科技公司一夜集體“轉行”:特斯拉做呼吸機、蘋果推面罩……

面對疫情,全社會都在行動,當然少不了平時就熱衷於社會事務的硅谷科技公司。比如蘋果、谷歌姐妹公司 Verily 等開發了病患初篩的網站和 APP,今天 Jack Dorsey 又宣佈拿出10億美元價值的 Square 股票,資助防疫事業。

當瘟疫突然襲來,打了公共衛生機構一個措手不及。在美國乃至全世界的醫院,面臨著防護物資和 ICU 呼吸機資源的嚴重不足。

於是,藉助強大的生產能力,和具有創新精神的員工,從特斯拉、蘋果到科技公司開始行動了。

特斯拉牌呼吸機

最受矚目的還是伊隆·馬斯克和他的特斯拉。雖然公共場合的馬斯克,經常吹牛和做一些出人意料之舉,不過在情況危急時,他的公司還是靠得住的。

這不,從特斯拉說要做呼吸機,到原型機問世,只用了幾個星期的時間。

本週,特斯拉上傳了一條視頻,首次展示了工程師開發的呼吸機原型機。

工程師有提到這款呼吸機大量採用了特斯拉電動車已有的零部件。“我們熟悉這些零部件,瞭解他們的耐用性,可以進行快速開發,而且這些零部件的供應非常充足。”

視頻中展示了特斯拉呼吸機的氣動原理圖,其中橙色的部分都是本來供應給 Model 3、Model S 等車型的零部件——可以看到,整個呼吸機絕大部分都是特斯拉自有的零部件。

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比如下面高壓氣罐,來自於 Model S 的空氣懸掛系統。事實上,整個氧氣供應模塊的零部件絕大部分來自特斯拉原廠。

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特斯拉設計的這個呼吸機的工作原理理解起來比較簡單:

1)在供應模塊進行氧氣和空氣混合,輸送到一個精確閥體 (valve body),

2)閥體能夠根據病人呼吸情況和需要,按照呼吸治療師設定的壓力和流量波形進行精確的調節和給氣,並確保病人的肺部處於正壓狀態(肺炎的存在,病人的肺泡容易塌陷,錯誤使用呼吸機進行機械通氣會加重這種情況);

3)氣體通過一系列傳感器、過濾器,最終通過插管進入患者肺部;

4)呼吸機的工作不只是給氧,還需要按照設定的呼吸節奏,將含有二氧化碳的氣體從患者肺部帶出。在 ICU 裡,病人呼出氣體是帶毒的,所以需要連接醫療級的廢氣處理設備,確保不會洩漏。

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視頻中還可以看到,當前的原理圖已經是 v6.3,說明開發工作在短短的幾周時間裡,歷經了多個版本的迭代。

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並且,特斯拉的工程師已經將這套裝置安裝到了一個機箱裡。

整個呼吸機的控制系統全部來自 Model 3:操作系統運行在 Model 3 的車載娛樂電腦上;電腦連接 Model 3 的車載控制器;控制器連接電控閥體,從而實現給氣的調節;交互系統使用的則是一塊 Model 3 中置的車載娛樂系統屏幕。

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屏幕上可以看到目前的壓力(P, 釐米水柱)、流量 (F, 升每分鐘) 和通氣量 (V, 毫升)。

當呼吸發生波動時,新的波形可以疊加在之前12秒內的波形上,幫助呼吸治療師瞭解患者的呼吸情況,是有所好轉,還是出現了問題。

而且,這套特斯拉呼吸機還包含了備用的電池、氣罐等零部件,可以在轉移病人時使用長達40分鐘。當然,轉移呼吸傳染病人的小型隔離艙,通常都會有配有呼吸裝置,不過在醫療器械資源不足的前提下,特斯拉呼吸機的冗餘設計也是個好消息。

值得注意的是,一位職業是麻醉師的用戶 Knockout Artist 在視頻下留言,指出特斯拉在白板上展示的工作原理寫的非常清楚,符合他的工作需要,而且用語非常專業:

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也有其它網友也表示,記得當初馬斯克在泰國水洞救人的時候也說要造一艘潛水艇,因為尺寸不對根本用不了被網友痛罵。但他認為有這份心就夠了。

當然,如果馬斯克的呼吸機能夠得批量生產出來(如工程師所言,原材料供應不成問題),而且獲得 FDA 緊急使用許可的話,或許這次真的能夠挽救一些生命。

火箭牌呼吸機

當疫情發展到全球大流行 (pandemic),感染人數突破百萬並且仍在飆升,呼吸機到底緊缺到了何種程度?加州大學爾灣分校耳鼻喉科專家 Brian Wong 表示,“就像一場醫療行業的敦刻爾克,需求遠遠大於供給。”

不只是特斯拉這種“地上跑”的,連“天上飛“的公司——還不是普通的天上,而是太空公司——也開始生產呼吸機了。

維珍軌道 (Virgin Orbit),維珍集團旗下專精火箭和衛星研發的公司,於3月底宣佈完成了呼吸機的研製工作,並且正在等待監管部門批准,隨時可以大規模生產。

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這是一款簡易呼吸機,最初的靈感來自於德州大學奧斯丁分校和加州大學爾灣分校的專家。簡單來說,它採用一個機械輪不斷對手壓式復甦器(一個氣囊),從而實現機械通氣的功能。這種呼吸機被稱為“奧斯丁橋式呼吸機” (Austin Bridge Breathing Unit)。

兩所院校早就開發出了原型版本,但是他們並沒有優化設計大規模生產的能力。此時,維珍軌道的研發、生產和組裝實力就派上了用場。

維珍軌道最初也不知道自己可以做些什麼,於是聯繫了加州州長紐森的辦公室,希望能夠貢獻一份力量。州政府協助對接了兩所院校,該公司在原型版本基礎上進行二次開發,最終成功製成可以大規模生產的橋式呼吸機。

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顯然,這款呼吸機和 ICU 裡常見的呼吸機相比看起來簡單太多。目前對於這類簡易能否在 ICU 裡派上用場,尚無定論。

不過考慮到 ICU 床位資源本身也很有限,對於那些暫時進不了 ICU 的,病情沒那麼重的病人,如果能夠安排上呼吸機,理論上也能對病情維持和好轉起到一定幫助。

這就像血液抗體檢測之於對核酸檢測一樣,簡易呼吸機對緊缺的 ICU 呼吸機或許也是一種補充。

蘋果牌面罩

大難臨頭,連蘋果也轉行了。

它雖然沒有像特斯拉、維珍那樣生產呼吸機,但也在口罩、面罩等防護物資上盡了自己的一份很大的力。

上週末,蘋果 CEO 蒂姆·庫克在 Twitter 上發佈了一條視頻,表示蘋果已經通過自己的全球供應鏈資源,鎖定了超過2000萬枚醫用口罩,並且正在和美國各地以及世界其它國家政府合作,進行捐助和發放。

更令人感到興奮的是:蘋果還動員了公司的產品設計師、工程師、運營、包裝團隊,以及自己的供應商,自行設計並生產出一款醫用防護面罩。

這款面罩可以攤平放在包裝盒裡,每盒100支,折起來即可使用,而且鬆緊可調節。庫克在視頻中專門拿出了一支做演示——雖然看起來和普通的面罩沒太大區別,但他表示第一批“蘋果面罩”已經送到了公司新總部隔壁的聖克拉拉 Kaiser Permanente 醫院,並得到了不錯的反饋。

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蘋果已經在中國和美國共同生產口罩,每週產能可以超過100萬支,並且首批的100萬支在上週末已經完成生產和發貨。目前這些口罩僅供應美國,但庫克也透露希望能夠儘快發貨到全球各地。“我們的工作重心,在於通過蘋果才能實現的獨特方式去作出幫助,“庫克在視頻中表示。

蘋果的獨特方式,其實也是庫克本人一直以來專精的領域:供應鏈。

上世紀末加入蘋果公司,庫克從喬布斯手中接過 CEO 一棒之前,擔任公司 COO,多年專注於供應鏈建設,確保蘋果想要的設備能夠被及時、大批、高質量地生產出來。在用戶的面前,蘋果是硬件產品的全球霸主。但如果沒有強大的供應鏈資源積累,蘋果勢必不會是今天的樣子。

在庫克宣佈鎖定了這些物資之前,供應商也已經打好了基礎。比如,富士康就已經在中國轉換了幾條生產線,用於生產口罩,每天產能上百萬。

或許對於蘋果來說,搞定上千萬支口罩、面罩也只是“小玩鬧”,但在疫情之下,能夠鎖定這個量級的物資所需要的供應鏈資源,仍可以說是庫克多年努力成果的又一次展現。

伏特加牌消毒液

但是這場“戰疫”不只屬於大公司,小公司也在竭盡全力提供幫助。

一家紐約的伏特加創業公司 Air Co.,在疫情之前發明了一種用二氧化碳和空氣混合製成乙醇的技術——現在已經轉變生產線,開始生產免洗消毒液了,並且將直接供應美國目前疫情最為嚴重的紐約市。

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還有許多 3D 打印技術公司也在利用自己的專業,開足馬力生產一些緊缺的 ICU 醫療器械零部件,比如呼吸機閥門、核酸檢測拭子等等。

Formlabs 就是這樣一家公司,本身就可以採用 3D 打印生產醫用級別的填充物,目前也在大規模生產拭子。

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