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团结报丨中国工程院院士程京:我的中国“芯”

2017年四季度   

 

 

 

 

不久前,28岁的张焱一颗悬着的心总算落了地,这一天,他收到了北京市新生儿耳聋基因筛查的结果,“阴性”的结果让这个刚刚添丁的小家庭喜上加喜。张焱感恩于这项惠及众多新生儿的惠民工程,却并不知道这幕后的英雄——民建北京市委会副主委、中国工程院院士程京。基于他多年研究的生物芯片技术,这项惠民工程才得以实现。

生物芯片这一看似微小的东西,却集成了多项高精尖的技术——将半导体材料、制作工艺、表面化学处理技术与临床检验、分子生物学有机结合,可以实现对重大疾病的提前预测、预防和个性化治疗,除此之外在食品安全、环境监测和国家安全等多个领域也有广泛的应用。

世界第一张转录因子活性谱芯片、细胞活力电旋转检测芯片、遗传性耳聋基因检测芯片、第一张结核耐药基因检测芯片、第一项生物芯片外国专利授权……中国的生物芯片领域标记着诸多属于程京的符号。

一.以梦为马 工程师结缘“生物芯”

1979年夏,天气热得让人心烦意乱,但对于刚参加完高考的程京来说,让他内心激荡不已的不是天气,而是他正面临着一次人生命运的抉择。

1963年,程京出生在一个医学氛围浓厚的家庭,外祖父、母亲、姑姑和嫂子都是医生,学医成了众人对他的期望。但在程京16岁高考报志愿时,他心里仍忘不了自己最初的梦。

程京出生在北京,但很小的时候就随母亲去了四川凉山。他的童年是在凉山深处度过的,当他第一次乘坐火车驶出大山时,机械文明的庞然大物伴随着清脆的汽笛声,激荡起懵懂少年的梦想——我要造火车。

于是,他偷偷地把第一志愿改成了上海铁道大学(现同济大学)机车电传动专业,并如愿成为上海铁道大学的一名学生。

毕业后的程京又被分配到当时较为封闭的四川资阳,在铁道部资阳内燃机厂,从事绘图设计工作。很快他就发现,彼时的中国机车行业,重点是仿制国外机车,日复一日的照葫芦画瓢,梦想渐行渐远。于是,他选择了离开,来到坐落于重庆的西南政法大学司法鉴定中心,负责刚刚从国外进口的一台扫描电子显微镜。

在西南政法大学,日常工作没有给程京带来归属感,而学校里浓郁的学术氛围却让他如鱼得水,他大量学习司法鉴定和刑侦相关的课程。也许是命运要给程京更多的使命和回报,1989年,程京以优异的成绩被国家教委送到英国史查克莱大学留学,师从于国际著名刑事技术专家布莱恩·凯迪教授。在英国期间,他获得了司法生物学博士学位,完成了细胞及分子生物学博士后的研究,还申请了两项专利,发明了两项核酸萃取技术。

1994年,程京看到美国宾夕法尼亚大学医学院刊登的一则招聘广告,要求应聘人员“本科学工程,研究生学生物学,分子生物学更好,并愿意从事生物芯片研究”。

这简直是命运为程京量身打造的一个机会。程京从全球70多名应聘者中脱颖而出,以“perfect match”(绝配)的条件进入了美国宾夕法尼亚大学,师从生物芯片开拓者之一的彼得·威尔丁教授,从此迈入生物芯片研究领域。

从电气工程专业,到分子生物学、生物芯片,把工程应用到医学领域,从16岁开始,一轮光阴十余载,程京在不知不觉中还是进入了医学领域,但是在这一次,工程与医学完美结合,犹如DNA双螺旋一样完美。

二.产业报国 听从心的召唤

身处生物芯片产业最前沿的程京成绩斐然。1998年,程京和他的团队研究完成了世界上第一个厘米见方的超小型生物实验室。该成果被美国《科学》杂志评选的当年世界十大科技突破所引用。

在海外留学、工作近十年,早已功成名就的程京内心却并不踏实。他始终忘不了当时落后的中国制造,心中的产业报国梦愈加强烈。一直有回国愿望的程京曾看过美国人写的《中国蚕式导弹之父》一书。崇拜钱学森的游子程京从书里一下子得到很多共鸣。他希望自己能像钱学森一样,用自己的学识为祖国服务。

1997年,程京回国参加香山科学会议,他关于中国应自主发展生物芯片技术的重要性发言引起了业界同行和主管单位的重视。感受到国家在科技重大领域重新布局的决心,在多方接洽后,1999年,程京接受清华大学邀请,作为学校第一位“百名人才引进计划”入选者,受聘清华大学生命科学与工程研究院教授、博士生导师。

筚路蓝缕,以启山林。从生物芯片产业高度发达的美国到当时这一领域几乎是一片空白的国内,程京面临的考验可想而知。

“刚回来一个月900块钱,和同事在清华生物系腾出的复印机房里工作。工作室里的桌椅板凳也是学校走廊捡来的。”一次,宝钢的负责人来与他谈投资,一屁股坐下去摔了一跤,原来,那些折叠椅的椅腿都是坏的,这让程京记忆犹新。

从美国纳米基因公司首席科学家到回国之后担任老师、科学家、企业家,程京努力适应着身份的转变。

2000年,程京在中南海一次讲座上作了主题为《生物芯片——下个世纪革命性的技术》的报告。程京建议国家加大生物芯片研发方面的投资力度,实施强强结合,尽快建立国家级的生物芯片工程研究中心,以迅速研究开发出一批具有我国自主知识产权的专门技术,积极参与到国际竞争的行列中去。此后,在有关方面的支持下,程京牵头建立了以企业化方式运作的国家工程研究中心——当年9月,北京博奥生物芯片有限公司(博奥生物集团有限公司前身)正式组建,生物芯片北京国家工程研究中心也以博奥为依托应运而生。

三.民族之心 让国民跻身国际第一梯队

20年前,“Made in China”被当作劣质品的代名词,而今,程京用实力赢得了世界的尊重。

“在远东,还没有见过规模如此之大的生物芯片公司。”2005年4月,当时世界著名的基因芯片公司——昂飞公司的诸位高管一走进博奥公司,就被眼前的一切惊住了。

这次拜访从下午1点一直持续到晚上6点,直到晚上10点……“原本以为是一次礼节性的拜访,却成了影响博奥走进国际市场的合作。”程京告诉记者,这次拜访所带来的影响,是他当时万万没想到的。

博奥和昂飞当即签署了战略合作协议,由此,博奥融入全球市场迈出了重要一步。

一个又一个国际合作相继开展,“中国芯”获得了突飞猛进的发展。美国《财富》杂志也评价博奥生物为“已经成为中国第一家进入世界水平的生物技术公司。”

《财富》杂志的评价并非空穴来风。自2000年创立博奥生物以来,程京带领他的团队已成功地探索出一条“中心+公司”的企业化运行模式,并先后获得近20项国家级奖励。现已拥有包括生物芯片及相关试剂耗材、仪器设备、软件数据库、生命科学服务、临床检验服务和健康管理等系列数十项具有自主知识产权的产品和服务,其中十余项为国际首创,300多项专利获全球授权。博奥生物产品及服务已出口北美、欧洲、亚洲、中东等三十多个国家和地区,其中,诊断用生物芯片及相关仪器产品已进入英国、德国、瑞典、意大利、西班牙、奥地利、瑞士、葡萄牙、芬兰、丹麦、日本、新加坡等国家的数百家医院用于疾病诊断。

无疑,在这场21世纪生物医学领域的国际竞争中,中国人站到了第一梯队。对此,《Nature》杂志也评价说:“博奥生物的产品赢得了西方世界的尊重。”

“Made in China曾经被当作劣质品的代名词,而现在,我们的技术、产品改写了西方人对中国企业的认识,这是最有成就感的事情。”说起创业,程京的激动之情溢于言表。

当然,程京最在意的,不止于此。在他心中,还有一个更宏大的构想:伴随我国生物芯片行业的快速发展,这一在世界范围内处于领先地位的产业应率先制定行业标准,通过完善的标准促进行业规范发展,为生物芯片产业发展创造良好的内外部环境。

在“中国芯”走向国际的问题上,程京义不容辞地履行了自己作为中国生物芯片领军人的义务。程京坦言:“在生物、医药等行业,产业标准大多是由欧美国家制定。缺席的产业标准不仅使我们缺少在行业内的话语权,更让我们常常受制于人。”

制定产业标准的想法一经提出,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,生物芯片国家标准化技术委员会成立。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》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》等一批行业标准颁布实施,为生物芯片技术从研究、产品开发向技术应用和产品销售平稳过渡提供了有力的保障及支撑。

四.仁爱之心 让百姓用得起科技产品

尽管已经拥有了领先全球的生物芯片技术,但对程京来说,这并不是最终目标。

在听力残疾人中,有相当一部分是药物性耳聋,也就是说,他们刚出生时并没有出现耳聋,而是在后天被注射了链霉素,庆大霉素等氨基糖甙类药物致聋的。

“很多医生都知道这类药物会导致基因突变引起的药物性耳聋,但因为缺乏基因检测手段无法将其与一般人区分开。”采访中,程京向记者讲述了一个令人心酸的故事:著名舞蹈《千手观音》有一组演员,21个年轻的演员当中,18人都是小时候打针致聋的。一针下去,灾难性的后果再也不可回转。

为此,程京带领他的团队,经过3年攻关,于2009年研制出了世界上第一款遗传性耳聋基因检测芯片。只需要一滴新生儿的足跟血,该芯片就能明确测出小孩是否携带遗传性耳聋基因缺陷,为其后预防迟发性耳聋、避免听力损伤提供科学依据。

程京拿出一张信用卡大小的卡片解释道:“如果检测出新生儿携带有药物致聋基因,那么,他终生都应当携带这张卡片,上面列明不能用的药物,每次看病时给大夫,大夫就知道,对这些病人要开别的抗生素。这样一个小小的卡片,能挽救一个甚至多个家庭。”

2012年,作为政府为民办实事项目,北京市在全球范围内率先对该市所有新生儿进行遗传性耳聋基因筛查,该项目很快在全国推广。截至2017年12月,包括北京、成都、郑州、长春、新疆、南通、长治等地已自发地将耳聋基因筛查列入民生工程,超过260万新生儿因此受益,其中超过6万人避免了因错误用药导致的一针致聋。

“为更多的人服务,为中国公共医疗卫生事业的进步服务”。在程京看来,这才是工作的意义所在。事实上,多年来,程京带领他的团队,一直在“让百姓共享新科技成果”的方向上努力着。程京坚信,对病人的承诺,对社会责任的担当要远远重于对利益的追逐。

2003年春天,北京“非典”肆虐。程京和他的团队主动请缨,为北京43所接收“非典”患者的医院免费测试病患样本。在那个人人谈“SARS”色变的年代,程京和他的团队没有退缩,满京城奔波,取样、检测、汇报结果,仅用七天就研制出了专门用于SARS病毒检测的基因芯片,为有效狙击“非典”作出了重要的贡献。

2016年初,面对肆虐南美的寨卡病毒,依托既有的技术和经验,程京和他的团队在短短三天时间内便研发出寨卡病毒快速检测芯片,为国内抗击该病毒储备了技术。也正是这些事情,让程京坚持着技术创新的初衷:“让百姓用得起科技产品,这才是我们的追求。”

从研发低端产品逐步梯次前进到研发高端产品,从而使更多新技术让老百姓获益,程京的这一思路被他戏称为“立地顶天”:先满足普通民众需求、解决实际问题,待站稳脚后,再开发难度大、更高端的产品。

如今,十七年已逝,程京的坚持一直没有变。公司在程京的带领下,在疾病预测、预防、个体化医疗领域推出了一系列产品和以基因与互联网相结合为导向的全人全程健康管理服务,让“生物芯”这一神秘的创新科技真正走下神殿,走进百姓生活。

2011年,程京被美国《财富》杂志15周年特刊评选为“未来15年可能影响中国商业进程的5位人士”之一,他也是卫生健康领域唯一入选者。

五.责任之心 让决策层了解到更多真实的民情

从只有一间20多平方米的实验室和办公用房,一举发展成为中国生物芯片的领航企业,程京身上浓重的文人气质和与生俱来的责任感,注定了他不可能仅是商界里的科学家。

2010年,程京加入民建。2013年,程京当选为全国人大代表。从此,他有了更广阔的施展舞台。

2011至2012年,程京成为北京市首批挂职锻炼的9名高层次党外代表人士之一,担任北京经济技术开发区管委会副主任。

程京本人分外珍惜挂职机会。“以前搞研究、做学问、搞企业,都是一个领域的专门工作。在政府挂职,以官员的身份参与政府管理,了解国情民意。”程京解释说。有一次,程京去一家企业走访,发现该企业所需的仪器恰好就在隔壁公司。然而,由于沟通的匮乏,长期以来,该企业一直舍近求远苦苦在国外寻找合作伙伴。于是,程京倡议,将园区企业家联合,建立生物医药企业家俱乐部,为区内生物医药企业搭建了一个沟通交流、合作共赢的平台。

2011年,程京一手张罗的生物医药企业家俱乐部成立,旨在“为科研院所找合作单位,为科研项目找政府支持,为产业化项目找投融资”。除了作为内部交流平台,俱乐部还组织了多次大型活动,包括举办生物医药产业投资峰会。程京,尽自己最大的努力,在挂职期间,为企业与风险资本之间架起了桥梁。管委会一致认为,程京的挂职,给亦庄开发区带来了诸多新的理念和推动。

一年半后,经管委会申请,程京成为9名之中唯一一个被“续挂”的党外人士。

2013年,程京成功当选为十二届全国人大代表。面对这一新的身份,程京坦言自己一直在学习如何建言履职,但是他更意识到责任之重大,“要发出基层的声音,使决策层能够了解到更多真实的民情”。

2013年,程京在首次参加的全国两会上,就曾直言行政审批程序过于烦琐,被众多媒体赞为“两会好声音”。

从事生物医药产业多年,程京比其他人更能深切地体会到中国在该领域政策方面的问题。“科技创新了,但还需要物价审批、医保等相关政策跟上,才能让这些创新产品,不再高大上地陈列于实验室,不再只扮演被人参观和品头论足的‘发明与创造’角色,而是走入医院,惠及寻常百姓”。

为此他在不同场合奔走疾呼,建议制定国家创新创业的“出口”政策,以提高创新产品进入市场的速度,并呼吁政府简化医疗领域创新产品的审批流程,加快先进科技成果临床转化速度,造福更多病患。

对于如何实现健康中国的发展战略,解决近14亿人口的健康问题,程京呼吁,应弘扬中国传统医学“治未病”理念,继承和发扬中国传统医学,并结合现代分子生物学理论、互联网,以及大数据建立以个人为中心的监督管理系统,形成有针对性的“全人全程”的健康管理方案。同时提议国家建立“治未病”体系,希望政府能在“十三五”“十四五”期间组织实施国人全民健康的“黄帝计划”。

据统计,担任全国人大代表以来,程京先后围绕专利转化、新生儿出生缺陷防控、创新活力激发、居家智慧健康养老等多个方向递交建议,深度剖析束缚我国经济发展的因素,大声疾呼关乎普通百姓健康福祉的民生问题。