全球疫苗接种——前所未有的冷链物流挑战

这是一项史无前例的壮举。

牛津大学Our World in Data统计，截至2023年1月9日，全球累计报告接种新冠病毒疫苗13189805365剂次，接种率69.12%。

接种新冠肺炎疫苗给全球带来前所未有的物流挑战。有些疫苗在运输途中几乎所有环节都要超低温冷藏，直到注射到某人胳膊上。疫苗主要在发达国家生产，尽管贫穷国家的需求量最大——尤其是现在。所以全球供应链尤为重要，为了说明这一过程以及它是多么复杂和富有挑战性，为您展示一段辉瑞单剂（该药于2021年8月23日获得美国食药监局全面批准）从密苏里州的一家工厂一直到孟加拉国的一家公司的过程。

从密苏里到马萨诸塞再到密歇根

尽管它通常被称为辉瑞疫苗，但实际上它是与总部位于德国的BioNTech合作开发的。这是两种使用新mRNA技术的疫苗之一，该技术提供编码病毒蛋白的基因指令。一旦接种疫苗的人的细胞开始制造冠状病毒蛋白，它就会促使他们的免疫系统设计出强大的抗体，如果他们遇到病毒，这种抗体可以中和病毒。

辉瑞/BioNTech 疫苗复杂生产过程需要60天才能完成，并跨越美国三个州。为生产mRNA疫苗，辉瑞建立了一个定制的生产网络。这个过程始于圣路易斯郊区密苏里州切斯特菲尔德的辉瑞工厂的原料。

这家工厂生产称为质粒的关键原料，这些质粒基本上是DNA链，含有构建冠状病毒蛋白质的基因指令。这是制造这类疫苗的关键。在工艺中的这一步骤对于制药行业来说并不陌生，但辉瑞需要快速放大。

将所得的DNA溶液分装到 1 加仑透明瓶中，冷冻，装进特殊塑料袋。在一个装有足够的干冰的集装箱中，可以保证最多有48瓶在零下20摄氏度的温度下保持冷冻。为了防止货损，这些集装箱被锁上，然后运往辉瑞制药位于马萨诸塞州安多弗的工厂。还有一些空运到位于德国美因茨的生物科技公司，在那里加工运往欧洲和其他市场。

在安多弗工厂，DNA被加工成mRNA，这是疫苗的活性成分——也被称为“药物物质”。mRNA 携带有告知细胞产生针对新冠病毒的免疫防御蛋白的信息。为满足对新冠疫苗的大量需求，辉瑞在其安多弗工厂中以比研究实验室大得多的规模执行这一步骤。

mRNA被包装在塑料袋中，每个塑料袋含有足够生产1000万剂的物料，经过质量检验，冷冻到-20°C后，运往辉瑞在密歇根州卡拉马祖的工厂。在德国美因茨，一个平行的过程处理来自切斯特菲尔德工厂的DNA，并将袋装过滤后的mRNA发送到比利时的普乌尔。

在那里，疫苗进入生产过程的最后阶段：制剂和灌装，加工成成品疫苗并包装成小瓶，样品也会被送回切斯特菲尔德工厂，在那里再次进行测试。

生产mRNA疫苗的最大瓶颈是制剂过程。首先，该药物与脂质纳米颗粒（基本上是脂肪）结合，以保护mRNA并帮助其进入人体细胞。卡拉马祖工厂的制剂设施（一个车的车库大小）遍布泵和管道，并排满罐、过滤装置和半美元纸币大小的喷射搅拌装置。mRNA 就在这里被包裹在脂质中。

卡拉马祖的工厂使用约 100 个搅拌装置用于制剂，该搅拌装置可以连续工作 30 个小时，生产约 300 万剂产品。

灌装是将mRNA疫苗包装运输的最后一步。辉瑞在卡拉马祖工厂完成此步骤，机器将0.45毫升浓缩疫苗溶液注射到每个小瓶中，每分钟灌装速度可达575瓶，稀释后足够六剂。然后压盖、贴标签并包装到比萨饼盒大小的包装容器中。疫苗在装瓶过程中迅速升温后冷却，如果不进行冷冻，mRNA就会变质。完成一批超过 1 百万剂的疫苗灌装大约需要两天时间。

然后每批次必须经过检查和为期两周的无菌检测 , 以确保产品未被污染，符合相关质量标准且不会泄露。

这里介绍了一个简化的三步流程。然而，制造疫苗要复杂得多，需要世界各地的工厂提供200多种不同的原材料。

保持疫苗瓶超冷

通过检查和测试的小瓶就可通过汽运或空运进行配送。在等待配送前，辉瑞疫苗瓶必须以零下80至零下60摄氏度的温度存储。

辉瑞公司专门设计了定制冷藏箱，以便将疫苗运输到美国和世界各地。疫苗瓶被放置在浅塑料盒中，一盒放195瓶（每瓶6剂），一箱可以装五盒。每盒5850剂有一个GPS跟踪器，并包含一个记录温度的监测器。

辉瑞公司的定制包装箱不需要任何其他专用设备来运输疫苗，而且在运输过程中，冷藏箱中的超冷温度是使用干冰保持的，每五天需要更换一次。干冰的一个问题是它是固态二氧化碳。干冰逐渐从固体变成气体，如果没有适当的通风，这可能是危险的。

辉瑞的新冠疫苗生产，从开始到结束都有60天的时间表，其中一半以上的时间用于检测。

一旦辉瑞准备好将货物运送到指定目的地，辉瑞就会联系与其合作的全球货运公司，如UPS或DHL，后者提取指定数量的箱子并在一两天内将其直接运送到需要的国家。

疫苗的最后一公里

对于一个接受辉瑞疫苗的国家来说，它需要有能力储存超冷医疗物品。

虽然这对发达国家来说不是问题，但贫穷国家不太可能拥有必要的基础设施。

货物抵达一个国家后，会进入一个深冷冻室，通常在机场或中央储存设施，直到准备好使用。疫苗必须保存在超低温储存中，直到一个月内注射到某人胳膊上。

在孟加拉国等拥有适当基础设施的贫穷国家，配送仍需限制在大型城市地区的少数选定的医院，那里有超冷储存设施。例如，孟加拉国将在首都达卡的七家医院使用辉瑞疫苗。

辉瑞疫苗本身的严寒之旅只是让人们接种疫苗的一部分。接种疫苗所需的辅助用品包括提供0.3毫升剂量的特殊注射器、针头、无菌酒精垫和为注射疫苗的医护人员提供的个人防护设备。

准备注射辉瑞疫苗需要复杂的动作。首先，护士将疫苗放在冰箱中解冻，温度在2到8摄氏度之间，在那里可以保存长达31天。就在接种疫苗之前，护士将药瓶置于2至25摄氏度的室温下，在室温下，药瓶可以存活不超过6小时。

因为辉瑞疫苗是以浓缩液的形式运送的，护士需要用1.8毫升盐水稀释，从而得到足够6剂的混合物。

还有一个更复杂的问题是，许多中低收入国家使用的注射器确保了固定的最大剂量，并且在单次使用后自动失效。这消除了猜测，避免了错误。联合国儿童基金会负责向贫穷国家提供这些额外用品，这些国家正在通过新冠肺炎疫苗实施计划（COVAX）获得疫苗，这是一项全球倡议，旨在向中低收入国家提供新冠肺炎疫苗。

一项不朽的成就

其他疫苗的冷链要求要低得多，不需要稀释，使用标准剂量的注射器，允许更多国家使用，包括在农村地区。

世界卫生组织批准使用的大多数新冠肺炎疫苗，例如阿斯利康和强生公司生产的疫苗，只需要2至8摄氏度的标准冷藏。

截至2021年8月22日，共接种了49.7亿剂新冠肺炎疫苗，这是2020年秋季难以想象的壮举。但全球覆盖率极不均衡。尽管发达国家有一半以上的人口接种了疫苗，但只有1.4%的低收入人口接种了。其中许多国家在非洲。

数种疫苗的开发（其中10种是世界卫生组织批准的），许多是在一年内完成的，这是科学和全球合作的一项重大成就，尤其是此前平均需要10年时间。

但创建供应链，将所有这些救命疫苗运送到世界各地的人们手中，将是一项同样了不起的成就。

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