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(yī)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(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驗室的研究開發(fā)和在健康管理、疾病診斷、藥物開發(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。曾兩次獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。

       快速、準(zhǔn)確的病毒核酸檢測是應(yīng)對新冠病毒的利器。今年以來，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(tǒng)，最快僅需30分鐘出結(jié)果。

       在程京看來，生物芯片領(lǐng)域皇冠上的明珠是全集成芯片實驗室，目前他所在的博奧生物已在生化、基因和免疫三個領(lǐng)域中的前兩個實現(xiàn)了這一目標(biāo)，免疫領(lǐng)域的全集成芯片實驗室也勝利在望。

       “搭載新冠病毒檢測車的全集成芯片實驗室，已進入國家藥監(jiān)局應(yīng)急通道審批，預(yù)計可在9月底投入使用?！?/span>

       7月中旬的一個下午，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辦公樓門口，車體上寫著鮮明的紅字：“新冠病毒核酸檢測移動實驗室”。

       前一天晚上，程京與中國醫(yī)科大學(xué)副校長、第一附屬醫(yī)院院長尚紅院士就移動實驗室相關(guān)話題交流了近一個小時，尚紅院士肯定其技術(shù)先進性和細致入微的人性化的考慮，同時也就移動實驗室的改進和申報提出意見和建議。當(dāng)晚10點，程京和博奧生物集團五個研究院院長共同開會研究如何改進。

       “今年春節(jié)前開始到現(xiàn)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(guān)，晚上盯進度、總結(jié)經(jīng)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后?！背叹┱f。

       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個突擊隊，協(xié)調(diào)相關(guān)資源全力攻關(guān)，程京負責(zé)診斷突擊隊。

       新冠檢測移動實驗室的研發(fā)，是為了有效應(yīng)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(yī)學(xué)院，還有機械工程系、美院工業(yè)設(shè)計系等其他院系參與此研發(fā)項目。

       程京介紹，移動實驗室由置于生物安全柜內(nèi)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(nèi)的全自動新冠病毒核酸快速檢測芯片實驗室和檢測結(jié)果5G直報系統(tǒng)構(gòu)成，可滿足多種應(yīng)用場景下的“樣品入-結(jié)果出”式高靈敏快速檢測。

       全自動新冠病毒核酸快速檢測芯片實驗室，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)果檢測這三組功能全部自動完成。

       目前，全集成新型冠狀病毒核酸檢測碟式芯片系統(tǒng)已經(jīng)進入國家藥監(jiān)局應(yīng)急通道審批。

       “打仗不能只有步槍，還得有沖鋒槍、機關(guān)槍。”程京表示，已經(jīng)報批的這款芯片是低通量的，可檢1-2個樣品。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個樣品，高通量芯片可一次性檢測96個樣品?！叭绻罄m(xù)審批順利，新冠病毒核酸檢測移動實驗室，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(yīng)用場景。”

       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)域的最高夢想是全集成的芯片實驗室，”程京說，目前，博奧生物已在生化、基因和免疫三個領(lǐng)域中的前兩個實現(xiàn)了這一目標(biāo)，免疫領(lǐng)域的全集成芯片實驗室也勝利在望。

       自1994年進入生物芯片領(lǐng)域至今，程京已經(jīng)走過了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)。

       但填報高考志愿時，程京選擇了上海鐵道大學(xué)（現(xiàn)同濟大學(xué)）機車電傳動專業(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外機車畫圖紙的生活，到重慶西南政法大學(xué)司法鑒定中心負責(zé)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(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厘米見方的超小型生物實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(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，作為學(xué)校第一位“百名人才引進計劃”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——下個世紀(jì)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利授權(quán)超400項，專利轉(zhuǎn)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15年可能影響中國商業(yè)進程的5位人士”之一-他是衛(wèi)生健康領(lǐng)域唯一入選者。

       在研究全自動新冠病毒核酸快速檢測芯片實驗室前，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(jù)臨床數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國人口中有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體，對慶大霉素、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聽力正常，能通過新生兒聽力篩查，非?！半[蔽”。

       針對這一群體，博奧生物經(jīng)過刻苦攻關(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。

       過去10年里，該芯片累計在北京、新疆等地篩查430余萬新生兒，使10萬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(guī)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“反叛”，到最終回歸醫(yī)療診斷領(lǐng)域，程京說，他最大的快樂，就是解除人們關(guān)于健康的困擾。

       回首過去40余年來的專業(yè)選擇、工作選擇，程京說，“第一要有基礎(chǔ)，不能什么都沒學(xué)過就去干，我學(xué)的東西比較雜，國內(nèi)主要學(xué)機電工程，到了國外開始學(xué)化學(xué)和生物，所以選擇發(fā)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(xué)的都能用上。機緣巧合，當(dāng)時生物芯片這個領(lǐng)域剛剛出現(xiàn)，我就加入了?，F(xiàn)在證明，我的選擇是對的”。

       針對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，程京建議國家開發(fā)重大疫情分析儀器直報系統(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，檢測數(shù)據(jù)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(xué)研究要做到未雨綢繆，為危險的到來做提前準(zhǔn)備?！背叹┱f，目前博奧生物已針對北京、西安、成都三個城市，研發(fā)了可工作、可示范的小型局域網(wǎng)，如果局域網(wǎng)試點效果好，在全國其他地方也都可以建立，然后連點成片，整個中國全域覆蓋。

       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，“希望在疫情還沒來的時候能提前裝備好，而不是緊急情況下‘頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳’。這樣，疫情再來也不怕了”。

       程京關(guān)注的另一個長遠問題是“治未病”，他特別贊同“健康中國”的發(fā)展戰(zhàn)略，并且認(rèn)為應(yīng)該弘揚中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)“治未病”理念，繼承和發(fā)揚中國傳統(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)，建立以個人為中心的監(jiān)督管理系統(tǒng)，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(yī)“治未病”？程京介紹，最初，博奧生物通過生物芯片提供腫瘤等疾病的診斷、預(yù)警，很多人檢測后會問接下來怎么辦，為滿足這樣的需求，最近的10多年，博奧進一步將業(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10萬余人的社區(qū)糖尿病篩查，得出的衛(wèi)生經(jīng)濟學(xué)指標(biāo)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(yán)重時會引發(fā)各種各樣的并發(fā)癥。程京認(rèn)為，我國全面脫貧以后，富貴病的數(shù)量如果得不到很好控制，三高就可能會成為一個大問題。

       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(yī)相結(jié)合的大健康技術(shù)平臺，努力做到未病先防。

Q：您覺得在自己的成就中，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項目的。過去10多年，通過篩查430余萬新生兒，10萬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(guī)模最大的遺傳性耳聾基因篩查國。

Q：什么時候是您認(rèn)為最艱難的時候？能夠堅持下去的原因是什么？

程京院士：20年創(chuàng)業(yè)，困難的時候太多了。新冠疫情以來，我經(jīng)常需要向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、有關(guān)部門打報告，以前這也是常態(tài)，這都是因為碰到了難題。

有時候，我們對一些問題沒有真正做到未雨綢繆。事情一過，就刀槍入庫馬放南山。等到大災(zāi)大難事到臨頭才倉促應(yīng)戰(zhàn)，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(rèn)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(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(fù)上。這樣的話從診斷到治療再到康復(fù)就可以實現(xiàn)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，我覺得奢侈不一定好，舒適是最好的。有些時候工作壓力很大、覺得心情很煩，我特別希望有一個地方能安安靜靜地待著，比如一個農(nóng)家院，能夠完全放空自己。工作中，我希望有張有弛。

我奉行一個原則：君子愛財取之有道，尤其在我們醫(yī)療行業(yè)，對法律法規(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，不能胡來。

程京院士：60歲之后，我準(zhǔn)備再讀一個學(xué)位，藝術(shù)品鑒定修復(fù)。因為老了以后，我可能干不動純科研的東西，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、滿洲帝國郵票、軍閥割據(jù)時期的郵票、解放區(qū)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，文書鑒定就包括郵票、錢幣的鑒定。

稿件來源：新京報

記者：沙雪良   攝影：鄭新洽