各方凝聚起的“工匠”精神賦予我們跨越山海的底氣。9月17日，新京報(bào)推出2020“大國(guó)匠心”致敬特刊，其中《匠心·聚力-2020年大國(guó)匠心年度人物》特刊A10-11兩整版報(bào)道了2020年度大國(guó)匠心年度人物-中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院講席教授、博奧生物集團(tuán)有限公司總裁程京帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在新冠肺炎疫情期間攻堅(jiān)克難、研發(fā)多項(xiàng)抗疫核心技術(shù)，以及程京院士在過(guò)去幾十年為之奮斗不止的“芯路歷程”。
大國(guó)匠心年度人物
程京
程京，男，中國(guó)工程院院士，國(guó)際歐亞科學(xué)院院士?，F(xiàn)任清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院講席教授、博士生導(dǎo)師，生物芯片北京國(guó)家工程研究中心主任，博奧生物集團(tuán)有限公司總裁。
程京主要從事DNA芯片、蛋白芯片、細(xì)胞芯片和芯片縮微實(shí)驗(yàn)室的研究開(kāi)發(fā)和在健康管理、疾病診斷、藥物開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用研究，以及依托互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)和人工智能的大健康管理相關(guān)研究。曾兩次獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
快速、準(zhǔn)確的病毒核酸檢測(cè)是應(yīng)對(duì)新冠病毒的利器。今年以來(lái)，程京及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)出全集成新型冠狀病毒核酸檢測(cè)碟式芯片系統(tǒng)，最快僅需30分鐘出結(jié)果。
在程京看來(lái)，生物芯片領(lǐng)域皇冠上的明珠是全集成芯片實(shí)驗(yàn)室，目前他所在的博奧生物已在生化、基因和免疫三個(gè)領(lǐng)域中的前兩個(gè)實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，免疫領(lǐng)域的全集成芯片實(shí)驗(yàn)室也勝利在望。
“搭載新冠病毒檢測(cè)車的全集成芯片實(shí)驗(yàn)室，已進(jìn)入國(guó)家藥監(jiān)局應(yīng)急通道審批，預(yù)計(jì)可在9月底投入使用。”
7月中旬的一個(gè)下午，北京昌平生命科學(xué)園，一輛黃色的中巴車停在博奧生物集團(tuán)辦公樓門口，車體上寫著鮮明的紅字：“新冠病毒核酸檢測(cè)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”。
前一天晚上，程京與中國(guó)醫(yī)科大學(xué)副校長(zhǎng)、第一附屬醫(yī)院院長(zhǎng)尚紅院士就移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)話題交流了近一個(gè)小時(shí)，尚紅院士肯定其技術(shù)先進(jìn)性和細(xì)致入微的人性化的考慮，同時(shí)也就移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的改進(jìn)和申報(bào)提出意見(jiàn)和建議。當(dāng)晚10點(diǎn)，程京和博奧生物集團(tuán)五個(gè)研究院院長(zhǎng)共同開(kāi)會(huì)研究如何改進(jìn)。
“今年春節(jié)前開(kāi)始到現(xiàn)在，我和同事們基本都沒(méi)有休息，一直在做研究。每天白天進(jìn)行科研攻關(guān)，晚上盯進(jìn)度、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，常常從晚上7點(diǎn)多或者10點(diǎn)多開(kāi)始，每個(gè)院長(zhǎng)輪流做匯報(bào)，一直商量研討到零點(diǎn)后?！背叹┱f(shuō)。
今年3月2日，習(xí)近平總書記在北京考察新冠肺炎防控科研攻關(guān)工作。在清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院，習(xí)近平要求組織精干力量、急事急辦，加速推進(jìn)新型檢測(cè)試劑、抗體藥物、疫苗和診療方案等攻關(guān)。清華大學(xué)立即成立5個(gè)突擊隊(duì)，協(xié)調(diào)相關(guān)資源全力攻關(guān)，程京負(fù)責(zé)診斷突擊隊(duì)。
新冠檢測(cè)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)，是為了有效應(yīng)對(duì)新冠肺炎突發(fā)事件，如聚集性疫情暴發(fā)和陸地口岸通關(guān)人員的快速檢測(cè)。除了清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院，還有機(jī)械工程系、美院工業(yè)設(shè)計(jì)系等其他院系參與此研發(fā)項(xiàng)目。
程京介紹，移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室由置于生物安全柜內(nèi)的咽拭子采樣機(jī)械手、紅外輻射溫度梯度病毒快速滅活儀，置于負(fù)壓艙內(nèi)的全自動(dòng)新冠病毒核酸快速檢測(cè)芯片實(shí)驗(yàn)室和檢測(cè)結(jié)果5G直報(bào)系統(tǒng)構(gòu)成，可滿足多種應(yīng)用場(chǎng)景下的“樣品入-結(jié)果出”式高靈敏快速檢測(cè)。
全自動(dòng)新冠病毒核酸快速檢測(cè)芯片實(shí)驗(yàn)室，使用的是全集成封閉式核酸快速檢測(cè)芯片，取樣樣品進(jìn)入芯片后立即封閉，之后樣品處理、生化反應(yīng)和結(jié)果檢測(cè)這三組功能全部自動(dòng)完成。
目前，全集成新型冠狀病毒核酸檢測(cè)碟式芯片系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入國(guó)家藥監(jiān)局應(yīng)急通道審批。
“打仗不能只有步槍，還得有沖鋒槍、機(jī)關(guān)槍?！背叹┍硎?，已經(jīng)報(bào)批的這款芯片是低通量的，可檢1-2個(gè)樣品。中通量和高通量的芯片也在同步研究中，即將出成果。其中，中通量芯片一次可檢測(cè)6-12個(gè)樣品，高通量芯片可一次性檢測(cè)96個(gè)樣品?！叭绻罄m(xù)審批順利，新冠病毒核酸檢測(cè)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，中、高通量全集成封閉式核酸快速檢測(cè)芯片等產(chǎn)品都將在秋季投產(chǎn)，以使用在不同的應(yīng)用場(chǎng)景?！?/span>
在程京眼里，全集成封閉式核酸快速檢測(cè)芯片的研制成功，是觸摸到了生物芯片皇冠上的明珠。
“生物芯片領(lǐng)域的最高夢(mèng)想是全集成的芯片實(shí)驗(yàn)室，”程京說(shuō)，目前，博奧生物已在生化、基因和免疫三個(gè)領(lǐng)域中的前兩個(gè)實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，免疫領(lǐng)域的全集成芯片實(shí)驗(yàn)室也勝利在望。
自1994年進(jìn)入生物芯片領(lǐng)域至今，程京已經(jīng)走過(guò)了26年。
程京的外祖父是中醫(yī)，媽媽、姑姑、嫂子從事西醫(yī)。因此，程京從小一直在醫(yī)院泡著，耳濡目染，直到16歲考大學(xué)。
但填報(bào)高考志愿時(shí)，程京選擇了上海鐵道大學(xué)（現(xiàn)同濟(jì)大學(xué)）機(jī)車電傳動(dòng)專業(yè)。究其緣由，程京童年一直隨母親在四川涼山的大山里生活，第一次乘坐火車駛出大山的震撼，幫他做了抉擇。
畢業(yè)后，程京很快放棄了仿制國(guó)外機(jī)車畫圖紙的生活，到重慶西南政法大學(xué)司法鑒定中心負(fù)責(zé)操作剛從國(guó)外進(jìn)口的一臺(tái)掃描電子顯微鏡，他由此進(jìn)入了司法鑒定和刑偵領(lǐng)域，1989年考入英國(guó)史查克萊大學(xué)，并于1992年獲得司法生物學(xué)博士學(xué)位。在攻博和之后細(xì)胞及分子生物學(xué)博士后的研究中，他發(fā)明了兩項(xiàng)核酸萃取技術(shù)。
1994年，程京看到美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一則招聘廣告，要求應(yīng)聘人員“本科學(xué)工程，研究生學(xué)生物學(xué)，分子生物學(xué)更好，并愿意從事生物芯片研究”，他以“perfect match”(絕配)的條件應(yīng)聘成功，師從生物芯片開(kāi)拓者之一的彼得·威爾丁（Peter Wilding）教授，邁入生物芯片領(lǐng)域。
1998年，程京及其團(tuán)隊(duì)研究完成了世界上第一個(gè)厘米見(jiàn)方的超小型生物實(shí)驗(yàn)室并作為封面故事在《自然·生物技術(shù)》雜志發(fā)表。該成果被美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)選的當(dāng)年世界十大科技突破所引用。
1999年，程京接受清華大學(xué)邀請(qǐng)，作為學(xué)校第一位“百名人才引進(jìn)計(jì)劃”入選者，受聘擔(dān)任清華大學(xué)生命科學(xué)與工程研究院教授、博士生導(dǎo)師。
2000年，程京在中南海作主題為《生物芯片——下個(gè)世紀(jì)革命性的技術(shù)》的報(bào)告，建議國(guó)家加大生物芯片研發(fā)方面的投資力度，積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。同年9月30日，程京牽頭建立了以企業(yè)化方式運(yùn)作的國(guó)家工程研究中心——北京博奧生物芯片有限公司（博奧生物集團(tuán)有限公司前身）。迄今，博奧生物已在全球獲得專利授權(quán)超400項(xiàng)，專利轉(zhuǎn)化率近50%。
2011年，程京被美國(guó)《財(cái)富》雜志15周年特刊評(píng)選為“未來(lái)15年可能影響中國(guó)商業(yè)進(jìn)程的5位人士”之一-他是衛(wèi)生健康領(lǐng)域唯一入選者。
在研究全自動(dòng)新冠病毒核酸快速檢測(cè)芯片實(shí)驗(yàn)室前，程京及團(tuán)隊(duì)曾研制出全球首款遺傳性耳聾基因檢測(cè)芯片。
據(jù)臨床數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)人口中有2.5‰的人攜帶藥物性耳聾基因線粒體突變。這類突變攜帶者是藥物敏感個(gè)體，對(duì)慶大霉素、鏈霉素、卡那霉素等氨基糖甙類抗生素異常敏感，可能因使用該類藥物導(dǎo)致耳聾，“一針”即可致聾。
但是，該線粒體突變攜帶者出生時(shí)聽(tīng)力正常，能通過(guò)新生兒聽(tīng)力篩查，非常“隱蔽”。
針對(duì)這一群體，博奧生物經(jīng)過(guò)刻苦攻關(guān)，于2009年研制出世界上第一款遺傳性耳聾基因檢測(cè)芯片。只需一滴新生兒足跟血，就能測(cè)出是否攜帶遺傳性耳聾基因，并覆蓋了能夠檢測(cè)先天性耳聾、藥物性耳聾、遲發(fā)性耳聾相關(guān)的耳聾基因位點(diǎn)。
過(guò)去10年里，該芯片累計(jì)在北京、新疆等地篩查430余萬(wàn)新生兒，使10萬(wàn)多新生兒及其母系家庭成員免于藥物致殘，也使中國(guó)成為國(guó)際上規(guī)模最大的遺傳性耳聾基因篩查國(guó)。該技術(shù)榮獲“2018年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)”。
從高考時(shí)“反叛”，到最終回歸醫(yī)療診斷領(lǐng)域，程京說(shuō)，他最大的快樂(lè)，就是解除人們關(guān)于健康的困擾。
回首過(guò)去40余年來(lái)的專業(yè)選擇、工作選擇，程京說(shuō)，“第一要有基礎(chǔ)，不能什么都沒(méi)學(xué)過(guò)就去干，我學(xué)的東西比較雜，國(guó)內(nèi)主要學(xué)機(jī)電工程，到了國(guó)外開(kāi)始學(xué)化學(xué)和生物，所以選擇發(fā)展方向上來(lái)講，主要還是想如何能找到一個(gè)方向，把自己所學(xué)的都能用上。機(jī)緣巧合，當(dāng)時(shí)生物芯片這個(gè)領(lǐng)域剛剛出現(xiàn)，我就加入了?，F(xiàn)在證明，我的選擇是對(duì)的”。
針對(duì)此次新冠疫情以及此前出現(xiàn)的鼠疫、豬鏈球菌感染等疫情，程京建議國(guó)家開(kāi)發(fā)重大疫情分析儀器直報(bào)系統(tǒng)，他稱之為“重大疫情智慧監(jiān)控天網(wǎng)”，即利用布設(shè)在醫(yī)療機(jī)構(gòu)的一系列生物傳感器，將5G通信、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)相結(jié)合，檢測(cè)數(shù)據(jù)直接推送，避免人為介入，直接由國(guó)家對(duì)第一手的疫情信息進(jìn)行決策。
“科學(xué)研究要做到未雨綢繆，為危險(xiǎn)的到來(lái)做提前準(zhǔn)備?！背叹┱f(shuō)，目前博奧生物已針對(duì)北京、西安、成都三個(gè)城市，研發(fā)了可工作、可示范的小型局域網(wǎng)，如果局域網(wǎng)試點(diǎn)效果好，在全國(guó)其他地方也都可以建立，然后連點(diǎn)成片，整個(gè)中國(guó)全域覆蓋。
今年7月，國(guó)家科技部相關(guān)項(xiàng)目申請(qǐng)指南發(fā)布，程京表示，“希望在疫情還沒(méi)來(lái)的時(shí)候能提前裝備好，而不是緊急情況下‘頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳’。這樣，疫情再來(lái)也不怕了”。
程京關(guān)注的另一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)問(wèn)題是“治未病”，他特別贊同“健康中國(guó)”的發(fā)展戰(zhàn)略，并且認(rèn)為應(yīng)該弘揚(yáng)中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)“治未病”理念，繼承和發(fā)揚(yáng)中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)，并結(jié)合現(xiàn)代分子生物學(xué)理論、互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)，建立以個(gè)人為中心的監(jiān)督管理系統(tǒng)，形成有針對(duì)性的“全人全程”的健康管理方案。
如何從基于西方科學(xué)概念的生物芯片發(fā)展到中醫(yī)“治未病”？程京介紹，最初，博奧生物通過(guò)生物芯片提供腫瘤等疾病的診斷、預(yù)警，很多人檢測(cè)后會(huì)問(wèn)接下來(lái)怎么辦，為滿足這樣的需求，最近的10多年，博奧進(jìn)一步將業(yè)務(wù)延展到中藥調(diào)理、慢病預(yù)防等環(huán)節(jié)。
在重慶，博奧生物做了一個(gè)10萬(wàn)余人的社區(qū)糖尿病篩查，得出的衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)指標(biāo)是1：25.67。程京解釋，“就是說(shuō)，主動(dòng)做糖尿病篩查只用花1元錢，但等患上糖尿病再去救治，就需要花25.67元錢”。糖尿病基本上是終身藥物依賴，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)各種各樣的并發(fā)癥。程京認(rèn)為，我國(guó)全面脫貧以后，富貴病的數(shù)量如果得不到很好控制，三高就可能會(huì)成為一個(gè)大問(wèn)題。
除此之外，程京還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了眼象健康成像儀、艾欣床等，搭建了以分子檢測(cè)和中醫(yī)相結(jié)合的大健康技術(shù)平臺(tái)，努力做到未病先防。
Q：您覺(jué)得在自己的成就中，最值得珍惜的是什么？
程京院士：2018年獲得的國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，是表彰遺傳性耳聾基因篩查這個(gè)項(xiàng)目的。過(guò)去10多年，通過(guò)篩查430余萬(wàn)新生兒，10萬(wàn)多新生兒及其母系家庭成員免于藥物致殘，中國(guó)也成為國(guó)際上規(guī)模最大的遺傳性耳聾基因篩查國(guó)。
Q：什么時(shí)候是您認(rèn)為最艱難的時(shí)候？能夠堅(jiān)持下去的原因是什么？
程京院士：20年創(chuàng)業(yè)，困難的時(shí)候太多了。新冠疫情以來(lái)，我經(jīng)常需要向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、有關(guān)部門打報(bào)告，以前這也是常態(tài)，這都是因?yàn)榕龅搅穗y題。
有時(shí)候，我們對(duì)一些問(wèn)題沒(méi)有真正做到未雨綢繆。事情一過(guò)，就刀槍入庫(kù)馬放南山。等到大災(zāi)大難事到臨頭才倉(cāng)促應(yīng)戰(zhàn)，你想能打什么好仗？我真的希望我們國(guó)家在自主創(chuàng)新方面，不光要重視技術(shù)創(chuàng)新，更要在政策體制機(jī)制上創(chuàng)新，審批認(rèn)證方面要加強(qiáng)服務(wù)，減少對(duì)科研的束縛，更多釋放科學(xué)家的創(chuàng)新力。當(dāng)然，不管遇到什么困難，只要想著最終的結(jié)果是朝著有利于民眾健康的方向發(fā)展，就總是能堅(jiān)持下去。
Q：您希望未來(lái)取得怎樣的成就，對(duì)于未來(lái)有怎樣的期待？距離這個(gè)目標(biāo)還有多遠(yuǎn)？程京院士：50歲以前，我一直從事的是疾病診斷工作。50歲以后，我希望可以把更多精力放到疾病治療和康復(fù)上。這樣的話從診斷到治療再到康復(fù)就可以實(shí)現(xiàn)貫通。
Q：在生活和工作中，哪些東西是您一直堅(jiān)守的？
程京院士：生活方面，我覺(jué)得奢侈不一定好，舒適是最好的。有些時(shí)候工作壓力很大、覺(jué)得心情很煩，我特別希望有一個(gè)地方能安安靜靜地待著，比如一個(gè)農(nóng)家院，能夠完全放空自己。工作中，我希望有張有弛。
我奉行一個(gè)原則：君子愛(ài)財(cái)取之有道，尤其在我們醫(yī)療行業(yè)，對(duì)法律法規(guī)要是不管不顧，既害了別人也害了自己。在工業(yè)界、學(xué)術(shù)界要有信譽(yù)，不能胡來(lái)。
Q：您還希望擁有哪種才華？程京院士：60歲之后，我準(zhǔn)備再讀一個(gè)學(xué)位，藝術(shù)品鑒定修復(fù)。因?yàn)槔狭艘院螅铱赡芨刹粍?dòng)純科研的東西，所以我就多做藝術(shù)性的東西，讓藝術(shù)、工程、科學(xué)能夠在我身上交叉融合。
我從16歲上大學(xué)開(kāi)始集郵。全家人的郵票都被我匯總了，還從外面買郵票。直到現(xiàn)在，我還在不斷地收藏郵票。我的郵票收藏以中國(guó)的為主，從大清郵政之前的商埠郵票到大清帝國(guó)郵票、中華民國(guó)郵票、滿洲帝國(guó)郵票、軍閥割據(jù)時(shí)期的郵票、解放區(qū)郵票、新中國(guó)成立后的郵票等。
郵票有很多假的，比如大清郵政開(kāi)辦之前的大龍票小龍票。我出國(guó)讀博士之前，在西南政法大學(xué)司法鑒定中心工作過(guò)，文書鑒定就包括郵票、錢幣的鑒定。
稿件來(lái)源：新京報(bào)
記者：沙雪良 攝影：鄭新洽
