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，新京報推出2020“大國匠心”致敬特刊，其中《匠心·聚力-2020年大國匠心年度人物》特刊A10-11兩整版報道了2020年度大國匠心年度人物-中國工程院院士、清華大學(xué)醫學(xué)院講席教授、博奧生物集團有限公司總裁程京帶領(lǐng)團隊在新冠肺炎疫情期間攻堅克難、研發(fā)多項抗疫核心技術(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”。

大國匠心年度人物

程京

       程京，男，中國工程院院士，國際歐亞科學(xué)院院士?，F任清華大學(xué)醫學(xué)院講席教授、博士生導師，生物芯片北京國家工程研究中心主任，博奧生物集團有限公司總裁。

       程京主要從事DNA芯片、蛋白芯片、細胞芯片和芯片縮微實(shí)驗室的研究開(kāi)發(fā)和在健康管理、疾病診斷、藥物開(kāi)發(fā)中的應用研究，以及依托互聯(lián)網(wǎng)大數據和人工智能的大健康管理相關(guān)研究。曾兩次獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。

       快速、準確的病毒核酸檢測是應對新冠病毒的利器。今年以來(lái)，程京及其團隊研發(fā)出全集成新型冠狀病毒核酸檢測碟式芯片系統，最快僅需30分鐘出結果。

       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)現了這一目標，免疫領(lǐng)域的全集成芯片實(shí)驗室也勝利在望。

       “搭載新冠病毒檢測車(chē)的全集成芯片實(shí)驗室，已進(jìn)入國家藥監局應急通道審批，預計可在9月底投入使用?！?/span>

       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(chē)停在博奧生物集團辦公樓門(mén)口，車(chē)體上寫(xiě)著(zhù)鮮明的紅字：“新冠病毒核酸檢測移動(dòng)實(shí)驗室”。

       前一天晚上，程京與中國醫科大學(xué)副校長(cháng)、第一附屬醫院院長(cháng)尚紅院士就移動(dòng)實(shí)驗室相關(guān)話(huà)題交流了近一個(gè)小時(shí)，尚紅院士肯定其技術(shù)先進(jìn)性和細致入微的人性化的考慮，同時(shí)也就移動(dòng)實(shí)驗室的改進(jìn)和申報提出意見(jiàn)和建議。當晚10點(diǎn)，程京和博奧生物集團五個(gè)研究院院長(cháng)共同開(kāi)會(huì )研究如何改進(jìn)。

       “今年春節前開(kāi)始到現在，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、總結經(jīng)驗，常常從晚上7點(diǎn)多或者10點(diǎn)多開(kāi)始，每個(gè)院長(cháng)輪流做匯報，一直商量研討到零點(diǎn)后?！背叹┱f(shuō)。

       今年3月2日，習近平總書(shū)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)醫學(xué)院，習近平要求組織精干力量、急事急辦，加速推進(jìn)新型檢測試劑、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，協(xié)調相關(guān)資源全力攻關(guān)，程京負責診斷突擊隊。

       新冠檢測移動(dòng)實(shí)驗室的研發(fā)，是為了有效應對新冠肺炎突發(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。除了清華大學(xué)醫學(xué)院，還有機械工程系、美院工業(yè)設計系等其他院系參與此研發(fā)項目。

       程京介紹，移動(dòng)實(shí)驗室由置于生物安全柜內的咽拭子采樣機械手、紅外輻射溫度梯度病毒快速滅活儀，置于負壓艙內的全自動(dòng)新冠病毒核酸快速檢測芯片實(shí)驗室和檢測結果5G直報系統構成，可滿(mǎn)足多種應用場(chǎng)景下的“樣品入-結果出”式高靈敏快速檢測。

       全自動(dòng)新冠病毒核酸快速檢測芯片實(shí)驗室，使用的是全集成封閉式核酸快速檢測芯片，取樣樣品進(jìn)入芯片后立即封閉，之后樣品處理、生化反應和結果檢測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碟式芯片系統已經(jīng)進(jìn)入國家藥監局應急通道審批。

       “打仗不能只有步槍?zhuān)€得有沖鋒槍、機關(guān)槍?！背叹┍硎?，已經(jīng)報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6-12個(gè)樣品，高通量芯片可一次性檢測96個(gè)樣品?！叭绻罄m審批順利，新冠病毒核酸檢測移動(dòng)實(shí)驗室，中、高通量全集成封閉式核酸快速檢測芯片等產(chǎn)品都將在秋季投產(chǎn)，以使用在不同的應用場(chǎng)景?！?/span>

       在程京眼里，全集成封閉式核酸快速檢測芯片的研制成功，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)現了這一目標，免疫領(lǐng)域的全集成芯片實(shí)驗室也勝利在望。

       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，媽媽、姑姑、嫂子從事西醫。因此，程京從小一直在醫院泡著(zhù)，耳濡目染，直到16歲考大學(xué)。

       但填報高考志愿時(shí)，程京選擇了上海鐵道大學(xué)（現同濟大學(xué)）機車(chē)電傳動(dòng)專(zhuān)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(chē)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外機車(chē)畫(huà)圖紙的生活，到重慶西南政法大學(xué)司法鑒定中心負責操作剛從國外進(jìn)口的一臺掃描電子顯微鏡，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。在攻博和之后細胞及分子生物學(xué)博士后的研究中，他發(fā)明了兩項核酸萃取技術(shù)。

       1994年，程京看到美國賓夕法尼亞大學(xué)醫學(xué)院的一則招聘廣告，要求應聘人員“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)的條件應聘成功，師從生物芯片開(kāi)拓者之一的彼得·威爾?。≒eter Wilding）教授，邁入生物芯片領(lǐng)域。

       1998年，程京及其團隊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《科學(xué)》雜志評選的當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，作為學(xué)校第一位“百名人才引進(jìn)計劃”入選者，受聘擔任清華大學(xué)生命科學(xué)與工程研究院教授、博士生導師。

       2000年，程京在中南海作主題為《生物芯片——下個(gè)世紀革命性的技術(shù)》的報告，建議國家加大生物芯片研發(fā)方面的投資力度，積極參與國際競爭。同年9月30日，程京牽頭建立了以企業(yè)化方式運作的國家工程研究中心——北京博奧生物芯片有限公司（博奧生物集團有限公司前身）。迄今，博奧生物已在全球獲得專(zhuān)利授權超400項，專(zhuān)利轉化率近50%。

       2011年，程京被美國《財富》雜志15周年特刊評選為“未來(lái)15年可能影響中國商業(yè)進(jìn)程的5位人士”之一-他是衛生健康領(lǐng)域唯一入選者。

       在研究全自動(dòng)新冠病毒核酸快速檢測芯片實(shí)驗室前，程京及團隊曾研制出全球首款遺傳性耳聾基因檢測芯片。

       據臨床數據統計，我國人口中有2.5‰的人攜帶藥物性耳聾基因線(xiàn)粒體突變。這類(lèi)突變攜帶者是藥物敏感個(gè)體，對慶大霉素、鏈霉素、卡那霉素等氨基糖甙類(lèi)抗生素異常敏感，可能因使用該類(lèi)藥物導致耳聾，“一針”即可致聾。

       但是，該線(xiàn)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?！半[蔽”。

       針對這一群體，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芯片。只需一滴新生兒足跟血，就能測出是否攜帶遺傳性耳聾基因，并覆蓋了能夠檢測先天性耳聾、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，也使中國成為國際上規模最大的遺傳性耳聾基因篩查國。該技術(shù)榮獲“2018年度國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎”。

       從高考時(shí)“反叛”，到最終回歸醫療診斷領(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(zhuān)業(yè)選擇、工作選擇，程京說(shuō)，“第一要有基礎，不能什么都沒(méi)學(xué)過(guò)就去干，我學(xué)的東西比較雜，國內主要學(xué)機電工程，到了國外開(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。機緣巧合，當時(shí)生物芯片這個(gè)領(lǐng)域剛剛出現，我就加入了?，F在證明，我的選擇是對的”。

       針對此次新冠疫情以及此前出現的鼠疫、豬鏈球菌感染等疫情，程京建議國家開(kāi)發(fā)重大疫情分析儀器直報系統，他稱(chēng)之為“重大疫情智慧監控天網(wǎng)”，即利用布設在醫療機構的一系列生物傳感器，將5G通信、大數據和人工智能技術(shù)相結合，檢測數據直接推送，避免人為介入，直接由國家對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，為危險的到來(lái)做提前準備?！背叹┱f(shuō)，目前博奧生物已針對北京、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，在全國其他地方也都可以建立，然后連點(diǎn)成片，整個(gè)中國全域覆蓋。

       今年7月，國家科技部相關(guān)項目申請指南發(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‘頭疼醫頭、腳疼醫腳’。這樣，疫情再來(lái)也不怕了”。

       程京關(guān)注的另一個(gè)長(cháng)遠問(wèn)題是“治未病”，他特別贊同“健康中國”的發(fā)展戰略，并且認為應該弘揚中國傳統醫學(xué)“治未病”理念，繼承和發(fā)揚中國傳統醫學(xué)，并結合現代分子生物學(xué)理論、互聯(lián)網(wǎng)及大數據，建立以個(gè)人為中心的監督管理系統，形成有針對性的“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“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、預警，很多人檢測后會(huì )問(wèn)接下來(lái)怎么辦，為滿(mǎn)足這樣的需求，最近的10多年，博奧進(jìn)一步將業(yè)務(wù)延展到中藥調理、慢病預防等環(huán)節。

       在重慶，博奧生物做了一個(gè)10萬(wàn)余人的社區糖尿病篩查，得出的衛生經(jīng)濟學(xué)指標是1：25.67。程京解釋?zhuān)熬褪钦f(shuō)，主動(dòng)做糖尿病篩查只用花1元錢(qián)，但等患上糖尿病再去救治，就需要花25.67元錢(qián)”。糖尿病基本上是終身藥物依賴(lài)，嚴重時(shí)會(huì )引發(fā)各種各樣的并發(fā)癥。程京認為，我國全面脫貧以后，富貴病的數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)團隊研發(fā)了眼象健康成像儀、艾欣床等，搭建了以分子檢測和中醫相結合的大健康技術(shù)平臺，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年獲得的國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎，是表彰遺傳性耳聾基因篩查這個(gè)項目的。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，中國也成為國際上規模最大的遺傳性耳聾基因篩查國。

Q：什么時(shí)候是您認為最艱難的時(shí)候？能夠堅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、有關(guān)部門(mén)打報告，以前這也是常態(tài)，這都是因為碰到了難題。

有時(shí)候，我們對一些問(wèn)題沒(méi)有真正做到未雨綢繆。事情一過(guò)，就刀槍入庫馬放南山。等到大災大難事到臨頭才倉促應戰，你想能打什么好仗？我真的希望我們國家在自主創(chuàng )新方面，不光要重視技術(shù)創(chuàng )新，更要在政策體制機制上創(chuàng )新，審批認證方面要加強服務(wù)，減少對科研的束縛，更多釋放科學(xué)家的創(chuàng )新力。當然，不管遇到什么困難，只要想著(zhù)最終的結果是朝著(zhù)有利于民眾健康的方向發(fā)展，就總是能堅持下去。

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上。這樣的話(huà)從診斷到治療再到康復就可以實(shí)現貫通。

Q：在生活和工作中，哪些東西是您一直堅守的？

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(zhù)，比如一個(gè)農家院，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)財取之有道，尤其在我們醫療行業(yè)，對法律法規要是不管不顧，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)。

程京院士：60歲之后，我準備再讀一個(gè)學(xué)位，藝術(shù)品鑒定修復。因為老了以后，我可能干不動(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(mǎi)郵票。直到現在，我還在不斷地收藏郵票。我的郵票收藏以中國的為主，從大清郵政之前的商埠郵票到大清帝國郵票、中華民國郵票、滿(mǎn)洲帝國郵票、軍閥割據時(shí)期的郵票、解放區郵票、新中國成立后的郵票等。

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(shū)鑒定就包括郵票、錢(qián)幣的鑒定。

稿件來(lái)源：新京報

記者：沙雪良   攝影：鄭新洽