【科普時(shí)報】最美科技工作者 | 程京：在生物芯片世界里求索

他“沉迷”在醫學(xué)生物物理學(xué)研究的世界，他的貢獻為中國生物芯片發(fā)展帶來(lái)一次次的喜訊——開(kāi)發(fā)出全球首款遺傳性耳聾基因檢測芯片，為全國600萬(wàn)以上新生兒開(kāi)展免費篩查；帶領(lǐng)團隊快速實(shí)現SARS病毒檢測基因芯片研發(fā)，為SARS病毒快速早期臨床診斷提供了可靠高效的方法和途徑；成功研發(fā)出可以快速檢測病毒的基因芯片，在抗擊新冠疫情期間發(fā)揮重要作用……

近日，在北京市委宣傳部、北京市科協(xié)等部門(mén)組織開(kāi)展的遴選活動(dòng)中，中國工程院院士、清華大學(xué)醫學(xué)院講席教授、生物芯片北京國家工程研究中心主任程京當選2023年北京“最美科技工作者”。

作為我國生物芯片領(lǐng)軍人物，程京帶領(lǐng)團隊實(shí)現了我國生物芯片從“一窮二白”到“惠及世界”的跨越式發(fā)展。

第一個(gè)“吃螃蟹”的人

2003年，博奧生物第一臺生物芯片相關(guān)產(chǎn)品激光掃描儀問(wèn)世。同年，“非典”暴發(fā)。程京心里清楚，只要病毒的全基因測序結果一出來(lái)，就意味著(zhù)這場(chǎng)抗擊“非典”的斗爭找到了突破口。于是，他第一時(shí)間啟動(dòng)SARS病毒檢測基因芯片研發(fā)項目，力圖找到快速、早診SARS的有效途徑。

2003年4月26日凌晨1時(shí)43分，程京對這個(gè)時(shí)間記憶猶新。他和團隊利用快速研發(fā)的基因芯片首次成功地實(shí)現了對“非典”病人臨床樣本的檢測和確認?！敖Y果表明，SARS病毒檢測基因芯片在技術(shù)方法的嚴謹性、發(fā)病早期檢測、檢測準確率和靈敏度等方面均具有明顯的優(yōu)勢?！背叹┱f(shuō)。

后來(lái)，解放軍總醫院耳鼻喉科主任戴樸曾找到程京，希望他們可以針對耳聾基因的診斷研發(fā)出一種又快又準、還不貴的檢測方法。

在研發(fā)過(guò)程中，如何實(shí)現高精度、高靈敏度、低成本的檢測是巨大的挑戰。實(shí)驗室里，15個(gè)基因位點(diǎn)跳得七上八下，“信號”都很好，但很難調平衡。光這個(gè)細小的工作，就耗費了半年時(shí)間。

投入了巨大心血后，終于迎來(lái)了突破性的成功。2009年，程京團隊推出全球首張“遺傳性耳聾基因檢測芯片”，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)的致聾基因位點(diǎn)，實(shí)現了耳聾從被動(dòng)康復到主動(dòng)預防的重大突破。

“成本和利潤控制得都很好，擺脫對進(jìn)口產(chǎn)品的依賴(lài)?！?程京帶領(lǐng)團隊，解決了這個(gè)看似矛盾的市場(chǎng)需求。迄今這項精準醫療的標志性成果已為全國600萬(wàn)以上新生兒進(jìn)行了免費篩查，使16萬(wàn)多名新生兒及其母系家庭成員免于藥物致殘。

2019年底，在新冠疫情暴發(fā)初期，程京主動(dòng)請纓，帶領(lǐng)團隊僅用一周時(shí)間就研發(fā)出全球首款可在1.5小時(shí)內同時(shí)檢測包括新冠病毒在內的多種病毒的“呼吸道多病毒核酸檢測芯片系統”，實(shí)現了對新冠患者的精準診斷和有效分流。產(chǎn)品獲批后，1.2萬(wàn)人份芯片試劑盒第一時(shí)間被送往武漢疫區，在一線(xiàn)危重病人的搶救中發(fā)揮了重要作用。

與病毒賽跑，分秒必爭。那段時(shí)間，身邊的工作人員偷拍過(guò)一張程京就餐的照片，一碗泡面一包榨菜就是他“豐盛”的晚餐。

讓世界讀懂中醫

打贏(yíng)新冠疫情這場(chǎng)仗，離不開(kāi)中醫藥的廣泛參與。程京常常想，中國傳統中醫藥學(xué)蘊含無(wú)數寶藏，但如何用科學(xué)的語(yǔ)言向世界闡釋中醫原理，是個(gè)巨大難題。

“西醫是實(shí)驗醫學(xué)，要用實(shí)驗證據支撐其做法；中醫是實(shí)踐醫學(xué)，更注重結果?！痹诔叹┛磥?lái)，中醫需要用科學(xué)手段，拿出科學(xué)的實(shí)驗證據，給出科學(xué)的解釋?zhuān)嗅t西釋勢在必行。

分子版《本草綱目》就是程京口中所說(shuō)的“用西方人聽(tīng)得懂的科學(xué)語(yǔ)言解釋中醫”。程京帶領(lǐng)多學(xué)科交叉團隊研發(fā)了“分子本草技術(shù)”，即基于現代生命科學(xué)和人工智能技術(shù)首創(chuàng )世界超大規模的中藥分子功能基因表達譜數據庫，在“中醫循證”的方向上走出了一條探索創(chuàng )新之路。

“通過(guò)這些技術(shù)，讓國際同行更清晰地理解中醫治病的原理?！背叹┙榻B，目前，中藥功能組學(xué)數據庫已經(jīng)涵蓋了900多種中藥、300多種食物，包含了10億級基因表達實(shí)驗數據和2500多萬(wàn)條信號通路分析結果。
從傳統的經(jīng)典理論和經(jīng)驗用藥入手，結合現代生命科學(xué)和人工智能技術(shù)，這是“分子本草技術(shù)”的精髓所在?！拔覀兒椭袊嗅t科學(xué)院廣安門(mén)醫院王階教授團隊合作，開(kāi)發(fā)了針對慢性心力衰竭的創(chuàng )新藥物，并在前期開(kāi)展的臨床觀(guān)察實(shí)驗中發(fā)現，這個(gè)方劑對于慢性心衰患者心肌細胞、心成纖維細胞和腎細胞的疾病信號通路改善率達到90%以上?！背叹┱f(shuō)，目前該方劑已在7家權威醫院開(kāi)始進(jìn)行多中心臨床研究，在水腫、喘憋、疲倦乏力等癥狀表現出了很好的臨床療效。