締造"中國芯"!從四川大山裡走出,他創造多項世界第一,46歲當選院士

2020-10-24 西南政法大學本科招生

2003年,非典襲擾京城,從事生物晶片研究的他心急如焚,主動請纓啟動了SARS病毒檢測基因晶片研發項目。17年後,新冠病毒再次襲來,年近花甲的他又站在抗擊新冠肺炎疫情的最前線,帶領團隊研發核酸檢測晶片試劑盒,助力全球抗疫。他就是西南政法大學傑出校友程京

程京,中國工程院院士,西南政法大學傑出校友。生物晶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。在DNA晶片、蛋白晶片、細胞晶片研究等方面取得了系列成果。曾獲國家技術發明獎二等獎(2007年、2018年)、第二屆全國創新爭先獎(2020年)等。其領銜研究團隊主持研製了生物晶片類產品及配套儀器共70餘項;獲醫療器械註冊證58項,歐盟CE認證證書38個;獲批臨床診斷類生物晶片行業標準7項、國家標準14項。

用"芯"研發,精準抗疫

2019年12底武漢出現了不明原因的肺炎,疫情來的突然而迅猛,當時程京就有不祥的預感:估計又和非典那時一樣……

2020年1月31日上午,程京接到一個電話,是鍾南山院士打來的,談的是新冠肺炎病毒檢測。鍾南山在電話中描述當時武漢疫情時語氣沉重:有些醫院沒有進行核酸檢測,僅通過臨床診斷,就將病人直接確診為新型冠狀病毒感染。程京理解鍾南山的不安:新型冠狀病毒引發的肺炎和流感兩者症狀相似,CT影像結果也大同小異,且冬春時節流感造成的肺炎本來就多,如果不能有效區分,很有可能誤將普通流感患者混在新冠肺炎患者中,容易造成恐慌。時隔17年,程京掛帥再出徵,和之前相比,這次出擊更加主動。接到電話前,他已組建團隊,就"如何更加快速便捷地檢測新型冠狀病毒"開展攻關,並和美國科學院院士謝曉亮詳細討論過團隊技術、生產能力等情況。與病毒賽跑,分秒必爭。原本需要2—3年完成的研發和註冊流程,被壓縮到一個月左右。高校科研人員擅長基礎、前瞻研究,企業有工程轉化優勢。項目啟動之初,程京帶領團隊,迅速定下了技術方案,一起吃住在生物晶片北京國家工程研究中心,爭分奪秒,全力研發新型冠狀病毒檢測晶片和儀器。"今年春節前開始到現在,我和同事們基本都沒有休息,一直在做研究。每天白天進行科研攻關,晚上盯進度、總結經驗,常常從晚上7點多或者10點多開始,每個院長輪流做匯報,一直商量研討到零點後。"程京說。

"他辦公室的燈光總亮到後半夜。"負責值班的安保人員說。身邊的工作人員拍過一張"私密"照片,一碗泡麵一包榨菜就是程京"豐盛"的晚餐。他的行李每天都帶在身邊,以備隨時奔赴遠方戰場。

疫情再緊急,審批的程序不能減少、精度不能降低。臨床試驗通常只需3家醫院協助,程京卻找了4家,每天採樣都接近凌晨3時。程京的同事們開著車,一家一家醫院採集樣本,全部採完已經是早上7時。採集到的所有樣本還要送回醫院滅活,之後實驗人員才能對樣本進行檢測。年僅46歲(2009年)就當選為中國工程院院士的程京主要從事DNA晶片、蛋白晶片、細胞晶片和晶片縮微實驗室的研究開發和在健康管理、疾病診斷、食品安全檢測、藥物開發中的應用研究,以及依託網際網路大數據和人工智慧的大健康管理相關研究。"再戰疫情,我們從容了許多。"程京說,當年博奧生物的大樓還未建成,團隊大部分研發和生產都是在"小作坊"裡完成。如今,團隊的研發速度、產品的技術含量、生產的規模和能力等都已今非昔比。2020年2月22日深夜,六項呼吸道病毒核酸檢測試劑盒(恆溫擴增晶片法)獲國家藥監局新型冠狀病毒應急醫療器械審批批准,並被迅速用於疫情防控前線。這款最新研發的核酸檢測晶片試劑盒,能在1.5小時內檢測包括新型冠狀病毒在內的6種呼吸道病毒,屬全球首個。這個試劑盒正運往世界多個國家和地區,助力全球抗疫。

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,程京及其團隊研發出全集成新型冠狀病毒核酸檢測碟式晶片系統,最快僅需30分鐘出結果

跨越不同領域,最終回歸醫療診斷

自1994年進入生物晶片領域至今,程京已經走過了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,耳濡目染,直到16歲考大學。但填報高考志願時,程京選擇了機車電傳動專業。究其緣由,程京童年一直隨母親在四川涼山的大山裡生活,第一次乘坐火車駛出大山的震撼,幫他做了抉擇。

畢業後,程京很快放棄了仿製國外機車畫圖紙的生活,到重慶西南政法大學司法鑑定中心負責操作剛從國外進口的一臺掃描電子顯微鏡,他由此進入了司法鑑定和刑偵領域,1989年考入英國史查克萊大學,並於1992年獲得司法生物學博士學位。在攻博和之後細胞及分子生物學博士後的研究中,他發明了兩項核酸萃取技術。

1994年,程京看到美國賓夕法尼亞大學醫學院的一則招聘廣告,要求應聘人員"本科學工程,研究生學生物學,分子生物學更好,並願意從事生物晶片研究",他以"perfect match"(絕配)的條件應聘成功,師從生物晶片開拓者之一的彼得•威爾丁(Peter Wilding)教授,邁入生物晶片領域

1998年,程京及其團隊研究完成了世界上第一個釐米見方的超小型生物實驗室並作為封面故事在《自然•生物技術》雜誌發表。該成果被美國《科學》雜誌評選的當年世界十大科技突破所引用。

2000年,程京在中南海做主題為《生物晶片——下個世紀革命性的技術》的報告,建議國家加大生物晶片研發方面的投資力度,積極參與國際競爭。同年9月30日,程京牽頭建立了以企業化方式運作的國家工程研究中心——北京博奧生物晶片有限公司(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利授權超400項,專利轉化率近50%。

2011年,程京被美國《財富》雜誌15周年特刊評選為"未來15年可能影響中國商業進程的5位人士"之一,他是衛生健康領域唯一入選者。

在全自動新冠病毒核酸快速檢測晶片實驗室前,程京及團隊曾研製出全球首款遺傳性耳聾基因檢測晶片。

過去10年裡,該晶片累計在北京、新疆等地篩查430餘萬新生兒,使約10萬多新生兒及其母系家庭成員免於藥物致殘,也使中國成為國際上規模最大的遺傳性耳聾基因篩查國。該技術榮獲"2018年度國家技術發明獎二等獎"

建議完善醫療預警機制,關注"治未病"體系

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,程京建議國家開發重大疫情分析儀器直報系統,他稱之為"重大疫情智慧監控天網",即利用布設在醫療機構的一系列生物傳感器,使用5G通信、大數據和人工智慧技術相結合,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行決策。

"科學研究要做到未雨綢繆,為危險的到來做提前準備。"程京說,目前博奧生物已針對北京、西安、成都三個城市,研發了可工作、可示範的小型區域網,如果區域網試點效果好,在全國其他地方也都可以建立,然後連點成片,整個中國可以全域覆蓋。

今年7月,國家科技部相關項目申請指南發布,程京表示,"希望在疫情還沒來的時候能提前裝備好,而不是緊急情況下'頭疼醫頭、腳疼醫腳'。這樣,疫情再來也不怕了"。

程京關注的另一個長遠問題是"治未病",他特別贊同"健康中國"的發展戰略,並且認為應該弘揚中國傳統醫學"治未病"理念,繼承和發揚中國傳統醫學,並結合現代分子生物學理論、網際網路及大數據,建立以個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。

如何從基於西方科學概念的生物晶片發展到中醫"治未病"?程京介紹,最初博奧生物通過生物晶片提供腫瘤等疾病的診斷、預警,很多人檢測後會問接下來怎麼辦,為滿足這樣的需求,最近的10多年,博奧進一步將業務延展到中藥調理、慢病預防等環節。

在重慶,程京帶領博奧生物做了一個10萬餘人的社區糖尿病篩查,得出的衛生經濟學指標是1:25.67。程京解釋,"就是說,主動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,嚴重時會引發各種各樣的併發症。程京認為,我國全面脫貧以後,富貴病的數量如果得不到很好控制,三高就可能會成為一個大問題。

除此之外,程京還帶領團隊研發了眼象健康成像儀、艾欣床等,搭建了以分子檢測和中醫相結合的大健康技術平臺,努力做到未病先防。

飲水思源,感懷感恩

2020年9月21日,時值西南政法大學70周年校慶之際,程京懷著無比喜悅的心情,重回校園。

他在西南政法大學建校70周年紀念大會上發言:"飲水思源,感懷感恩。我父親是西政法律系首屆畢業生。回想35年前,我追隨父親來到學校工作,在司法鑑定中心擔任助理工程師和研究員,親自參與了鑑定中心的籌建、發展規劃、物證技術(刑事科學技術)專業設立等工作。在'博學、篤行、厚德、重法'的校訓薰陶下,在'心繫天下、自強不息、和衷共濟、嚴謹求實'的西政精神的指引下,我學會了對人生的思考和探索,在磨礪中愈加堅韌,在成長中懂得感恩,在奮鬥中培養家國情懷。"在談及在研究開發和攻克科技難題時,程京表示是"西政精神"底蘊一直激勵著自己無所畏懼、 奮勇向前,克服巨大的壓力。作為西南政法大學的校友,他為學校取得的巨大成就感到無比的驕傲!

當天下午,程京還為西南政法大學師生帶來一場體味生命健康的精彩講座。他以"生命健康 技術保障"為主題,與西政師生共同探討如何為生命健康提供強有力的科技技術支撐。"中國人最大的夢應該是健康夢,國民健康管理更要抓兩頭盯中間。"在程京看來,國民健康要強調全人全程管理:"全人是指從頭到腳、從分子到器官、從心理到環境;全程則是指,一個人從生到死。也就是說,每一個的人的健康管理應該是治'未病'而不是治'已病'。"

在場的師生聽完講座紛紛表示意猶未盡,受益匪淺。

世界第一張轉錄因子活性譜晶片、細胞活力電旋轉檢測晶片、遺傳性耳聾基因檢測晶片、第一張結核耐藥基因檢測晶片、第一項生物晶片外國專利授權……中國的生物晶片領域標記著諸多屬於程京的符號。從高考時"反叛",到最終回歸醫療診斷領域,程京說,他最大的快樂,就是解除人們關於健康的困擾。回首過去40餘年來的專業選擇、工作選擇,他說,"第一要有基礎,不能什麼都沒學過就去幹,我學的東西比較雜,國內主要學機電工程,到了國外開始學化學和生物,所以選擇發展方向上來講,主要還是想如何能找到一個方向,把自己所學的都能用上。機緣巧合,當時生物晶片這個領域剛剛出現,我就加入了。現在證明,我的選擇是對的"。


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文章素材來源:新京報網、西政校友事跡傳播中心官微、博奧生物官微、西南政法大學刑事偵查學院官微、中華國際科學交流基金會官微、團結報

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