEC 62443信息安全標(biāo)準(zhǔn)的分析平臺。

此外，國產(chǎn)分析設(shè)備廠商若想切入高端市場，需重點(diǎn)突破“跨場景一致性”難題。目前仍以進(jìn)口品牌為主導(dǎo)，尤其在在線拉曼、近線質(zhì)譜等高精度領(lǐng)域。中國企業(yè)可通過與高?？蒲袡C(jī)構(gòu)合作，開發(fā)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的自校準(zhǔn)算法，提升設(shè)備在不同工況下的穩(wěn)定性；或通過參與制定，增強(qiáng)產(chǎn)品在跨國項目中的互認(rèn)基礎(chǔ)。同時，建議關(guān)注歐盟EMA與FDA對實(shí)時放行（Real-time Release）政策的推進(jìn)動態(tài)，提前布局相關(guān)驗證體系。

從供應(yīng)鏈角度看，該趨勢也推動了對高性能傳感器材料、密封件、光學(xué)窗口等核心部件的國產(chǎn)化需求。例如，耐生物腐蝕的氟化聚合物涂層、抗光漂白的光纖探頭、低吸附性的流路設(shè)計等，均成為影響長期運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵因素。中國企業(yè)在承接海外訂單或出口制劑時，若能提供具備完整數(shù)據(jù)鏈與可審計記錄的分析系統(tǒng)，將顯著提升客戶信任度與議價能力。