【北京科技報】2023年北京“最美科技工作者”｜程京：中國生物芯片“第一人”

生物芯片作為(wei) 一種前沿技術近年來受到各界廣泛關(guan) 注。在這方麵，中國工程院院士、清華大學醫學院講席教授、生物芯片北京國家工程研究中心主任程京，被稱為(wei) 中國生物芯片“第一人”。

1994年，程京進入美國賓夕法尼亞(ya) 大學開始從(cong) 事生物芯片這一新領域的研究，直到1999年回到清華大學，從(cong) 回國到現在二十多年的科研生涯，程京帶領團隊實現了我國生物芯片從(cong) “一窮二白”到“惠及世界”的跨越。

5月30日“全國科技工作日”來臨(lin) 之際，程京院士獲評2023年北京“最美科技工作者”。談及自己多年來的科研心得，他說：“我們(men) 做科研，經常會(hui) 麵臨(lin) 各種煩惱和問題，但越是解決(jue) 不了的，就越需要較勁，白天黑夜咬定青山不放鬆！”

生物芯片技術上世紀80年代興(xing) 起於(yu) 歐洲，後來傳(chuan) 入美國，科研人員將做集成電路芯片的光刻工藝移植到了生物芯片上，使其技術水平突飛猛進。到上世紀末，美國科研級的生物芯片就已問世，並開始對“生物芯片”這一概念進行科普，十分看好這種技術在未來的前景。

1999年，程京成為(wei) 清華大學“百名人才引進計劃”啟動以來第一位被邀請回來的科學家。在當時，國內(nei) 的生物芯片研究可謂“一窮二白”，清華大學也沒有現成的生物芯片實驗室，隻能先給他騰出不到30平方米的半地下室作為(wei) 過渡。盡管條件簡陋，但程京並沒放在心上，他著急的是趕緊把生物芯片的研究做起來，開始緊鑼密鼓地籌建清華大學生物芯片研究與(yu) 開發中心。

2000年，在中南海“國務院辦公廳第十次科技講座”上，程京給國務院及各部委領導作了題為(wei) 《生物芯片——下個(ge) 世紀革命性的技術》的報告。程京建議國家加大生物芯片研發方麵的投資力度，實施強強結合，盡快建立國家級的生物芯片工程研究中心，以迅速研究開發出一批具有我國自主知識產(chan) 權的專(zhuan) 門技術，積極參與(yu) 到國際競爭(zheng) 的行列中去。同年9月，在中央及北京市等各相關(guan) 部門的協調和支持下，以清華大學為(wei) 依托，聯合中國醫學科學院、華中科技大學、軍(jun) 事醫學科學院組建成立生物芯片北京國家工程研究中心暨AG九游会J9集团生物集團有限公司，程京出任中心主任。為(wei) 了促進科技成果更好地轉化落地，研究中心開創了我國首次以企業(ye) 化方式運作的創新模式。

與(yu) 此同時，在程京的帶領下，中心的生物芯片科研成果接踵而至。2001年10月，由程京主持的全球第一枚電磁生物芯片研發成功；2002年4月，他主導研製的“縮微芯片實驗室”樣機搭載神舟三號飛船在太空進行了可靠性實驗，並安全返回地麵；2004年6月，由他主持研製的專(zhuan) 門用於(yu) 微陣列生物芯片檢測的激光共焦掃描儀(yi) 出口到美國、韓國，成為(wei) 我國首台出口到國外的高精密生物儀(yi) 器……

2003年，中華大地非典肆虐。程京迅速組織團隊啟動SARS病毒檢測基因芯片研發項目，帶領研究團隊與(yu) 解放軍(jun) 302醫院、中國疾控中心病毒病預防控製所、清華大學第一附屬醫院等單位協作攻關(guan) ，利用基因芯片首次成功地實現了對非典病人臨(lin) 床樣本的檢測和確認，研發出來的芯片隨即就被用於(yu) 北京市43家定點醫院所有非典病人的樣本檢測。最終北京對外宣布非典解禁，所依據的就是這些芯片對最後有基礎病出不了院的近百號病人的樣本進行檢測後出具的陰性報告結果。

2020年初，新冠肺炎疫情暴發初期，程京主動請纓，帶領團隊僅(jin) 用一周時間就成功研發出了全球首款可在1.5小時內(nei) 同時檢測多種病毒（含新冠病毒）的“呼吸道多病毒核酸檢測芯片係統”，在武漢一線危重病人的搶救中發揮了重要作用。

隨後，程京帶領團隊繼續攻關(guan) ，研發出了一係列檢測新冠病毒的新技術，其中就包括全球第一個(ge) 無空間隔離要求的車載式全集成新冠病毒核酸檢測移動實驗室，搭載自主研發的“樣品入-結果出”全集成芯片係統，實現多種需求場景下的高靈敏度不開蓋快速檢測，45分鍾即可完成全程實驗，最快35分鍾報告陽性結果，不僅(jin) 提高了新冠檢測效率，更提高了準確性。這項技術成功保障了2022年北京冬奧會(hui) 、冬殘奧會(hui) 各國首腦、政要的落地核酸檢測，並執行了印尼總統、德國總理訪華代表團停機坪現場快速放行檢測任務，以及全國兩(liang) 會(hui) 、央視春晚等國家重大活動的防疫保障，為(wei) 國家用高科技守護了國門，樹立了強國形象。

2009年，程京帶領團隊刻苦攻關(guan) ，成功研發出全球首款遺傳(chuan) 性耳聾基因檢測芯片。目前，這種芯片已應用於(yu) 全國 20 多個(ge) 省區市開展的新生兒(er) 及高危人群遺傳(chuan) 性耳聾基因篩查民心工程，為(wei) 全國600多萬(wan) 名新生兒(er) 進行了免費篩查，直接避免了16萬(wan) 多名新生兒(er) 及其母係家庭成員藥物致聾，也讓中國成為(wei) 了國際上規模最大的遺傳(chuan) 性耳聾基因篩查國，在防聾事業(ye) 上走在了世界前列。這項研究成果榮獲了2018年度的國家技術發明獎二等獎。

中醫藥是中華民族的寶貴遺產(chan) ，在我國醫療衛生體(ti) 係中發揮著重要作用。但是中醫藥的理論體(ti) 係和西醫為(wei) 代表的現代醫學截然不同。

程京表示，中醫從(cong) 本質上說是實踐醫學，更看重結果；而西醫則是實驗醫學，不僅(jin) 重視結果，更看重過程及原理的理論解釋。“我們(men) 就要想辦法，通過現代科學方法來驗證中醫藥的療效和作用機製，用西醫聽得懂的科學語言來解讀和評價(jia) 中醫藥，簡單說就是‘中醫西釋’。”

近年來，程京帶領團隊發揮多學科交叉創新優(you) 勢，打造出以分子本草技術、中醫智能診療裝備和情誌調理等中醫藥現代化為(wei) 核心的大健康智能管理平台，研製出了用於(yu) 中醫智能診療的一批相關(guan) 儀(yi) 器和設備，為(wei) 新時代中醫藥傳(chuan) 承創新發展，以及國際化探索提供了有益的新思路和新策略。

尤其是其中的分子本草技術，結合了現代生命科學、人工智能、大數據等，首次構建了國際上超大規模的中藥分子功能基因表達譜數據庫和AI組方係統，通過設定符合現代醫學體(ti) 係的評價(jia) 指標，對傳(chuan) 統中醫藥處方進行客觀的評價(jia) 打分。由於(yu) 是由計算機係統打分，最大限度地避免了人為(wei) 因素的幹擾，使得其準確性更高，也更易被西醫思維所接受。