瞭望新聞周刊——程京：用“芯”讓國人更健康

 中國的國情和醫(yī)療現(xiàn)狀決定，“治未病”的醫(yī)學(xué)理念更適合我們。中國應(yīng)建立以中醫(yī)為主導(dǎo)，與最新科學(xué)檢測手段相結(jié)合，以個(gè)體為中心的身心境大健康管理體系。

    程京小時(shí)候經(jīng)常做一個(gè)夢，自己站在山尖上，腳一蹬，就飛了起來?！拔姨貏e喜歡飛的東西。”

   幾十年后，這位清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授、中國工程院院士，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了自己的“飛躍”之夢：他主持建立了國內(nèi)急需的疾病預(yù)測、預(yù)防、診斷和預(yù)后分子分型芯片技術(shù)體系，領(lǐng)導(dǎo)研制了基因、蛋白和細(xì)胞分析所需的多種生物芯片，實(shí)現(xiàn)了生物芯片所需全線配套儀器的國產(chǎn)化，為我國生物芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。

做科研更要用科研

    如同一個(gè)微型實(shí)驗(yàn)室，誕生于上世紀(jì)90年代初的生物芯片技術(shù)將原來需要大量儀器才能完成的試驗(yàn)濃縮在了一張郵票大小的芯片上，不僅可以一次性解讀大量數(shù)據(jù)，還可以大大縮短試驗(yàn)時(shí)間。因其對醫(yī)學(xué)診斷、新藥開發(fā)、食品安全等領(lǐng)域都有巨大價(jià)值，已成為世界各國科技競爭的重點(diǎn)。

  1999年，國外生物芯片領(lǐng)域卓有成就的程京回到了清華大學(xué)。

  “程京的回國不僅帶動了一個(gè)學(xué)科，也帶動了我國這一領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！睍r(shí)任清華大學(xué)生物系主任的趙南明說。

  多方努力下，回國不到一年的程京組建清華大學(xué)控股的生物芯片研發(fā)企業(yè)，即現(xiàn)在的博奧生物集團(tuán)有限公司(下稱“博奧生物”)，并擔(dān)任總裁。以此為依托，同時(shí)建立生物芯片北京國家工程研究中心并擔(dān)任主任。在程京的帶領(lǐng)下，他和團(tuán)隊(duì)不斷用創(chuàng)新在生物芯片領(lǐng)域刻下了中國印記：數(shù)十項(xiàng)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和服務(wù)，300余項(xiàng)全球范圍的專利授權(quán)，16項(xiàng)博奧生物參與制定的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

  其中，可用于藥物篩選的細(xì)胞電旋轉(zhuǎn)芯片技術(shù)，以技術(shù)入股的方式與一家美國公司簽訂合約，實(shí)現(xiàn)了我國在生物領(lǐng)域向發(fā)達(dá)國家的技術(shù)出口;完全由博奧生物自主研發(fā)的激光共焦掃描儀，開創(chuàng)了中國高端精密生物分析儀器出口發(fā)達(dá)國家的先例?！耙郧拜^高端的儀器都是我們從外國進(jìn)口，能把跟生物芯片有關(guān)的醫(yī)療器械出口到發(fā)達(dá)國家，相當(dāng)不易?！壁w南明說。

  但這還不是程京的最終目標(biāo)。他更希望將這些原創(chuàng)的科研成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，為百姓所用。

  “轉(zhuǎn)化應(yīng)用會讓很多人因你的工作受益，這會讓人有非常強(qiáng)的成就感?！背叹┱f。

  他推崇那種一竿子插到底、臨床缺什么就研究什么的科研作風(fēng)，尤其重視臨床醫(yī)生的意見。對科研方向，他的選擇標(biāo)準(zhǔn)就是四個(gè)字：多、快、好、省?！岸唷敝笝z測指標(biāo)多不多;“快”指檢測速度快不快;“好”指檢測結(jié)果準(zhǔn)不準(zhǔn);“省”指檢測費(fèi)用少不少。他認(rèn)為，按這樣的標(biāo)準(zhǔn)做出來的科研成果往往能很好應(yīng)用于社會。

  2003年“非典”(SARS)爆發(fā)，程京帶領(lǐng)項(xiàng)目組僅用七天時(shí)間就研制出了用于SARS病毒檢測的基因芯片，可以比其他方法更快、更準(zhǔn)地檢測出是否被感染。為生物芯片在我國投入臨床應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

  遺傳性耳聾基因檢測芯片、結(jié)核耐藥檢測芯片、乙肝耐藥基因檢測芯片……此后十幾年，他們的產(chǎn)品和服務(wù)應(yīng)用于30多個(gè)國家和地區(qū)的疾病診斷，專利轉(zhuǎn)化率接近50%。程京“讓科研成果服務(wù)更多民眾”的心愿，正通過博奧生物得到實(shí)現(xiàn)。

  先天性耳聾是我國最常見的出生缺陷之一，每年持續(xù)新增的新生聾兒近3萬人。若是及早發(fā)現(xiàn)、干預(yù)，先天性耳聾患兒也可“聾而不啞”。

  為此，程京率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了全球首張遺傳性耳聾基因檢測芯片。2009年問世至今，全國有超過240萬新生兒通過政府民生工程接受了遺傳性耳聾基因篩查，發(fā)現(xiàn)藥物致聾基因攜帶者6000余人。藥物致聾基因?qū)儆谀赶颠z傳，如果新生兒攜帶這種致聾基因，那么其母親、母親的兄弟姐妹以及母親姐妹的孩子也全部帶有這種基因。通過對這些新生兒及其母系家庭成員發(fā)放“用藥指南”卡，將避免6萬多人因藥物使用不當(dāng)致殘。

  “一般科學(xué)家喜歡研究自己感興趣、別人解決不了的事。而程京更愿意將科研跟應(yīng)用結(jié)合，將自己變成了一個(gè)企業(yè)家、一個(gè)社會福利制造者。”程京留學(xué)時(shí)的同學(xué)、與他共事多年的張欣博士評價(jià)說。

  跨界者和苦功夫

  盡管在生物芯片領(lǐng)域成績斐然，但程京最初學(xué)的并不是生物。

  他畢業(yè)于上海鐵道學(xué)院電氣工程專業(yè)，先后在內(nèi)燃機(jī)廠做過工程師，在西南政法大學(xué)干過司法鑒定工作，研究電子顯微鏡及各種分析、鑒定方法。1989年，程京被選送到英國留學(xué)，由于涉及DNA鑒定技術(shù)，他開始關(guān)注生物技術(shù)。1992年，從沒有生物專業(yè)學(xué)習(xí)背景的程京拿到了我國第一個(gè)由國外授予的司法生物學(xué)博士學(xué)位，隨后又成為細(xì)胞及分子生物學(xué)博士后。

  1994年，一次偶然的機(jī)會，他看到美國賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一則招聘，要求應(yīng)聘人員本科學(xué)工程，研究生學(xué)生物學(xué)。這個(gè)條件就像是為程京量身定制，他在全球70多名應(yīng)聘者中脫穎而出，師從生物芯片開拓者彼得·威爾丁教授，開始研究生物芯片。

  從電氣工程到司法化學(xué)，從分子生物學(xué)到生物芯片工程，從西醫(yī)到中醫(yī)診斷學(xué)領(lǐng)域，跨界給程京帶來了很多影響。

  不斷跨界讓程京保持了開放的思想，尤其善于吸納百家之長。程京的學(xué)生、博奧頤和健康科學(xué)技術(shù)(北京)有限公司總裁孫義民這樣告訴記者。

  程京會努力涉足一切他覺得有用的領(lǐng)域——為了制作儀器去學(xué)吹玻璃，博士畢業(yè)后專門花3個(gè)月時(shí)間學(xué)習(xí)企業(yè)管理，因?yàn)椤澳馨盐鞣焦芾砥髽I(yè)的經(jīng)驗(yàn)和能力學(xué)到手，再回來做技術(shù)一定更卓越”。

  跨界經(jīng)歷還為程京帶來了獨(dú)特的視角。他總說，“當(dāng)別人都用同一種方法做科研時(shí)，就需要你逆向思維?！?/span>

  學(xué)習(xí)DNA鑒定技術(shù)時(shí)，一個(gè)重要步驟是提取DNA。DNA大量存在于兩種萃取液的交界處，傳統(tǒng)方法是通過離心使兩種液體分離，再用吸管將交界處的物質(zhì)吸出。但力度不好掌握，稍有不慎就要重來。因?yàn)槭抢蠋熃淌诘姆椒ǎ飳W(xué)科班出身的人都沒有疑問。程京卻想“為什么不改進(jìn)一下?”他很快找到訣竅：通過縮小試管直徑，使液-液交界面變小、增厚，很輕松就可將DNA提取出來。經(jīng)過機(jī)械設(shè)計(jì)和化學(xué)修飾方面的進(jìn)一步改進(jìn)，他將這項(xiàng)技術(shù)申請了專利，依托這項(xiàng)專利開發(fā)了十幾種產(chǎn)品。

  “有需要、有興趣就去做。哪怕看似八竿子打不著也沒關(guān)系，最后總能實(shí)現(xiàn)價(jià)值。”程京也這樣鼓勵(lì)自己的學(xué)生。

但另一方面，程京也強(qiáng)調(diào)下苦功夫。

  他遇事愛琢磨，“做夢時(shí)也在想”。比如細(xì)胞電旋轉(zhuǎn)芯片的設(shè)計(jì)難題，就是他在洗澡時(shí)靈光一現(xiàn)突破的。一位比他研究了更久的專家看到設(shè)計(jì)圖后，驚訝地問：“你是怎么想到的?”“只要一天到晚地想，連續(xù)想一兩年就出來了。”程京回答。

  在程京看來，科研無捷徑。如果希望突然哪一天出現(xiàn)奇跡的話，最好打消這個(gè)念頭。他追求完美，極其嚴(yán)格。一個(gè)方案能修改十幾遍，標(biāo)點(diǎn)也不放過。他沒有假日，永遠(yuǎn)熬夜。這個(gè)致力于推廣健康管理的人，一年體檢一次的時(shí)間也沒有。

  “程京干起活來是拼命三郎，當(dāng)了院士以后也這樣，這是一般人做不到的。我也接觸過很多優(yōu)秀學(xué)生，有人取得一點(diǎn)兒成就就放松了。但程京是奮斗永無止境?！壁w南明說。

  敢為人先

  程京留學(xué)時(shí)，一次開車出游，遇到大霧，所有人都緊跟前車行駛。最后，一串車都停在了稻田里——領(lǐng)頭車的車主是一戶農(nóng)民，人家回家了。

這件事讓程京感慨良久：“人要發(fā)揮自己的獨(dú)立思考能力?！?/span>

  “不管別人怎么說，如果他通過實(shí)踐證明這個(gè)想法是對的，就會大膽提出來?！睂O義民說。程京曾告訴他，“做引領(lǐng)，必須要敢于創(chuàng)新，要敢于提出完全不同于別人的觀點(diǎn)，要敢為天下先?！?/span>

  2015年，時(shí)任美國總統(tǒng)奧巴馬提出了“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”計(jì)劃，一時(shí)間，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)成為國內(nèi)外科研關(guān)注的焦點(diǎn)。但程京卻認(rèn)為，中美兩國國情不同，不能盲目將美國的戰(zhàn)略直接搬到中國，“中國人要有屬于自己的計(jì)劃?！?/span>

  他提出了“黃帝計(jì)劃”：“中國的國情和醫(yī)療現(xiàn)狀決定，‘治未病’的醫(yī)學(xué)理念更適合我們。中國應(yīng)建立以中醫(yī)為主導(dǎo)，與最新科學(xué)檢測手段相結(jié)合，以個(gè)體為中心的身心境大健康管理體系。”

  他認(rèn)為，如果將傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)在未病預(yù)測、體質(zhì)分類和亞健康調(diào)理上的經(jīng)驗(yàn)和分子檢測技術(shù)、影像技術(shù)以及人工智能等先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，就能在少花錢的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)國民個(gè)性化精細(xì)健康管理。

  在程京看來，未來現(xiàn)代中醫(yī)藥體系會是解決健康問題的最佳手段，但我國還未建立一個(gè)能從作用和機(jī)制上全面闡述傳統(tǒng)醫(yī)藥功能的技術(shù)體系。而這正是他想做的——借助現(xiàn)代科技手段，分析解釋傳統(tǒng)醫(yī)藥工作機(jī)制，去偽存真，使其為世界接受。

  這項(xiàng)工作并不容易，而且傳統(tǒng)醫(yī)藥對程京而言又是全新領(lǐng)域。“一般的人功成名就了，就不冒這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)了。但程京就敢行動?！壁w南明說。

  張欣用“激情”和“無畏”來形容程京。相識二十多年，他從沒聽程京說過任何一句“我做不成怎么辦?”

  如今，“敢想”已有了成果。他們研發(fā)出了基于人工智能和圖像處理技術(shù)的眼象健康成像儀，通過拍照記錄眼睛鞏膜特征、對不同時(shí)段內(nèi)眼部特征對比，采用計(jì)算機(jī)分析，可預(yù)先發(fā)現(xiàn)身體異常，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代工程技術(shù)的結(jié)合。與此同時(shí)，博奧生物還與清華大學(xué)一起，嘗試用新一代基因測序技術(shù)分析、闡釋傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)所用天然藥物的作用機(jī)制。

  在程京的腦海中，未來醫(yī)療將前移到家庭，每個(gè)人都了解自己的體質(zhì)和適合的生活方式，通過基因檢測等先進(jìn)技術(shù)和儀器，人們每天都能做體檢，有問題馬上調(diào)理，避免發(fā)展成大病，醫(yī)院也將減少。

  “中國人花不多的錢，也能活得很健康?！币恢北砬閲?yán)肅的程京說到這里，透出了一絲輕松。那是夜里十點(diǎn)半，他沒吃晚飯，一個(gè)會議還在等他。