《医心向党》中国生物芯片探路人程京:尊重生命,用“芯”探索,不断追梦!
日期:2023-04-06 来源:博奥晶典

近日,国家卫生健康委医政司、中央广播电视总台社教节目中心联合推出的大型医学人文节目《医心向党》,在央视社会与法频道(CCTV-12)《生命线》栏目中进行了展播。

本期《医心向党》邀请清华大学医学院讲席教授、生物芯片北京国家工程研究中心主任、博奥生物集团创始人程京院士,讲述我国生物芯片技术从无到有、再到领跑世界的故事,并展现了程京院士带领生物芯片北京国家工程研究中心在生物医疗领域所取得的系列科技成果。


二十多年来,中国的生物芯片技术从一片空白到领跑世界,是程京院士和他带领的团队经历了多少个不眠夜与不停歇的研究工作所换来的。而生物芯片技术也在时间的前进中,越来越清晰地让我们逐步了解自己和乃至整个生命世界。

毅然回国,建设发展中国“芯”

1999年,作为清华大学第一位“百名人才引进计划”的入选者,阔别中国10余年的程京回到北京,他立志要让零起点的中国生物芯片,领跑世界。


回国后的创业过程波折而艰苦,但是程京院士和他的团队一心扑在科研上,靠着一份“中国芯”的信念,一次次冲破层层关卡。


2000年,生物芯片北京国家工程研究中心正式成立。


博奥生物集团有限公司暨生物芯片北京国家工程研究中心在国务院、发改委、科技部、教育部、卫生部、北京市领导的大力支持下正式成立。是我国医疗健康产业的国有创新型高科技企业,同时也是我国首个以企业化方式运作的国家级生物芯片工程研究中心。随着生物芯片北京国家工程研究中心正式成立,也标志着中国生物芯片全产业链的建立。

作为生物芯片领域的开拓者,20年来的时间,程京和团队不断创新,在国际生物芯片领域刻下中国印记:

● 世界首创电磁式生物芯片

● 国际上第一张转录因子活性谱芯片

● 国际上第一张用于SARS病毒早期检测的基因芯片

● 全球第一张获批用于临床的遗传性耳聋基因检测芯片

● 全球第一张获批用于临床的新冠病毒核酸检测的全集成芯片实验室

● 全球第一个无空间隔离要求的车载新冠病毒核酸检测移动实验室

● 打造了数十项具有自主知识产权的产品和服务

● 获得了500余项全球范围的专利授权

● 两次荣获国家技术发明奖

● 开创中国高端精密生物分析仪器出口发达国家的先例

● 获得CAETS国际工程院理事会面向31个成员工程院评选的首个工程成就传播奖

耳聋芯片问世,造福万千家庭

程京院士在节目中介绍到,我国聋哑人的问题十分严峻,其中包括很多后天的聋哑人发病都是因为自身携带了致聋的敏感基因导致后天耳聋。筛查致病基因是生物芯片的一个重要功能,致聋基因如果能够通过生物芯片一早就查出来,就能避免出现耳聋的孩子,从而挽救家庭幸福。


2009年,程京团队推出全球首张“遗传性耳聋基因检测芯片”,覆盖了能够检测先天性耳聋、药物性耳聋、迟发性耳聋相关的致聋基因位点。实现了耳聋从被动康复到主动预防的重大突破。


在北京市政府的大力支持下,作为政府为民办实事民心工程,2012年北京市率先使用博奥自主研发的遗传性耳聋基因检测产品,成为全国乃至全世界第一个实现新生儿耳聋基因筛查的城市。

迄今为止,全国已有二十余个省市自治区开展新生儿遗传性耳聋基因免费筛查,全国已有600万以上新生儿接受过遗传性耳聋基因筛查,使超过16万多的新生儿及其母系家庭成员免于药物致残,为国家节省了超过800亿的医疗费用。使我国成为国际上规模最大的遗传性耳聋基因筛查国。生物芯片在遗传性疾病的预防方面发挥了重要作用。

遗传性耳聋基因诊断芯片技术荣获2018年国家技术发明奖二等奖

作为耳聋基因检测技术的领航者,如今博奥已推出二十三项遗传性耳聋相关基因检测试剂盒(微流控芯片法)。它依托全新微流控SNP芯片检测系统(“I” Microfludic Array Platform IMAP平台)、采用微流控芯片技术结合竞争性等位基因特异性扩增技术,可以对常见的4个耳聋基因相关的23种突变形式进行检测。有助于筛查出更多致聋基因变异人群,尽早为其提供生活指导,降低耳聋发生风险,早诊断、早干预、早治疗,是目前全球临床用时最短、覆盖位点最多的遗传性耳聋基因检测产品。

分子本草,让世界读懂中医


要做好中医药科研攻关的顶层设计,同时中医药科学的发展要借鉴现代技术,用科学的方法和世界性的语言说明白、讲清楚中药的疗效和作用的机制。

分子本草技术即通过现代生命科学、人工智能和高性能计算,首次构建了国际上超大规模的中药分子功能组学数据库,系统评价了中药逆转人体疾病分子信号通路的科学内涵和创新中药开发,促进中医药科学化、数字化、智能化发展。


如今,博奥晶方中药功能组学数据库已经检测了900多种中药、300多种食物,包含10亿级基因表达谱数据和2500多万条信号通路分析结果,对中医药现代化科学解析、守正创新传承发展具有重要意义。

分子本草对抗新冠肺炎中药方剂评价成果发表在国际知名期刊Signal Transduction and Targeted Therapy(IF=38.1),引发国际上的广泛关注。

经过八年研究,程京团队把人工智能技术用到了中药传承创新发展研究中:当把最新的基因组分析技术、人工智能技术引入研究后,这些平时需要通过人去思考去斟酌的东西,就变成由计算机自动完成,从而形成合适的药方。

程京院士团队与中国中医科学院广安门医院王阶教授团队合作,用分子本草技术从传统的经典理论和经验用药入手,结合人工智能技术开发了针对慢性心力衰竭的全新方剂,在前期开展的临床观察实验中发现,此方剂对于慢性心衰患者心肌细胞、心成纤维细胞和肾细胞的疾病信号通路改善率达到90%以上。“分子本草技术”在创新药物开发方面展现出了巨大潜力。

展望未来,持续创新

20年来,中国生物芯片技术从追赶者发展成为领先者,这一切都因中国的生物芯片事业从开端就在党和国家的高度重视下拥有了自己的顶层设计,科技的创新发展依赖于国家的发展和强大,在国家政策引导和重视下,我们科技的创新一直在不断攀升!


从医学到农业,从民用到军用,从陆地到空天,生物芯片作为一个多学科交叉融合的平台,它的发展会带动很多学科和产业的发展。未来,中国的生物芯片还将继续加速发展,用领先的技术造福亿万人民!