【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)布數據顯示，我國新生兒聽(tīng)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(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，被譽(yù)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(lái)哪些改變？央廣網(wǎng)記者帶著(zhù)這些問(wèn)題，走進(jìn)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(zhù)芯片技術(shù)在生活領(lǐng)域越來(lái)越廣泛的應用，很多人都有所耳聞。但它到底是什么、又會(huì )給我們的生活帶來(lái)什么變化？

程京介紹，生物芯片就像一個(gè)微型實(shí)驗室，如同信息時(shí)代的電子芯片。生物芯片具有微型化、集成化、并行化、自動(dòng)化和數字化等特性，能在方寸空間處理大量與生命相關(guān)的信息。這樣，原本需要在專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室中才能完成的樣本制備、反應和檢測等整個(gè)檢測過(guò)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(shù)已經(jīng)廣泛應用到健康評估、臨床診斷、個(gè)體化診療、生命科學(xué)研究、藥物開(kāi)發(fā)、分子育種、食品安全、司法鑒定等眾多領(lǐng)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(wù)已經(jīng)為國家和百姓帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟和社會(huì )效益。

所謂的第一都有時(shí)限性，過(guò)去了就過(guò)去了

作為一種前沿技術(shù)，生物芯片受到各界廣泛關(guān)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(zhù)自己的夢(mèng)想，作為清華大學(xué)“百名人才引進(jìn)計劃”第一人回國，領(lǐng)導研制了多種生物芯片，主持建立了國內急需的疾病預防、診斷和預后分子分型芯片技術(shù)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(zhuān)門(mén)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(lǐng)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(lǐng)團隊僅用一周時(shí)間，就成功研發(fā)出了全球首款可在1.5小時(shí)同時(shí)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”，實(shí)現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(lǐng)團隊快速研發(fā)出全球第一個(gè)無(wú)空間隔離要求的車(chē)載式全集成新冠病毒核酸檢測移動(dòng)實(shí)驗室，可實(shí)現多種需求場(chǎng)景下的快速檢測，45分鐘即可完成全程實(shí)驗，最快35分鐘報告陽(yáng)性結果……

20余年時(shí)間，程京帶領(lǐng)生物芯片技術(shù)團隊已創(chuàng )造了多個(gè)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(gè)體化用藥、感染性疾病、生化多指標檢測、大健康管理等領(lǐng)域，已經(jīng)實(shí)現了我國生物芯片“惠及世界”的跨越。

面對眾多的“第一”，程京只是淡淡地說(shuō)：“所謂的第一都有時(shí)限性，過(guò)去了就過(guò)去了，總會(huì )有新的第一出來(lái)?！?/span>

無(wú)論“東方”“西方”，知識沒(méi)有非此即彼的選擇

中醫藥是中華民族的寶貴遺產(chǎn)，在我國醫療衛生體系中發(fā)揮著(zhù)重要作用。但是中醫藥的理論體系和西醫為代表的現代醫學(xué)截然不同。

中醫從本質(zhì)上說(shuō)是實(shí)踐醫學(xué)，更看重最終結果；現代醫學(xué)則是實(shí)驗醫學(xué)，不僅重視結果，更看重過(guò)程及原理的理論解釋。程京表示，“知識沒(méi)有非此即彼的選擇。它們可以是各有千秋、各有所長(cháng)，我們取長(cháng)補短，最終能夠圓滿(mǎn)解決問(wèn)題，就是最好的結果?！?/span>

正是在這種思路下，分子本草技術(shù)應運而生。

程京帶領(lǐng)團隊，“通過(guò)現代科學(xué)方法來(lái)驗證中醫藥的療效和作用機制，用西醫聽(tīng)得懂的科學(xué)語(yǔ)言來(lái)解讀和評價(jià)中醫藥?！苯Y合現代生命科學(xué)、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組方系統，通過(guò)設定符合現代醫學(xué)體系的評價(jià)指標，對傳統中醫藥處方進(jìn)行客觀(guān)的評價(jià)打分，并在創(chuàng )新藥物開(kāi)發(fā)方面展現出了巨大的潛力。從經(jīng)典理論和經(jīng)驗用藥入手，分子本草技術(shù)開(kāi)發(fā)了針對國際醫療難題——慢性心力衰竭的創(chuàng )新藥物，并在中國中醫科學(xué)院廣安門(mén)醫院進(jìn)行的前期臨床觀(guān)察中表現出令人欣喜的結果，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(jìn)行多中心臨床研究。無(wú)論從效果，還是評價(jià)體系，分子本草技術(shù)都更易被“西醫思維”所接受，為新時(shí)代中醫藥傳承創(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。