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中国医药科学---程京:开启中国“生物芯”时代

2014年四季度   

生物芯片,一个大多数人还很陌生、感觉“高大上”的词汇,其研发产品的领域和触角已伸入日常生活;人们以为“只是想象”的很多功能,比如乙肝病毒耐药检测、结核病快速分子诊断及耐药检测、肿瘤预警及个体化诊疗、HPV病毒分子分型检测等早已完成科研开发,做成了能面向市场需求的产品,却只能年复一年地等待上市许可。

 

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程京:开启中国“生物芯”时代
《中国医药科学》苏 喧
 
14年前,当科学家程京站在讲台,向国务院及各部委领导阐释生物芯片的产业意义时,他并没有想到,这一讲座不但改变了他的人生,还揿动了一个国家新产业的“引擎”。
中国“生物芯”时代自此发端。
然而,开始之后,故事才真正拉开序幕。
创业者注定要遍尝艰辛,而奏大功。
 
 
科技创新,出口在哪里?
 
“从科学家到企业家,并不是我一开始的设想。当时就是一个偶然的机会,我到国务院给总理做那个科普讲座,没有想到后来会成立这样一个生物芯片北京国家工程研究中心,更没想到要创建一个研发生物芯片的科技公司。然而现在想想,加入到我国生物芯片产业,并推动这一产业的快速发展,也是一种必然。”——程京院士
 
如何在第一时间精准检验,避免在医院里来回奔波的多次血液检查?怎样从数十万种化合物中迅捷筛选出药物前体,把研制新药的10至15年周期缩短?医疗中遇见不明致病致命微生物,如何迅速确定?海关怎样在规定时间内迅速筛查,发现违禁生物物种……我们期盼发明大规模快速筛查的一次性检测方法,应用于临床医学、司法、军事、海关商检等广阔领域。 


生物芯片可以帮助实现许多这样的梦想。  
1998年,程京在生物芯片领域的研究已引起了全球科学界的关注。时任美国纳米基因公司首席科学家的程京带领团队,创建了“1平方厘米超微实验室”。这是全球第一个集血液中细菌分离、胞解及杂交检测为一体的芯片实验室系统。该成果以封面故事“芯片实验室”的形式发表在《自然·生物技术》杂志上,并被《科学》杂志评选的当年“世界十大科技突破”所引用。
当时,国内科技重大领域正处于重新布局之时,1999年,国家科技部《医药生物技术“十五”及2015年规划》中的15个关键技术项目中,有8个项目涉及生物芯片,生物芯片技术也作为一个专门项目列入了规划。而已在国际生物芯片领域崭露头角的程京,做为清华大学“百名海外人才引进计划”的第一人回到了阔别已久的祖国。
2000年2月29日,在北京中南海“国务院办公厅第十次科技讲座”上,程京分析了生物芯片作为新世纪革命性技术的战略意义,建议国家尽快建立国家级生物芯片工程研究中心,迅速研发出一批具有我国自主知识产权的专门技术,实施强强结合,打造中国的生物芯片产业,主动迎击国际竞争。此建议引起了时任国务院总理朱镕基的高度重视,他当即拍板:“给你6个月时间准备……”
2000年9月,在国家发改委、科技部、卫生部和教育部的支持下,以清华大学企业集团为投资主体的生物芯片研发企业北京博奥生物有限公司正式组建。以博奥为依托,建立了生物芯片北京国家工程研究中心。这是我国科技发展模式一个新尝试——建立以企业化方式运作的国家级工程研究中心,以科研任务带动产业和人才发展,形成以科研、技术和产业互促互进的特色模式。程京受命担任中心主任兼任博奥生物总裁。

短短几年后,诸多全国乃至世界第一在这里诞生——第一张遗传性耳聋检测基因芯片的国家医疗器械证书、第一项生物芯片外国专利授权、世界第一张转录因子活性谱芯片、第一张全基因组家蚕芯片、细胞活力电旋转检测芯片、第一张结核耐药检测芯片……电磁生物芯片被两院院士评为2000年中国十大科技进展之一。2005年,美国《财富》杂志评价博奥生物“已经成为中国第一家进入世界水平的生物技术公司”。2006年博奥生物被《自然》杂志评选为全球知名的微阵列产品和服务推荐供应商。
 
□把住标准制定的“话语权”
在生物、医药等行业,产业标准大多是由欧美国家制定。如果缺席产业标准不仅会使我国缺少在行业内的话语权,更重要是常常使我国的相关产业发展处于受制于人的被动状态。程京提出,伴随我国生物芯片行业的快速发展并且在世界范围内处于领先地位,中国的生物医药产业应率先制定行业标准,通过完善标准规范发展,为生物芯片产业发展创造良好的内外部环境。  
程京的这一想法一经提出,立刻得到国家层面的高度重视,经国务院标准化主管部门批准,2008年,全国生物芯片标准化技术委员会(TC421)在博奥生物宣告成立。博奥生物作为全国生物芯片标准化委员会的主任委员和秘书处承担单位,积极参与并推动我国生物芯片技术的标准化制定工作。很快,《DNA微阵列芯片通用技术条件》、《蛋白质微阵列芯片通用技术条件》、《生物芯片基本术语》、《分枝杆菌菌种鉴定基因芯片检测基本要求》、《人体疾病易感DNA多态性检测基因芯片》等一系列国家标准经国家标准化委员会审核通过;《体外诊断用蛋白质微阵列芯片》、《生物芯片用醛基基片》、《激光共聚焦扫描仪》等一批行业标准颁布实施,为生物芯片技术从研究和产品开发向技术应用和产品销售平稳过度提供了有力的保障及支撑作用。
2012年,国家发改委批准生物芯片(北京)国家工程研究中心成立新疆、宁夏、陕西、浙江四家分中心。2014年,博奥生物已先后获得10余项国家级奖励,商业转化实施率近60%,形成4个研究院,5个子公司的集团化运行架构。博奥生物生产的诊断用生物芯片产品和服务已进入北美、欧洲、中东、日本等30余个国家和地区的数百家医院。
“Made in China曾代表了劣质品,而现在我们用技术、产品赢得了西方世界的尊重,改写了西方人对中国产品和企业的认识,这件事最有成就感。”程京表示。14年倾力打造的年产值已数亿元并进一步突飞猛进的博奥生物集团,已成为程京最有说服力的“名片”。
然而创新产品的“出口难”,始终困扰着程京、他带领的公司和研究机构。
“对于创新产品的上市,我国审批效率仍极其低下。要把所有的手续走一遍,顺利的话至少需要一两年,慢的话可能就要三五年,我们甚至还有2009年报批的一项产品,至今物价、医保审批仍杳无音信。谁有钱烧这么久,谁有耐心等这么久?”程京直言。国内企业潜心研发的创新科技产品,在最具竞争力的市场窗口期,却被报批文件阻挡在市场之外——而此时许多国外类似产品却轻松进入,抢滩市场,让“中国创造”失去了生存土壤。
这样的现实,程京在十多年的回国创业生涯中经历得太多,但每次遇到仍是心潮难平,因为他太清楚——从产品到商品,是产品价值的实现和企业发展的关键环节,“毕其功于一役,如果在这个环节上,政策失灵甚至成为拖累,那么意味着——即使前期的投入再大、产品本身再有竞争力,均将付之东流。”
“企业自负盈亏,投入大量成本研发适合市场需求的产品,要通过卖出产品来回收成本、实现价值。国家在“入口”挂出鼓励创新的告示牌,大家纷纷做出创新研发的产品之后,却不允许卖出,也就是把出口堵住了。如果是我们研制不出造福百姓的产品,实现不了那么多的功能,那我们无话可说,可现在我们在广泛的领域里都成功申请了发明专利,研制并生产出了产品,但在定价、医保的问题上,却遭遇了极大的障碍。也就是说,我们企业研发出来的产品是领先全球的、满足市场需求的好产品,但政策不让你卖,你的产品只能在自家摆着,或是销售到国外。”程京说。
从“产”到“商”的断裂,是我国科技创新行业遇到的难以逾越的障碍,程京为此感到痛心疾首。生物医药是我国制药业中发展最快、活力最强、技术含量最高的领域,也是目前与国外差距较小的领域之一,但由于在物价和医保审批方面没有创新医疗器械、药物等产品的“绿色通道”政策,在承受巨大的技术和资金风险,研制出创新医药产品后,遇到“政策冷风”而无法收回投资的企业,往往调转船头去搞仿制药,一旦企业怕了创新的苦头,尝到了仿制的甜头,就会在仿制的路上一直走下去。仿制药品短期经济效益不错,“多快好省”,但从长远来看,则是在扼杀国内生物医药业的活力和创造力。
程京带领的博奥生物经过3年的攻关,研制出了世界上第一款遗传性耳聋基因检测芯片,并在2009年取得了国家医疗器械证书,但是产品在进入市场时仍遇到了物价审批、医保审核等诸多关卡,巨额的研发投入无法换来经济回报。他说,“那时我真的觉得公司走不下去了。”当时在北京市相关领导以及7部门的支持和协调下,博奥生物得以峰回路转,但他仍感到心头沉甸甸的。“连我们这样的公司都尚且如此,全国医疗行业的其他技术创新创业公司的发展难度可想而知。”
在程京看来,中国生物医学技术的稳步发展要做到在世界领先,不光是科学家的事,也不光是企业家的事,还必不可少地需要政府的高效认真参与。
作为全国人大代表,他曾在多个场合强调,我国不能错失机遇,要采取快速有效的措施来鼓励企业创新,完善政策配套,让关系到14亿人生命健康的生物医学技术完全掌握在中国人手中。对待科技创新企业,政府应该采取退税和政府采购来帮助企业挨过创业期。尤其是政府采购,更是高新技术企业产品商品化、实现盈利的便捷通道。每家高新技术企业都有若干产品,如果政府有针对性地进行采购,几个亿、十几个亿的销售额都并不见得是难事。
他分析说,“光是耳聋检测芯片,我们每年的销售额都是上亿元。如果我们的多个产品能得到国家卫计委的政府采购订单,我们的产品每年的销售额就是30亿元。政府对技术研发的鼓励,更应该针对研发生产出来的商品,在创新产品完成从产品到商品的过程,政府应该提供的是帮助,而不是阻碍作用。以我国近14亿的人口和如此广泛的生物芯片需求,我们的销售额将远远超过美国。如果政策允许,生物芯片产业所爆发出来的需求和生产力将是惊人的。”
我国的生物芯片在国际上处于什么地位?程京表示,“我国有些芯片技术已占据世界领先位置,部分技术与国外处于同一水平,还有一部分技术跟国外比存在一定差距。从技术特点上来说,低密度诊断性芯片如遗传性耳聋诊断芯片、结核系列诊断芯片、呼吸道常见病原体检测芯片,我们在世界上独具优势。”
然而,除了政府审批政策的难题,国有生物企业还不得不面对国内医疗机构的冷眼。“我们自主研发基因检测仪器并不昂贵,一台也就是几十万元,大的医院完全可以负担,但他们对于国产医疗器械的观念还是转不过来。同样的产品,甚至我们的产品比国外还好,但他们仍倾向于选择国外的产品。”博奥生物的一名管理人员无奈地告诉记者。
面对这种种无奈,程京仍然选择当一个斗士,因为他心中始终燃烧着“钱学森式”报效祖国的信念。他说,我们这代人就是填沟的人,我们必须为后来者,为整个产业做出铺垫性的工作,创造一个良好的大环境。“到那时候,大家拼的是科技水平,而不是把精力消耗在其他地方。”程京表示。 
 
生物芯片,家喻户晓有多难?
 
“科普应由政府倡导,但现在老百姓真正关心和需要的科普做得还很不够。”——程京院士
当回答“作为科学家最困惑的问题”时,程京坦言,“现在最困扰科学家的问题,不是科学问题,而是科普问题。科普应该是由政府倡导的一项重要工作。以我国航空航天的例子来说,在广播、电视、报纸、网络等大众化媒体上,国家领导人频频视察,专家轮番上场,用极大的篇幅,每天24小时地进行滚动式的综合报道,老百姓自然就对那些科学问题耳熟能详。但是航空航天的科学知识,与老百姓日常生活的关系并不密切,而与人们的疾病和健康紧密相关的生物芯片的科学知识,却没有得到很好的机会去传播和普及。如果不把这些知识进行科普,老百姓就始终认识不到这个生物芯片和他们有什么关系。”
 程京介绍,现在随着单独两胎的放开,我们的孩子生的越多,孩子出生缺陷的概率就越大。一系列的芯片检测,比如针对遗传性耳聋、地中海贫血、染色体异常,很多综合征等就非常有意义。以耳聋为例,我们现在可以用基因芯片,提前采一滴新生儿的足跟血,或孕妇的羊水、血液,进行9项遗传性耳聋的基因检测,如果孩子母亲查出有药物性耳聋问题,这个孩子生下来不管男女,都无一例外是基因突变,那么接下来给孩子列出一张卡片,写上不能用的抗生素,每次看病给大夫看,大夫就知道对这些患者要开别的抗生素,这样孩子的听力就不会丧失。这种卡片如今北京、成都、郑州、南通、长治都开始应用了。
程京深深了解科普的重要性,他身体力行,在各种学术活动上对医生进行科普,在各大媒体向老百姓普及生物芯片的知识,他支持将生物芯片编入《十万个为什么》出版……所有这一切,他觉得还不够,因为这只是个人行为,只有把这些创新科技的知识,变成一种政府支持的行为,才能真正深入人心。
 
 
找准需求,成功一半 
“我国人口基数大,现在仍然不是一个科技强国,而是一个科技太贫弱的国家。我们是世界专利申请的第一大国,可是有谁问过转化率有多少、应用率有多少?靠着这些藏在高阁里、写在纸面上的创新成果,新的科技革命只能离我们越来越远。”——程京院士
在谈到如何选定科技创新的方向时,程京强调,“科研人员要善于发现社会需求,并努力研发产品满足需求,这个过程就实现了创新。当时在国外留学时,我发现国外的核酸萃取液基本都有毒性,容易导致肿瘤,我就开发出2项核酸萃取技术和试剂盒,并进行推广,减少了危害。当我们阅读总理的政府工作报告,了解国家要重点控制乙肝等三大疾病,我们就加紧对它们的基因检测生物芯片研制,这就是紧扣需求,实现价值。具体来说,科研人员应找准需求,并根据自己的兴趣和所长,进行产品研发。”
当被问到科学家成为企业家是否是一种浪费时,程京告诉记者,“我并不觉得对科学家来说,不直接从事研发是一种浪费。在20岁到50岁的这一段时期,你可以在实验室里从事研发工作。年轻的时候体力允许,我也在实验室里辛苦地工作,掌握了有关这个行业大量的第一手信息,积累了丰富的经验。到了一定的时候,精力和体力等生理机能的限制,可能让你不能再继续在一线工作了,但你有这个阅历和智慧,可以帮助别人少犯错误。”如何弥补未能在一线了解最新研发动态的缺憾?同时担任清华大学医学院生物医学工程系全职教授的程京说,“多和青年人接触,我每周都要听取清华研究生们的研究汇报,掌握博奥4个研究院的最新进展,经常参加国内外的学术交流会,了解最新的前沿进展。”  
博奥生物每一步成长无不渗透了程京的思想精髓:紧扣国情特色,最大程度满足用户需求,发展价格廉宜、易普及推广的芯片技术。
这样一家深具活力,前景无限的生物科技公司,未来5至10年的发展目标是什么?对此,程京信心十足地表示,“我们将把一批子公司的研发和市场营销工作迅速开展起来,与国内外政府机构、企业,在食品安全、环境、司法鉴定、健康状态监测、航空航天等领域开展更深入广泛的合作,打造新型的技术公司。10年内完成上市,积累大量资金,实现我们向全球扩张的目标。虽然是5至10年的目标,事实上,我认为不需要那么长的时间,就可以实现这个目标。” 
 
院士素描
程京院士,1963年7月生于北京,清华大学医学院教授、博士生导师,生物芯片北京国家工程研究中心主任,清华控股博奥生物集团公司总裁。荣获国家杰出青年基金、教育部“长江学者计划”特聘教授、入选中组部“千人计划”。2007年国家技术发明二等奖和中国工程院2014年度“光华工程科技奖”获得者。2009年当选为中国工程院院士。

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