中国生物芯片探路者
中国生物芯片探路者
——记新当选的中国工程院院士、清华医学院教授程京
对做工程的人来讲，最大的愉悦是当人家不知道这东西是你做的情况下，说这东西好，碰巧被你听见了，这
是最高兴的。
医学和工程科学结合以后，有很多对未来的探索，需要我们研究人员去参和，这样才能将最新的科研成果应
用于解决病患问题。
——程京
●学生记者吴婷婷蒋欣怡
程京院士摄影郭海军
2009年 12月 2日，中国工程院新增院士名单公布，清华大学医学院生物医学工程系 46岁的程京教授当选
为院士。当这壹中国工程技术界最高荣誉降临时，他淡定地说：“我壹直均想保持低调。”
求学之路充满挑战和传奇
程京出生于壹个知识分子家庭，父亲是西南政法大学民法教授，母亲是医生。于这种环境中成长起来的程京，
善于独立思考又敢于坚持自我。1979年高考填志愿时，由于家中有行医传统，给他填了 10个志愿，全是医
科大学，可是当时的程京壹心想学点鲜活的知识。于是，等家长填完志愿后，程京自己把 10个志愿全均改
了，没有壹个医学专业。就这样，程京于 16岁那年顺利进入了铁道大学（现同济大学）电气工程系，就读
机车电传动专业。
1983年毕业后，程京作为助理工程师，被分配到铁道部资阳内燃机车厂工作。日复壹日的重复性工作让程
京感到枯燥，从而寻求改变。哪个工作能像武侠小说壹样，让人充满幻想、充满好奇、充满激情？公安破案！
和父亲交流，阅读司法刑侦教科书，让程京信心倍增。和此同时，西南政法大学正好要建壹个全新的司法鉴
定中心，急需理工科人才。就这样，程京进入了鉴定中心工作。“当时接到的第壹个任务很滑稽，他们说‘你
是学电的，我们这里买了壹台很贵的扫描电子显微镜，就由你来负责。’”于是，强电背景的程京开始研究
起电子显微镜的原理和操作使用，且被送到英国斯特拉思克莱德大学(Strathclyde)大学作为访问学者进修
壹年。
就这样，程京开始了壹段充满挑战和传奇的旅程。
于英国，程京师从国际著名刑事技术专家 BrianCaddy教授从事研究。以培养科学家为理念的导师为程京制
定了“壹年计划”，从事司法化学研究。仅用了 9个月的时间，程京便完成了既定任务。导师非常欣赏程京，
想留程京继续攻读博士学位，且完成“DNA指纹鉴定新策略”的博士课题。程京说：“我当时壹听就愣了，
生物方面我完全不懂。”Caddy鼓励他：“我观察了你壹年，你有工程的背景，又学了壹年的化学和仪器分
析，这个课题就需要用分析化学的方式设计壹套工作系统去解决生物学的问题，实现的过程需要做仪器的设
计。虽然我以前也从没做过这样的事情，可是如果你愿意赌，我就愿意赌，咱们赌壹把！”从无到有，从不
会到会，程京开始进军生物领域，导师向他承诺：“这套系统由三个部分组成，只要你完成其中任何壹个部
分，就能够拿博士学位。”花了 7个月的时间，程京完成了第壹个部分，就去找导师，“我是不是能够毕业
了？”导师笑了，让程京再做壹个。仅用 5个月时间，第二个部分又宣告完成……就这样，于俩年半的时间
里，好强的程京完成了系统研究，拿到了我国派出留学生中第壹个司法生物学博士学位，且于英国申请了俩
项专利，这些专利后来均被做成了产品；发明俩项核酸萃取技术且参和开发出 3个产品，由 GEHealthcare
等全球销售 10多年。
1994年，壹个偶然的机会，程京见到美国宾夕法尼亚大学医学院刊登的壹则招聘广告，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，且愿意从事生物芯片研究”，程京眼前壹亮。最终，他以
“perfectmatch”（完美契合）的条件进入了美国宾夕法尼亚大学，从此迈入生物芯片研究领域。谈起这段
经历，程京说：“这是诸多偶然后的必然。交叉学科本来就是当代科学发展的方向，会有更大的施展空间。”
从电气专业到生物学、生物芯片，把工程应用到医学领域，程京从 16岁进大学到当下 46岁，整整 30年的
时间，转了壹圈，又回到了医学领域服务于人类。程京笑着说：“这就是命，冥冥之中天注定。”同时，程
京也发现，当下再回到医学领域有很多不壹样的认识，医学不再枯燥乏味，相反，医学和工程科学结合以后，
有很多对未来的探索，需要我们研究人员去参和，这样才能将最新的科研成果应用于解决病患问题。
最让程京欣慰的是，回国前首次于国际上研究完成了集血液中细菌分离、胞解及杂交检测为壹体的芯片实验
室系统，1998年该成果以 LabonaChip为封面故事发表于《自然—生物技术》（NatureBiotechnology）上，
且被《科学》杂志当年评选出的世界十大科技突破引用。
“对做工程的人来讲，最大的愉悦是当人家不知道这东西是你做的情况下，说这东西好，碰巧被你听见了，
这是最高兴的。”
回国创业十载结硕果，再创新辉煌
程京于交谈中摄影司徒哲阳
“我壹直均很想回来。中国挺好的，中国的社会人际环境挺有意思。”
和很多留学人员相比，程京的归国愿望异常强烈。这于很大程度上源于程京 6年的国内工作经历，于做助理
研究员期间，程京学到了很多“中国社会学”。程京说：“中国挺好的，我不怕中国的人际社会环境。”
1999年 3月，当时已是美国 Nanogen公司首席科学家的程京，作为我校“百人计划”引进的第壹人回到祖
国，担任清华大学生命科学和工程研究院教授、博导，生物芯片研究和开发中心主任。
壹切从零开始。于生物系壹间 20㎡简陋的地下室，程京带领研究人员开始了于生物芯片领域的研究。经过 10
年脚踏实地的探索研究，他带领的研发团队取得了可喜的突破。他们建立了用于疾病预防、诊断及预后的快
速、高通量分子分型芯片技术体系，首次于国际上研制成壹次能分析数千个样品、准确度 99%之上的 HLA分
型基因芯片系统，打破了国外于 HLA分型领域的垄断。耳聋诊断基因芯片和结核耐药基因检测芯片等壹批芯
片产品获得国家药监局和欧盟 CE认证进入临床应用。他们仍研制出多项具有无标记、实时、定量、高通量
检测特点的细胞芯片实验室系统，部分技术可用于国防。他们研制出下壹代基因芯片工作站系统等生物芯片
配套仪器，拿到了 2007年度国家技术发明奖二等奖。
和此同时，程京非常注重科研产品的产业化。作为中心主任，程京负责生物芯片国家工程研究中心的研究和
产品开发；作为技术总监，程京负责博奥生物公司的产品研发，现已利用自主创新技术和获得的专利开发出
生物芯片及配套仪器等四大类共 56个产品。
“标准是最重要的。”程京说，回国后他经常说的是“SCI”，后来是“知识产权”，当下最关注“标准”。
通过和政府积极沟通，程京团队不失时机地组织全国同行成立了全国生物芯片标准化技术委员会，跟行业壹
块制定生物芯片的国家标准。
壹切的成绩来自艰辛的创业。“起家时比较艰苦，但充满欢乐。”当时，实验室左边是厕所，右边是动物房，
门窗均是破的，连桌椅均是“捡”的。程京回忆到，有壹次宝钢的老总来和他们谈投资，壹屁股坐下去摔了
壹跤，原来，那些折叠椅的椅腿均是坏的。当时国家投入了大量资金，程京年轻的团队更是面临着巨大的社
会舆论压力。“我们做的壹切均备受关注！”程京坦言，“从精神上来讲，这是壹种负担，可是我认为这件
事情是值得做的，我愿意去做，因此于做的过程中，虽然很累很苦，但我很享受，同时，壹起研究的人员也
均很享受。”
于清华生物芯片研发中心建立 10周年之际，原校长王大中为他们题词：“十载结硕果，再创新辉煌。”这
个团队，仍于“壹芯壹意”地走下去……
培养学生不拘壹格育人才
踏进程京的办公室，花香扑鼻。大束大束的百合花表达了海内外学生对程京的热爱之情，正如贺卡上所写的：
“作为您的学生，我们也倍感荣耀！”
程京于指导学生摄影郭海军
结缘清华 10年，程京不仅于科研上取得了累累硕果，仍为国内生物芯片事业培养了壹批年轻的科研工作者。
如今，他的学生有很多已经成为生物芯片国家工程研究中心暨博奥生物 XX公司的中坚力量。
不拘壹格育人才。程京的学生来自不同院系不同专业，“他们有着不同的专业背景，我们是学科交叉，于这
里，他们能够把各自所学的知识运用到研发中去。”程京把培养学生比作上游泳课：“他们刚来，我先把他
们壹脚壹个踹到水里，让他们自己去摸索去扑腾。壹个学期后，等到他们快绝望时，我再去拉壹把，跟他们
讨论他们的兴趣点和擅长之处。这样，他们很快就能自己学会游泳。”如此独特的教学方式，源于程京自己
的留学经历。“于国外，博士生学习是非常独立的。导师从不具体关心你于做什么，要学会自己思考。”“每
个学校均有自己的办学特色，我们要明确培养目标和方式——培养行业领军人物。”程京如是说。
10年前到清华入住甲所，清晨起来散步，屋外青草绿荫长椅，花香鸟鸣……目睹这壹切，程京决定留于这
儿。当然，更重要的原因，是清华对多学科交叉的重视，自由组建团队的开放性，以及各级领导的支持。当
年和程京壹同来清华的饶子和教授（现南开大学校长）为程京到清华 10周年题词，落款时将印章顺时针转
了 90°，意味深长：“我们俩个来到清华，可能壹辈子就于这儿，永远留于清华。”
拳拳学者意，悠悠水木情……
■记者手记
于百合花飘香的医学院办公室里，我们见到了刚参加完活动的程京院士。
“昨天刚从成均飞回来，今天不知道你们要拍照，仍没刮胡子……”几句淳朴而诚恳的话，让我们感受到眼
前这位卓越而智慧的新院士浓浓的人情味。
曾经于国际大会上作过 57次方案的程京，面对我们的镜头却有点小小的拘谨。为了缓和拍摄气氛，他仍是
不断给我们带来“程氏”幽默：“让我站哪儿我就站哪儿，只要不让我下台就行。”“这镜头就是历史啊！”
他穿上白大褂，和学生于壹起，感觉没有身份之分，壹个年轻的团队充满着活力和锐气。
壹块指甲大的生物芯片，集成着这个团队 10年来的艰苦探索，浓缩着这个团队对未来生物芯片领域的创新
和梦想。程京小心翼翼地拿着这块芯片，情不自禁地说：“这芯片将走向全世界！”
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[更新：2010-01-11]
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