【央廣網(wǎng)】程京院士：中國生物芯片“第一人” 以“方寸空間”探索生命奧秘

央廣網(wǎng)北京9月12日消息 （記者 雷妍）日前，中國殘聯(lián)發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，我國新生兒聽力篩查率已達到97.1%。取得這一成就，與一款基因檢測芯片的誕生密不可分。而這款芯片的研發(fā)者——中國工程院院士、清華大學醫(yī)學院講席教授、生物芯片北京國家工程研究中心主任程京，被譽為中國生物芯片“第一人”。做“第一人”是什么滋味？生物芯片能給我們的生活帶來哪些改變？央廣網(wǎng)記者帶著這些問題，走進了程京在北京昌平的辦公室。

生物芯片：方寸空間處理大量生命信息

隨著芯片技術在生活領域越來越廣泛的應用，很多人都有所耳聞。但它到底是什么、又會給我們的生活帶來什么變化？

程京介紹，生物芯片就像一個微型實驗室，如同信息時代的電子芯片。生物芯片具有微型化、集成化、并行化、自動化和數(shù)字化等特性，能在方寸空間處理大量與生命相關的信息。這樣，原本需要在專業(yè)實驗室中才能完成的樣本制備、反應和檢測等整個檢測過程在一張拇指大小的生物芯片上即可快速完成，大大提高了研究和工作效率。

近些年，生物芯片技術已經(jīng)廣泛應用到健康評估、臨床診斷、個體化診療、生命科學研究、藥物開發(fā)、分子育種、食品安全、司法鑒定等眾多領域，一大批針對出生缺陷防控、臨床診斷、老年慢病管理等的生物芯片產(chǎn)品和服務已經(jīng)為國家和百姓帶來了巨大的經(jīng)濟和社會效益。

所謂的第一都有時限性，過去了就過去了

作為一種前沿技術，生物芯片受到各界廣泛關注。然而，在1999年，我國生物芯片還是“一窮二白”的狀態(tài)。當年，程京帶著自己的夢想，作為清華大學“百名人才引進計劃”第一人回國，領導研制了多種生物芯片，主持建立了國內(nèi)急需的疾病預防、診斷和預后分子分型芯片技術體系。

2001年10月，由他主持的全球第一枚電磁生物芯片研發(fā)成功；

2004年6月，由他主持研制的專門用于微陣列生物芯片檢測的激光共焦掃描儀出口到美國、韓國，成為我國首臺出口到國外的高精密生物儀器；

2009年，程京帶領團隊成功研發(fā)出全球首款遺傳性耳聾基因檢測芯片，讓中國成為了國際上規(guī)模最大的遺傳性耳聾基因篩查國；

2019年新冠肺炎疫情暴發(fā)初期，程京帶領團隊僅用一周時間，就成功研發(fā)出了全球首款可在1.5小時同時檢測多種病毒（含新冠病毒）的“呼吸道多病毒核酸檢測芯片系統(tǒng)”，實現(xiàn)了對新冠患者的精準診斷、有效分流；為抗擊新冠疫情，他帶領團隊快速研發(fā)出全球第一個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，可實現(xiàn)多種需求場景下的快速檢測，45分鐘即可完成全程實驗，最快35分鐘報告陽性結(jié)果……

20余年時間，程京帶領生物芯片技術團隊已創(chuàng)造了多個世界第一。其自主研發(fā)的生物芯片及其配套試劑、儀器，廣泛應用于遺傳病、腫瘤、個體化用藥、感染性疾病、生化多指標檢測、大健康管理等領域，已經(jīng)實現(xiàn)了我國生物芯片“惠及世界”的跨越。

面對眾多的“第一”，程京只是淡淡地說：“所謂的第一都有時限性，過去了就過去了，總會有新的第一出來?！?/span>

無論“東方”“西方”，知識沒有非此即彼的選擇

中醫(yī)藥是中華民族的寶貴遺產(chǎn)，在我國醫(yī)療衛(wèi)生體系中發(fā)揮著重要作用。但是中醫(yī)藥的理論體系和西醫(yī)為代表的現(xiàn)代醫(yī)學截然不同。

中醫(yī)從本質(zhì)上說是實踐醫(yī)學，更看重最終結(jié)果；現(xiàn)代醫(yī)學則是實驗醫(yī)學，不僅重視結(jié)果，更看重過程及原理的理論解釋。程京表示，“知識沒有非此即彼的選擇。它們可以是各有千秋、各有所長，我們?nèi)￠L補短，最終能夠圓滿解決問題，就是最好的結(jié)果?！?/span>

正是在這種思路下，分子本草技術應運而生。

程京帶領團隊，“通過現(xiàn)代科學方法來驗證中醫(yī)藥的療效和作用機制，用西醫(yī)聽得懂的科學語言來解讀和評價中醫(yī)藥?！苯Y(jié)合現(xiàn)代生命科學、人工智能、大數(shù)據(jù)等，首次構建了國際上超大規(guī)模的中藥分子功能基因表達譜數(shù)據(jù)庫和AI組方系統(tǒng)，通過設定符合現(xiàn)代醫(yī)學體系的評價指標，對傳統(tǒng)中醫(yī)藥處方進行客觀的評價打分，并在創(chuàng)新藥物開發(fā)方面展現(xiàn)出了巨大的潛力。從經(jīng)典理論和經(jīng)驗用藥入手，分子本草技術開發(fā)了針對國際醫(yī)療難題——慢性心力衰竭的創(chuàng)新藥物，并在中國中醫(yī)科學院廣安門醫(yī)院進行的前期臨床觀察中表現(xiàn)出令人欣喜的結(jié)果，在改善氣短、喘憋、乏力、水腫等典型癥狀上具有很好的臨床療效，該藥物目前正在進行多中心臨床研究。無論從效果，還是評價體系，分子本草技術都更易被“西醫(yī)思維”所接受，為新時代中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新發(fā)展，以及國際化探索提供了有益的新思路和新策略。