程翼宇　瞿海斌　張伯禮

[摘要]該文對(duì)中藥制藥工程科技進(jìn)行前瞻分析，設(shè)計(jì)了中藥制藥業(yè)“未來工廠”愿景，進(jìn)而提出“中藥工業(yè)4.0”戰(zhàn)略構(gòu)思和技術(shù)路線圖，構(gòu)劃了相關(guān)核心技術(shù)體系，由此闡明中藥工業(yè)從數(shù)字制藥邁向智慧制藥的技術(shù)發(fā)展路徑在定義中藥制藥過程控制在線檢測(cè)過程質(zhì)量監(jiān)測(cè)等概念及術(shù)語基礎(chǔ)上，闡述了數(shù)字制藥與智慧制藥的技術(shù)理念及技術(shù)特征，倡議大力推進(jìn)中藥數(shù)字制藥技術(shù)的廣泛應(yīng)用，通過制藥過程高度信息化和多學(xué)科集群創(chuàng)新，創(chuàng)建中藥智能制造技術(shù)，為中藥產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效及技術(shù)升級(jí)提供新動(dòng)能

[關(guān)鍵詞]中藥制藥工程；中藥工業(yè)4.0；數(shù)字制藥；智慧制藥；先進(jìn)制藥技術(shù)

中國制造2025戰(zhàn)略規(guī)劃發(fā)布以來，中藥制造業(yè)對(duì)采用先進(jìn)制藥技術(shù)有了強(qiáng)烈愿望，中藥工程科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力正在形成。為實(shí)現(xiàn)“制藥強(qiáng)國”建設(shè)目標(biāo)，我們應(yīng)該以更高的站位和更寬的視野謀劃中藥制藥工程科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，牽引中藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)，建立全面提高國家藥品標(biāo)準(zhǔn)的支撐技術(shù)體系，占據(jù)國際天然藥物制造業(yè)的科技制高點(diǎn)，進(jìn)而使我國倡導(dǎo)并制定的中藥工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成為全球規(guī)則。

具有現(xiàn)代工業(yè)形態(tài)的我國第一代中藥制藥技術(shù)創(chuàng)始于

20世紀(jì)70年代，以水煮醇沉等工藝的“機(jī)械化和半機(jī)械化”為技術(shù)特征，可稱為“中藥工業(yè)1.0”，20世紀(jì)90年代出現(xiàn)了第二代中藥制藥技術(shù)，以中藥制藥設(shè)備的“管道化自動(dòng)化和半自動(dòng)化”為技術(shù)特征，可謂“中藥工業(yè)2.0”；21世紀(jì)初筆者率先提議運(yùn)用高新技術(shù)改造中藥傳統(tǒng)制造方式，重視發(fā)展中藥制藥工程技術(shù)，應(yīng)盡快實(shí)現(xiàn)中藥工業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化自動(dòng)化及智能化等技術(shù)突破，提高產(chǎn)品質(zhì)量及資源利用度并降低物耗（即提質(zhì)增效），引導(dǎo)中藥制造業(yè)步上先進(jìn)產(chǎn)業(yè)臺(tái)階這可視作提出“中藥工業(yè)3.0”構(gòu)想：面對(duì)“云計(jì)算”和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，筆者提出創(chuàng)新發(fā)展以制藥工藝“精密化、數(shù)字化及智能化”為主要技術(shù)特征的第三代中藥制藥技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中藥制藥技術(shù)的升級(jí)換代，迎接第三次工業(yè)革命。2013年7月在天津舉辦的國家人社部高級(jí)研修項(xiàng)目“現(xiàn)代中藥制藥質(zhì)量控制技術(shù)高級(jí)研修班”上，筆者分別介紹了新一代中藥制藥技術(shù)及中藥數(shù)字制藥；同年8月在中國工程院主辦的第165場(chǎng)中國工程科技論壇上，筆者在專題報(bào)告“從數(shù)字制藥到智慧制藥；大數(shù)據(jù)時(shí)代的制藥工程科技”中提議：大力發(fā)展數(shù)字制藥技術(shù)，打造數(shù)字化中藥先進(jìn)制造平臺(tái)，并推動(dòng)中藥工業(yè)從數(shù)字制藥邁向智慧制藥時(shí)代；在2015年4月召開的第201場(chǎng)中國工程科技論壇上，筆者闡述了“對(duì)制藥工程科技創(chuàng)新與中國醫(yī)藥工業(yè)4.0的思考”。本文根據(jù)國際先進(jìn)制藥技術(shù)最新進(jìn)展，對(duì)筆者以往論述進(jìn)行整理和歸納，結(jié)合我國制藥強(qiáng)國建設(shè)中現(xiàn)實(shí)情況，進(jìn)一步思考中藥制藥技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)策略，提出發(fā)展“中藥工業(yè)4.0”的戰(zhàn)略性構(gòu)想和技術(shù)路線圖。

1中藥制藥工程科技前瞻分析

中醫(yī)藥是實(shí)現(xiàn)“健康中國夢(mèng)”的重要支撐力量，中成藥是中華民族貢獻(xiàn)給人類的擁有特定臨床優(yōu)勢(shì)的藥品，中藥工業(yè)是在我國生物醫(yī)藥領(lǐng)域中具有重要戰(zhàn)略地位的核心產(chǎn)業(yè)，確保中藥產(chǎn)品安全、有效和質(zhì)量可控是醫(yī)藥工業(yè)界肩負(fù)的重大使命。為切實(shí)提高中藥產(chǎn)品質(zhì)量，必須將制藥工藝與制藥工程技術(shù)創(chuàng)新研究延展前移到中藥新藥研發(fā)階段；而對(duì)于已上市中成藥品種，應(yīng)當(dāng)實(shí)施制藥技術(shù)升級(jí)改造，這也是制定中藥配方顆粒制備工藝標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程中必須重視的問題。如何使用化學(xué)組成差異度較大的藥材原料制造質(zhì)量一致性較好的中藥產(chǎn)品是世界性難題，唯有通過中藥制藥工程科技創(chuàng)新才有可能破解。

1.1中藥工業(yè)的歷史遺題 受制于藥品原研時(shí)代在醫(yī)藥知識(shí)、工藝技術(shù)、制藥設(shè)備以及藥品監(jiān)管政策等諸多方面的歷史局限，大部分中成藥品種的制藥技術(shù)較落后，存在粗放、缺控、零亂、低效、高耗等問題，導(dǎo)致相關(guān)藥品標(biāo)準(zhǔn)難以提升，這是做大做強(qiáng)中藥產(chǎn)品必須直面的關(guān)鍵性挑戰(zhàn)。

1.2中藥工業(yè)的新動(dòng)能 數(shù)字化是當(dāng)今世界的技術(shù)潮流，前所未有的巨量數(shù)據(jù)噴涌給人們帶來大數(shù)據(jù)時(shí)代的空前機(jī)會(huì)。筆者認(rèn)為，應(yīng)盡快推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)在制藥業(yè)的應(yīng)用，當(dāng)前須對(duì)藥品生產(chǎn)全過程注入“數(shù)字技術(shù)NDA”，即實(shí)施制藥車間數(shù)字化改造，收集、管理、分析及利用制藥過程數(shù)據(jù)；倘若大量使用工業(yè)傳感器和智能檢測(cè)儀表甚至分析儀器等過程檢測(cè)設(shè)備，將使制藥過程數(shù)據(jù)呈指數(shù)級(jí)增長，積累形成制藥工業(yè)大數(shù)據(jù)，這是極為重要的信息資產(chǎn)，具有不可估量的知識(shí)資源價(jià)值，從而引發(fā)顛覆性的制藥技術(shù)理念和模式創(chuàng)新；應(yīng)采用數(shù)字技術(shù)將制藥工藝系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)相融合，由此提升制藥過程管控技術(shù)水平，依據(jù)真實(shí)數(shù)據(jù)而不是經(jīng)驗(yàn)及直覺做出控制和管理決策，這將為制藥過程質(zhì)量控制、制藥工藝品質(zhì)優(yōu)化、降低生產(chǎn)成本及節(jié)能減排、藥品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管控、生產(chǎn)車間管理及企業(yè)經(jīng)營決策等提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，為中藥工業(yè)跨越發(fā)展提供新動(dòng)能。

1.3中藥工業(yè)的重大挑戰(zhàn) 中藥制藥車間的現(xiàn)實(shí)技術(shù)表現(xiàn)遠(yuǎn)達(dá)不到人們理想的要求，更不是理論上完善的技術(shù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)和建造優(yōu)質(zhì)中藥產(chǎn)品生產(chǎn)線已成為中藥制藥工程界的緊要任務(wù)。中藥制藥過程的分段式工藝布局形成了“各自為政”的割裂式控制現(xiàn)狀，積累的大量數(shù)據(jù)分散在各自的“信息孤島”，無法有效用于制藥過程控制與管理決策，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)中藥生產(chǎn)全程質(zhì)量控制目標(biāo)的技術(shù)難度極大；另一方面，藥品要求的均質(zhì)性與藥材以及制藥工藝過程的異質(zhì)性形成了中藥制造的復(fù)雜性，如果不對(duì)制藥過程進(jìn)行全面而深刻的持續(xù)性跟蹤考察與系統(tǒng)研究，就難以透徹地認(rèn)知控制藥品質(zhì)量的各項(xiàng)要素；再者，不同種類的中藥工業(yè)數(shù)據(jù)都是以彼此獨(dú)立的方式收集，對(duì)眾多來源的龐大數(shù)據(jù)集群進(jìn)行整合及自動(dòng)化分析存在難以想象的困難，考驗(yàn)著業(yè)界的智慧和能力，上述這些都是設(shè)計(jì)和建造數(shù)字化制藥工廠所面對(duì)的艱巨挑戰(zhàn)。

目前，中藥制藥工程界技術(shù)概念陳舊落后，沒有圍繞制藥過程質(zhì)量控制這一提高藥品質(zhì)量的關(guān)鍵核心技術(shù)開展系統(tǒng)深入的研究。在中藥生產(chǎn)車間技術(shù)改造中，有人將制藥工藝設(shè)備自動(dòng)化說成是數(shù)字制藥，甚至出現(xiàn)將近紅外光譜檢測(cè)等同于在線質(zhì)量檢測(cè)并等同于過程質(zhì)量控制的怪象，嚴(yán)重誤導(dǎo)中藥企業(yè)，造成花大錢沒有解決質(zhì)量控制實(shí)際問題的不良后果。因此，如何引領(lǐng)我國中藥工業(yè)邁向數(shù)字制藥時(shí)代面臨極嚴(yán)峻的技術(shù)挑戰(zhàn)

1.4中藥制藥工程科技戰(zhàn)略思考 面對(duì)新一輪工業(yè)革命的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)清中藥產(chǎn)業(yè)乃至全球醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)大格局，著眼于未來國際制藥業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，思考中藥工業(yè)戰(zhàn)略性定位，注重中藥制藥技術(shù)的后發(fā)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行前瞻性技術(shù)布局，制定中藥制藥工程科技創(chuàng)新的大戰(zhàn)略（grand strategy），即開展中藥工業(yè)大設(shè)計(jì)（grand design）。布局未來需要我們顯示戰(zhàn)略勇氣和智慧，也需具備全球眼光及產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略思維。通過啟動(dòng)中藥制藥工程科技創(chuàng)新的引擎就能激發(fā)中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新活力，建立撬動(dòng)顯著提升中藥產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效能的“新支點(diǎn)”。

當(dāng)制藥工業(yè)跨入大數(shù)據(jù)世界，依賴經(jīng)驗(yàn)對(duì)制藥過程進(jìn)行操控和管理的傳統(tǒng)方式將淪為落伍。誰擁有藥物“智”造的核心技術(shù)，便擁有了改變醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)格局的話語權(quán)，仍采用陳舊制藥技術(shù)的企業(yè)將可能淘汰出局

時(shí)不待我，中藥制造業(yè)應(yīng)集結(jié)千帆競(jìng)發(fā)的聚合之勢(shì)，加快推進(jìn)中藥工業(yè)數(shù)字化和信息化，謀勢(shì)而動(dòng)，順勢(shì)而為，乘勢(shì)而上，借梯登高，迎接和把握國際制造業(yè)科技變革大趨勢(shì)，借助數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制藥技術(shù)提高藥品標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施中藥工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國際化戰(zhàn)略，造就一批中藥企業(yè)成為附加值更高的價(jià)值鏈環(huán)節(jié)

中藥制造業(yè)應(yīng)當(dāng)采用制藥工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及醫(yī)藥大數(shù)據(jù)等領(lǐng)先一步的前沿技術(shù)，建設(shè)智能制藥的“未來工廠”，將中藥產(chǎn)業(yè)從粗放型向智慧性升級(jí)

1.5中藥制造業(yè)的“未來工廠”德國工業(yè)4.0所引發(fā)的工業(yè)革命悄然而至，其技術(shù)特征是將信息物理融合系統(tǒng)（GPS）廣泛應(yīng)用于制造業(yè)，構(gòu)建智能工廠并實(shí)現(xiàn)智能制造，這標(biāo)志著世界即將進(jìn)入以智能制造為核心的智能經(jīng)濟(jì)時(shí)代制造中藥的“未來工廠”應(yīng)瞄準(zhǔn)國際前沿技術(shù)水平，以制藥工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為核心，將所有結(jié)構(gòu)性與非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)整合進(jìn)“大數(shù)據(jù)倉庫，”構(gòu)建功能強(qiáng)大的中藥工業(yè)信息智能管理系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)分析從巨量數(shù)據(jù)中提煉出有價(jià)值信息，同時(shí)通過可視化技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成明晰易懂的制藥過程信息，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為知識(shí)，應(yīng)用于改善過程管控模式、提高藥品質(zhì)量、避免生產(chǎn)事故、減少質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、降低能耗和物耗、預(yù)測(cè)制藥過程結(jié)果、增加生產(chǎn)效力等。

中藥制造由多個(gè)單元工藝組合而成，導(dǎo)致其制藥過程數(shù)據(jù)集合以分段式的復(fù)雜多維空間為基本特征。因此“未來工廠”應(yīng)在信息技術(shù)的主導(dǎo)下多段融合，建立多維多段一體的全過程管控模式，重構(gòu)制藥過程控制與管理體系。運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘工具發(fā)現(xiàn)制藥過程動(dòng)態(tài)規(guī)律、各類關(guān)聯(lián)和最佳控制模式，構(gòu)建預(yù)測(cè)模型以優(yōu)化控制和管理決策，彌補(bǔ)操作和管理經(jīng)驗(yàn)的不足，提高生產(chǎn)精益化程度，進(jìn)而持續(xù)提升中藥產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效能，實(shí)現(xiàn)智能制藥和綠色制造目標(biāo)。

2中藥制藥工程領(lǐng)域若干概念、術(shù)語及定義

中藥制藥界許多概念、術(shù)語或技術(shù)名詞在中藥制藥工程理論上尚無明確的定義，某些術(shù)語含義不確切，在有歧義時(shí)仍含混使用，導(dǎo)致不同的人使用同一個(gè)名詞時(shí)，其詞意差別很大，易引發(fā)技術(shù)困惑或誤導(dǎo)，甚至影響某些先進(jìn)技術(shù)方法的聲譽(yù)，阻礙了先進(jìn)制藥技術(shù)在中藥產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展。因此，極有必要厘清這些概念、術(shù)語或技術(shù)名詞的真實(shí)含義，對(duì)其涵義作準(zhǔn)確的定義。

2.1中藥制藥過程管控 通常簡(jiǎn)稱過程管控，包括過程控制與過程管理兩大方面，制藥過程控制主要包括：①提取濃縮、干燥、純化、制劑等工藝的制藥設(shè)備控制，②制藥工藝品質(zhì)控制，③制藥過程質(zhì)量控制，④中藥產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，⑤質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)控制。制藥過程管理主要包括：①GMP管理，②以設(shè)備為中心的全員生產(chǎn)管理，③IS010012測(cè)量管理，④AQ/T9006企業(yè)安全生產(chǎn)管理，⑤IS014000環(huán)境保護(hù)管理等。

2.2在線檢測(cè) 這是一個(gè)常被混淆的技術(shù)名詞。在線檢測(cè)系指在生產(chǎn)線上檢測(cè)制藥過程參數(shù)，而過程參數(shù)通常包括工藝參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)、質(zhì)控參數(shù)、物料屬性參數(shù)及環(huán)境參數(shù)等不同類別參數(shù)（如密度，pH，水溫，乙醇濃度，蒸氣壓力，氣溫，流量等）。顯然，在線檢測(cè)不等同于在線檢測(cè)藥品質(zhì)量或檢測(cè)藥用物料質(zhì)量，更不意味著在線質(zhì)量控制。

2.3質(zhì)量在線檢測(cè) 通常是指在生產(chǎn)線上檢測(cè)藥用物料質(zhì)量。在不至于混淆的情況下，有時(shí)也將檢測(cè)與藥品質(zhì)量相關(guān)的過程參數(shù)稱之為質(zhì)量在線檢測(cè)。有必要指出，物料質(zhì)量屬性并不等同于質(zhì)控參數(shù)，質(zhì)控參數(shù)不一定是藥用物料成分當(dāng)檢測(cè)的物料屬性參數(shù)與藥品質(zhì)量無關(guān)時(shí)，則無法表征藥用物料質(zhì)量；即檢測(cè)物料屬性參數(shù)并不一定能檢測(cè)出藥用物料質(zhì)量。因此，在使用近紅外光譜等過程分析儀器檢測(cè)藥材或某工藝環(huán)節(jié)的藥用物料質(zhì)量前，必須全面深入研究哪些成分與藥品質(zhì)量相關(guān)，以及這些成分含量的范圍。

2.4過程質(zhì)量監(jiān)測(cè) 一般是指不僅檢測(cè)藥用物料質(zhì)量參數(shù)，而且在給定的范圍內(nèi)進(jìn)行觀察和判斷質(zhì)量狀況，通常設(shè)置越限報(bào)警功能。因此，檢測(cè)與監(jiān)測(cè)的工業(yè)意義不同，監(jiān)測(cè)質(zhì)量比檢測(cè)質(zhì)量更為重要，難度也更大。

2.5過程質(zhì)量監(jiān)控 一般是指不僅檢測(cè)藥用物料質(zhì)量參數(shù)，而且將這些質(zhì)量參數(shù)調(diào)控在給定的范圍內(nèi)。顯然，近紅外光譜在線檢測(cè)并不一定能在制藥過程中準(zhǔn)確檢測(cè)出藥用物質(zhì)，也難以應(yīng)用于監(jiān)測(cè)過程質(zhì)量；過程質(zhì)量監(jiān)控需要多種技術(shù)方法的融合才能實(shí)現(xiàn)，僅靠單一的近紅外光譜檢測(cè)技術(shù)無法控制中藥產(chǎn)品質(zhì)量，不少企業(yè)盲目投資建設(shè)近紅外在線檢測(cè)系統(tǒng)失敗的主因就在于此。

2.6過程質(zhì)量控制 一般是指在中藥生產(chǎn)全程中通過調(diào)節(jié)各種關(guān)鍵的過程參數(shù)來控制藥品質(zhì)量，使制藥工藝流程制造出來的中藥產(chǎn)品符合特定的質(zhì)量要求。

由上述定義可知，在線檢測(cè)方法包括工業(yè)傳感器、過程檢測(cè)儀表及過程分析儀器等；不能將在線檢測(cè)視作為在線質(zhì)量檢測(cè)，也不能將在線質(zhì)量檢測(cè)等同于過程質(zhì)量監(jiān)測(cè)，更不能視作為過程質(zhì)量控制；過程質(zhì)量監(jiān)測(cè)不等同于過程質(zhì)量監(jiān)控，也不能視作為過程質(zhì)量控制。

3中藥數(shù)字制藥技術(shù)概述

中藥數(shù)字制藥是采用統(tǒng)一的數(shù)字化技術(shù)，不僅對(duì)制藥工藝參數(shù)、質(zhì)控參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)、物料屬性參數(shù)、環(huán)境參數(shù)等過程參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化檢測(cè)、控制及儲(chǔ)存，而且對(duì)藥材原料及制藥過程中藥用物料進(jìn)行數(shù)字化檢測(cè)，監(jiān)測(cè)各類過程參數(shù)與藥用物質(zhì)在制藥過程中的變化軌跡，綜合判斷過程狀態(tài)并控制工藝進(jìn)程，從而控制中藥產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)，對(duì)CMP，計(jì)量器材，安全生產(chǎn)，生產(chǎn)車間，環(huán)保，倉儲(chǔ)及物流等實(shí)施數(shù)字化管理按照制造業(yè)國際上目前通行的觀點(diǎn)，可稱之為“中藥工業(yè)3.0”。

中藥數(shù)字制藥的主要技術(shù)特征是：原料藥材數(shù)字化、藥用物質(zhì)數(shù)字化、制藥過程各類參數(shù)的數(shù)字化（包括工藝參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)及質(zhì)控參數(shù)等）、單元工藝模型化及定量化、生產(chǎn)車間各類管理體系數(shù)字化、全過程測(cè)管控信息一體化、各類信息集成管理和綜合應(yīng)用。

中藥數(shù)字制藥技術(shù)包括：①提取、濃縮、干燥、純化、制劑等工藝的制藥設(shè)備自動(dòng)控制技術(shù)；②制藥工藝模型化及定量化/制藥工藝品質(zhì)優(yōu)化技術(shù)；③復(fù)制藥過程各類參數(shù)在線檢測(cè)技術(shù)；④制藥過程質(zhì)量數(shù)字化控制技術(shù)；⑤制藥過程分析建模/PAT技術(shù)；⑥制藥過程測(cè)管控信息一體化技術(shù)；⑦質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)數(shù)字化管理及控制技術(shù)；⑧藥效物質(zhì)數(shù)字化辨析技術(shù)；⑨數(shù)字GMP系統(tǒng)；⑩精益生產(chǎn)MIS系統(tǒng)；⑾藥品質(zhì)量檢驗(yàn)LTMS系統(tǒng)；⑿數(shù)字化倉儲(chǔ)系統(tǒng)等。經(jīng)過十余年的努力，本團(tuán)隊(duì)已建立中成藥二次開發(fā)核心技術(shù)體系（包括中藥數(shù)字制藥技術(shù)），促進(jìn)了中藥產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)制藥時(shí)代到來。

筆者認(rèn)為：在中藥數(shù)字制藥技術(shù)體系建設(shè)中，單元工藝建模是前提，數(shù)字化設(shè)備是基礎(chǔ)，全過程測(cè)管控信息融合是關(guān)鍵，管控質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)是底線，藥用物質(zhì)全程監(jiān)測(cè)是核心，數(shù)據(jù)集成管理及應(yīng)用是根本，數(shù)字CMP管理是保障。中藥制藥工程界應(yīng)當(dāng)在中藥制藥工藝模型化和定量化方面聚焦發(fā)力，根據(jù)單元工藝流程將制藥過程質(zhì)量控制序貫化、精準(zhǔn)化和規(guī)范化并具備預(yù)測(cè)性，將精益生產(chǎn)理念滲透到中藥制造過程的每一個(gè)工藝環(huán)節(jié)，打造“數(shù)字化透明”的中藥制造平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)制藥過程數(shù)字追溯，為持續(xù)性提升中藥產(chǎn)品質(zhì)量奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

4中藥智能制造技術(shù)概述

21世紀(jì)的工業(yè)信息科學(xué)將像20世紀(jì)的硅信息科學(xué)一樣具有變革性意義，將產(chǎn)生全新的產(chǎn)業(yè)技術(shù)并使藥物制造方式發(fā)生根本性改變伴隨著數(shù)字制藥技術(shù)廣泛應(yīng)用而產(chǎn)生的以各種形式存儲(chǔ)的海量數(shù)據(jù)可創(chuàng)造豐碩的知識(shí)財(cái)富和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這就需要制藥工業(yè)的大數(shù)據(jù)分析師“點(diǎn)石成金”。超大規(guī)模的信息交互與多維融合必將引發(fā)制藥過程控制模式和生產(chǎn)管理方式的深刻變革，在制藥過程高度信息化前提下實(shí)現(xiàn)知識(shí)發(fā)現(xiàn)管理和應(yīng)用，牽引“數(shù)字化透明”中藥制造平臺(tái)向智能化發(fā)展，從而升華形成中藥智能制造技術(shù)，即中藥工業(yè)4.0。

中藥智慧制藥的主要技術(shù)特征是，使用大量的工業(yè)傳感器過程檢測(cè)儀表以及過程分析儀器等組成一張龐大而靈敏的可反映制藥過程全貌的感知網(wǎng)，并將信息技術(shù)與制藥技術(shù)深度融合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人與人、人與機(jī)器機(jī)器與機(jī)器生產(chǎn)管理與過程控制等之間互通互聯(lián)，通過制藥設(shè)備、生產(chǎn)管理、質(zhì)量檢測(cè)等與過程控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)接，形成集聚了原料/制藥生產(chǎn)/藥品流通/臨床使用等中藥產(chǎn)品全生命周期信息的智能網(wǎng)絡(luò)，使制藥過程的每一個(gè)工藝細(xì)節(jié)均被注入“智慧基因”通過賦予中藥制造平臺(tái)學(xué)習(xí)和思考能力，用充滿智慧的數(shù)據(jù)整合、分析與挖掘，從多種來源的中藥工業(yè)數(shù)據(jù)中尋找關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)制藥過程規(guī)律，洞察引起藥品質(zhì)量波動(dòng)的因素，不僅實(shí)現(xiàn)制藥工藝精湛控制，而且達(dá)到管理精益化要求，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)保量低耗綠色高效能制藥。

中藥智能制造技術(shù)主要包括：①制藥信息處理、信息解釋、信息利用、知識(shí)發(fā)現(xiàn)與管理等關(guān)鍵技術(shù)；②測(cè)管控信息融合智能管理技術(shù)；③中藥產(chǎn)品質(zhì)量智能預(yù)測(cè)技術(shù)；④質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警及預(yù)控技術(shù)；⑤制藥過程智能預(yù)測(cè)控制技術(shù)；⑥制藥過程軌跡智能追蹤分析技術(shù)；⑦水、汽、電系統(tǒng)智能優(yōu)化管理技術(shù)；⑧精益生產(chǎn)智能管理技術(shù)等。

5中藥工業(yè)4.0技術(shù)路徑

制藥工業(yè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)備、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)挖掘及可視化能力將成為醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)未來最重要的核心競(jìng)爭(zhēng)力。工業(yè)信息感知技術(shù)的發(fā)展，使獲取制藥過程全貌的數(shù)據(jù)描述成為可能，通過分析各類數(shù)據(jù)集群間關(guān)聯(lián)關(guān)系，不僅能認(rèn)知制藥工藝各環(huán)節(jié)輸入/輸出的藥用物料變化規(guī)律，而且可以揭示在生產(chǎn)全過程中物質(zhì)、能量、信息等變換規(guī)律，發(fā)掘出中藥工業(yè)數(shù)據(jù)的內(nèi)在價(jià)值，創(chuàng)新定義數(shù)據(jù)制藥技術(shù)，開辟獲取中藥工藝知識(shí)的新路徑，重新建構(gòu)中藥工業(yè)技術(shù)格局，這是建設(shè)中藥工業(yè)4.0的戰(zhàn)略價(jià)值所在。

目前，我國有些地方已出現(xiàn)智能制造園區(qū)及智能工廠建設(shè)熱潮，許多地方政府在規(guī)劃未來5年建設(shè)上千個(gè)智能工廠或車間，但至今未見制藥企業(yè)參與，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)如何進(jìn)入制藥工業(yè)領(lǐng)域仍面臨巨大困難。一方面工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)在制藥業(yè)并無技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)，缺乏制藥信息工程技術(shù)人才，容易出現(xiàn)只做“表面文章”而沒有促進(jìn)企業(yè)提質(zhì)增效現(xiàn)象；另一方面，很多制藥企業(yè)生存艱難，無暇顧及新概念技術(shù)，缺乏應(yīng)用新技術(shù)的積極性或足夠資金。我國中藥制造業(yè)仍處于工業(yè)2.0進(jìn)程中，傳統(tǒng)制藥工藝與現(xiàn)代制藥技術(shù)共生，落后與先進(jìn)并存。

根據(jù)中藥工業(yè)的上述現(xiàn)實(shí)情況，筆者認(rèn)為在實(shí)現(xiàn)中藥工業(yè)4.0戰(zhàn)略目標(biāo)的征程中應(yīng)實(shí)行分步走策略，倡議在現(xiàn)階段首先大力推進(jìn)中藥數(shù)字制藥技術(shù)的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)中藥工業(yè)化與信息化融合，以應(yīng)用目標(biāo)牽引，構(gòu)建“信息主導(dǎo)、系統(tǒng)集成”的中藥數(shù)字制造技術(shù)平臺(tái)，為實(shí)施中藥工業(yè)4.0技術(shù)升級(jí)工程建設(shè)夯實(shí)數(shù)字化基礎(chǔ)，創(chuàng)造必要的技術(shù)條件。人才是第一資源，組建科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)是我國中藥工業(yè)跨越發(fā)展的關(guān)鍵，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建成長性環(huán)境以及多樣性、包容性學(xué)術(shù)生態(tài)，使中藥制藥工程科技創(chuàng)新力量成為中藥產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的發(fā)動(dòng)機(jī)和推動(dòng)力。

在新興信息技術(shù)進(jìn)入中藥工業(yè)領(lǐng)域時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)只是一種技術(shù)工具，主導(dǎo)我國中藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級(jí)的應(yīng)是精湛的制藥工藝和過程質(zhì)量控制技術(shù)。唯有通過制藥相關(guān)技術(shù)的融合創(chuàng)新，提升中藥產(chǎn)業(yè)的整體質(zhì)量及效益，以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為核心的智慧制藥技術(shù)才能在中藥工業(yè)“落地”。因此，在中藥制造向中藥智造轉(zhuǎn)向發(fā)展中，不僅需要基于物聯(lián)網(wǎng)思維的現(xiàn)代工業(yè)精神，而且需要追求精益生產(chǎn)目標(biāo)的“工匠精神”，更需要注重工業(yè)轉(zhuǎn)化，防止出現(xiàn)一哄而上、不重視實(shí)效的局面。

設(shè)計(jì)中藥工業(yè)4.0技術(shù)體系應(yīng)當(dāng)面向臨床應(yīng)、用面向中藥大品種培育、面向國際謀劃全局，通過中藥制藥工程科技集群創(chuàng)新和協(xié)同融合策略，破解中藥制藥過程管控難題。從解決中成藥品種個(gè)性化難題出發(fā)，瞄準(zhǔn)中藥工業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)的突破，在構(gòu)建先進(jìn)適用制藥技術(shù)體系上創(chuàng)新發(fā)力，打造中藥制藥升級(jí)版，從制藥工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)檎瓶貒H制藥工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)權(quán)。

我們必須同舟共濟(jì)、齊謀創(chuàng)新，開源而達(dá)均衡，通過中藥高端制藥技術(shù)的突破，描繪中國制藥新的技術(shù)版圖，建立既符合中藥特點(diǎn)又順應(yīng)世界新科技革命潮流的中藥工業(yè)技術(shù)體系，使中藥這一古老的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)重?zé)ㄇ啻?，為全面?shí)現(xiàn)“健康中國”宏偉目標(biāo)做出歷史性貢獻(xiàn)。