2009年12月，程京當選中國工程院新院士。

　　實至名歸，從1999年回國至今，10年間，他收獲的不僅僅是一系列國內、國際的獎項和榮譽，對他而言，更重要的是能夠親歷中國生物芯片的快速發展，并且能帶領一支堪稱中國生物芯片研發、生產的“國家隊”——生物芯片北京國家工程研究中心暨博奧生物有限公司。如今，他們的每一步發展都倍受國內外同行關注 。

　　程京說：“在回國這個問題上，很多人可能是在做加法，諸如希望回國能具備什么樣的條件，而我則是在做減法。沒想到回國會給我如此豐厚的回贈。”　　——編者

　　求解人生

　　1979年的夏天，四川的天氣一如既往地炎熱。但更讓程京內心躁動的不是天氣，而是對于他未來命運的一次抉擇。做醫生的母親、姑姑以及一直想學醫的哥哥都希望程京以后學醫，于是他的10個大學志愿都被填上了醫學院。程京偷偷把志愿改成了上海鐵道大學，對于外面世界的向往以及曾坐火車旅行的經歷，讓他作出了自己人生中第一次重大的決定。那一年，他16歲。

　　1983年，離重慶不遠的鐵道部資陽內燃機廠，大學畢業的程京開始了他的繪圖設計工作生涯，機車圖紙的藍本是羅馬尼亞的內燃機車圖紙，當時，羅馬尼亞的內燃機車遠比中國先進。20多年過去了，程京依然清楚地記得當時機車的型號——ND2。

　　在這繪圖、裝調和機車柴油機試驗的日子里，光陰像是一縷縷從篩子里滲走的陽光，無聲無息，了無痕跡。沒有創新、沒有變化，毫無激情，看不到未來，年輕的他不甘心這樣浪費青春。一向喜歡武俠小說的程京希望能有一個能讓他充滿好奇、想象和激情的工作，他希望命運的鐵軌能把他帶到更遠的未來……

　　1986年，下家還沒落實，程京就毅然決然地離開了原單位，這在當時一切都是按計劃體制運行的時代，著實需要勇氣。幸運地是，他在父親所在的西南政法大學找到了一份工作。當時西南政法大學正好要建一個全新的司法鑒定中心，急需理工科人才。有強電專業學習背景的程京便成為了人選之一。接到的第一個任務卻出乎他的意料，中心的負責人說：“你是學電的，我們這里買了一臺很貴的掃描電子顯微鏡，就由你來負責。”

　　于是，程京開始研究起電子顯微鏡的原理和操作使用，除此之外，他也閱讀司法刑偵教科書，關注各種專業和非專業的報紙雜志，并且在英語上下了不少功夫。

　　不久，機會來了，1989年，程京以優異的成績通過了考試，被國家教委送到英國斯特萊斯克萊德大學(University of Strathclyde)留學。

　　從此，程京的命運旅程有了徹底的改變。

　　在英國，程京師從國際著名刑事技術專家布萊恩·凱迪(Brian Caddy)教授。導師為程京制定的從事司法化學研究“1年計劃”，程京只用了9個月就完成了。于是導師希望程京繼續攻讀博士學位，并完成“DNA指紋鑒定新策略”的博士課題。凱迪說：“我觀察了你1年，你有工程的背景，又學了1年的化學和儀器分析，這個課題就需要用分析化學的方式設計一套工作系統去解決生物學的問題，實現的過程需要做儀器的設計。雖然我以前也從沒做過這樣的事情，但是如果你愿意賭，我就賭，咱們賭一把！”

　　1992年，從來沒有生物專業學習背景的程京拿到了我國改革開放后派出留學生中的第一個司法生物學博士學位。隨后，他又完成了細胞及分子生物學博士后的研究。

　　學得越來越多，程京卻感覺自己“四不像”，什么都學了一點，但什么都不精。要是有什么研究能把自己學過的理、工科知識都用上，就自然能讓自己由“弱”變“強”。

　　1994年，一個偶然的機會，程京看到美國賓夕法尼亞大學醫學院刊登的一則招聘廣告，要求應聘人員“本科學工程，研究生學生物學，分子生物學更好，并愿意從事生物芯片研究”。

　　芯片分析的實質是在面積不大的基片表面上，有序地通過點樣陣排列一系列固定于一定位置的可尋址的識別分子。在被檢樣品與芯片表面接觸后，通過所采用的同位素、熒光素或化學發光顯示等對結果進行示蹤，然后用精密的激光掃描儀或CCD攝像技術記錄。通過計算機軟件分析，綜合成可讀的直觀信息。

　　作為上個世紀末生命科學領域中迅速崛起的一項高新技術，生物芯片主要是指通過微加工技術和微陣列點樣技術在固體芯片表面構建的微型生物化學分析系統，以實現對細胞、蛋白質、DNA等的準確、快速、大信息量的檢測。

　　面對賓大看似嚴苛的條件，程京的眼前一亮，自己的條件“perfect match”。在全球70多名應聘者中他入選了，師從生物芯片開拓者之一的彼得·威爾丁教授，從此邁入生物芯片研究領域。

　　從電氣工程專業，到分子生物學、生物芯片，把工程應用到醫學領域，從16歲開始，一輪光陰十余載，程京在不知不覺中還是進入了醫學領域。

　　如今，談起這段經歷，程京忍不住感慨：“這就是命，冥冥之中天注定。”“這也是諸多偶然后的必然。交叉學科本來就是當代科學發展的方向，會有更大的運用空間。”

　　這樣一個過程頗像是武俠小說中的情節，但凡武林高手，要練就一身絕技，不打通幾個重要的命脈，就練不到那個境界。在人生的“江湖”中，感悟和收獲也絕非三言兩語可以道盡。

　　回國為了“中國芯”

　　1998年，身為美國納米基因(Nanogen)公司首席科學家，程京和他的團隊首次在國際上研究完成了集血液中細菌分離、胞解及雜交檢測為一體的芯片實驗室系統，這是世界上第一個厘米見方的超小型生物實驗室。該成果以《芯片實驗室》(Laboratory on a chip)為封面故事發表在《自然·生物技術》(Nature Biotechnology)上，并被《科學》評選的當年世界十大科技突破所引用。

　　生物芯片的用途非常廣泛，除用于人類基因研究、醫學診斷等方面外，還可應用于新藥開發、農業研究、航空航天、司法鑒定、食品衛生和環境監測等領域。因分析的對象和集成方式不同，生物芯片一般包括：基因芯片、蛋白質芯片、細胞芯片、組織芯片和芯片實驗室。

　　美國的《財富》雜志認為，在20世紀科技史上，有兩種芯片深刻改造了人類的生活，一個是微電子芯片，作為計算機和許多家電的心臟，它豐富和改變了人類的經濟和文化生活；而另一件事則是生物芯片。它將改變生命科學的研究方式，進而影響到人類延續生命的方式。

　　正因如此，程京成為國際生物芯片領域被關注的對象。但出國多年的程京卻覺得自己應跳出已有的成績，重新自我設計。

　　1997年，程京應邀參加了在北京召開的以生物芯片技術為主題的第80次“香山科學會議”，他關于中國應自主發展生物芯片技術的重要性的發言引起了業界同行和主管單位的重視。此時的程京敏銳地注意到中國在科技重大領域重新布局的決心和能力，他開始關注國內生物行業的發展新動向。

　　1998年，清華大學生物科學與技術系副主任、博士生導師周玉祥系教授在美國與程京一席長談，讓一直希望回國的程京最終鎖定清華大學作為自己回國的落點。

　　1999年3月，程京成為清華大學第一位“百名人才引進計劃”入選者，并受聘清華大學生命科學與工程研究院，擔任教授、博士生導師，清華大學生物芯片研究與開發中心主任。

　　此時，程京還沒有意識到自己的名字將從此與中國生物芯片技術和產業的發展聯系在一起，同國家實踐科技進步戰略緊密地聯系在一起。

　　“當時回國的時候，別人告訴我，你回清華大學當教授，一個月拿到的工資是900多元，實驗室是地下室，科研啟動費最多30萬美元。生活和工作條件與美國相比，都很懸殊。我想，清華大學的教授能過，我肯定也能過，而且在國外多年，我經濟條件上還是要好一點。”

　　1999年，中國生物醫藥行業跨躍式發展的藍圖已經初露端倪。當年3月，國家科學技術部起草了《醫藥生物技術“十五”及2015年規劃》。規劃所列15個關鍵技術項目中，就有8個項目(基因組學技術、重大疾病相關基因的分離和功能研究、基因藥物工程、基因治療技術、生物信息學技術、組合生物合成技術、新型診斷技術、蛋白質組學和生物芯片技術)要使用生物芯片，其中，生物芯片技術被單列，作為一個專門項目進行規劃。

　　國家科技攻關計劃、自然科學基金、火炬計劃等科學技術和產業發展計劃，均把生物技術和生物技術產業列為優先發展的對象，力爭在功能基因組和生物芯片的研究開發中獲得一批有重要商業價值的專利，以保障中國生物技術產業發展的空間。

　　這樣的宏觀背景為程京進一步研發生物芯片奠定了堅實的基礎。

　　2000年2月29日，在北京中南海“國務院辦公廳第十次科技講座”上，程京的報告主題是《生物芯片——下個世紀革命性的技術》。

　　程京在報告中建議：“中國應加大在生物芯片研發方面的投資力度，實施強強結合，盡快建立國家級的生物芯片工程研究中心，以迅速研究開發出一批具有我國自主知識產權的專門技術，積極參與到國際競爭的行列中去。”

　　此建議引起了國家對生物芯片技術的高度重視。朱鎔基總理當即拍板：“給你6個月時間……”

　　中國生物芯片發展的列車開始提速。

　　系出名門 彰顯大氣

　　從起步開始，北京博奧生物有限公司(以下簡稱博奧)的命運就決定了他不同一般的“國家隊”實力。2000年9月30日，以北京清華大學企業集團為主要發起人，聯合北京協和醫藥科技開發總公司、武漢華中科技大產業集團有限公司和北京四環科技開發公司共同投資4000萬元，組建了博奧生物有限公司。

　　原國家計委批準以博奧為依托，建立生物芯片北京國家工程研究中心，由程京擔任主任。這是我國第一個以企業化方式運作的國家工程研究中心，國家發改委以資本向下的方式按5∶1的比例給4家學術發起單位投入2億元，以促進博奧的生物芯片創新能力建設與產業化。

　　經2001年、2002年兩次重組后，博奧的注冊資本增至3.765億元，其中包括首鋼股份等6家國內投資公司1.365億元創業投資。

　　此外，憑借強大的科研能力，博奧還以8項生物芯片專利技術國外使用權入股一家位于美國加州的生物芯片公司，占其15%的股權。

　　有業內人士將這個我國高科技公司的歷史上不多見的“國家以財政資金扶持的高科技公司”案例評價為：站在“產權結構清晰”的高度上，通過全球定位布局建立的高科技企業。

　　2003年10月8日，一期工程竣工后，博奧公司和中心遷入位于北京市昌平區的中關村生命科學園。很多來訪者對這座別致新穎的建筑留下了深刻印象。從宏觀到細節的完美追求顛覆了以往人們印象中科研基地方正刻板的印象。

　　既要不落俗套，又要高標準，還要經濟節約，這是當初程京他們這批創業者定下的標準。這座3層的研發大樓建筑面積2萬多平方米，從高空鳥瞰，基地宛如一片橢圓形樹葉。淺綠色玻璃外墻和頂棚提供了充足的光線，讓整個建筑通徹明亮。推開大門，左右兩側的墻上掛滿了公司所獲得的各類獎項、產品認證證書、專利證書，顯然這樣的成果展示還會不斷延伸……

　　大廳中央是博奧的展臺，展示著創立近10年來博奧自主研發的各種產品：生物芯片、全線配套儀器、生物試劑與耗材、軟件與數據庫等……展臺的支架由象征染色體的X和Y形狀組成，體現著濃厚的“生物科技”味道。

　　旋轉的細胞芯片、DNA雙螺旋結構、細胞、蝴蝶、海螺……這些圖案被巧妙地布置在建筑內外，或明或暗。諸多元素來自程京的創意表達。

　　鄭強、麥凱斯、夏朝陽、張川等一批海內外的相關人才也被召至旗下。

　　百煉方成鋼

　　2003年4月，博奧第一個生物芯片相關產品EcoScan掃描儀問世，當時正是SARS爆發的前1個月。

　　隨后國內的疫情迅猛發展，一時間人們幾乎是談“薩”色變。相關的科研機構迅速投入到這場“抗薩之戰”中。

　　當時的博奧人已經意識到生物芯片在這場戰役中的重要性。他們召開緊急會議，成立了SARS病毒檢測基因芯片研發項目組，并與國家疾病預防控制中心病毒疾病控制研究所聯系，建立了合作研究關系，SARS病毒檢測基因芯片研發項目正式啟動。只用了7天時間，4月26日凌晨1點43分，項目組研制出專門用于SARS病毒檢測的基因芯片。

　　5月，博奧的研究人員帶著他們的最新成果來到了SARS戰斗的前線，參與了北京市SARS疑似患者的檢測與甄別工作，他們在1周的時間內，對404例臨床樣品(血液、痰液、糞便等)進行了檢測和分析。當SARS疫情結束的時候，博奧生物芯片檢測的結果已經成了某些檢測的標準。

　　雖然只是小范圍試用，但作為一種新興的前沿技術，生物芯片在我國第一次投入臨床應用就開始提供權威的結論。

　　程京說：“雖然SARS影響了企業的正常行為，但這也給了我們大練兵的機會，既是困難，也是機遇。當時的情形雖然看起來有些悲壯，但經過這次洗禮，公司和中心內部上下取得了高度的一致，國家和部門領導對企業作出了高度評價，公司的產品也得到了市場的檢驗。”

　　隨后，博奧獲得了第一張國家醫療器械證書、第一項生物芯片外國專利授權，推出世界第一張全基因組家蠶芯片，轉錄因子活性譜芯片、細胞活力電旋轉檢測芯片、遺傳性耳聾檢測基因芯片……

　　國際博奕

　　在生物芯片的發展過程中，開疆拓土的國際化競爭是博奧不得不面對的一場硬仗。主管博奧國際市場開發的副總裁孫英豪深有感觸，當年他們在日本和美國尋找代理商時曾遭到多次冷遇，有幾次都是顧不上吃早飯就要趕過去，好不容易找到對方公司后，見不到對方的高層不說，經常口干舌燥介紹半天后，對方就漫不經心的一句話：“我們更愿意選擇美國和德國的產品。”

　　程京說：“在生物領域創業不同于IT領域，不可能很快見到效益。而且生物技術其屬性不像IT那樣可以觸摸，別人在認識的時候就比較困難。但我們不能輕易妥協，降低標準，放棄自己原來的目標。所以要想收獲果實，必須先磨刀。”

　　實力是對話的籌碼和博奕的前提。僅用9年多的時間，博奧就開發出包括系列生物芯片及相關試劑盒、儀器設備、化學材料、軟件和數據庫在內的60多項產品，另有10項左右的產品正在開發過程之中。在此期間，博奧走過了從啟動生物芯片技術研究到開始使其成果邁向產業化之路。員工由最初的幾個人發展到400多人，人員結構也從最初清一色的科研人員，向研發、銷售、管理人員均衡發展的方向調整。在博奧的人才隊伍中，有相當一部分是歸國留學生，他們都有在國外公司和大學任職的經歷，既具備國際化的科學研究和管理經驗，又了解中國市場和文化。

　　2005年，美國《財富》雜志稱博奧生物“已經成為中國第一家進入世界水平的生物技術公司。”世界著名生物芯片公司昂飛(Affymetrix)開始關注中國市場，并且還通過種種關系主動找上門來。昂飛公司創建于1992年，是全球生物芯片行業的先驅，占據著30%的全球生物芯片市場份額。

　　程京原本以為這不過是行業霸主的一次禮節性拜訪，沒想到，昂飛公司的諸位高管一進大門，便不住地感嘆：“在東方，還沒有見過如此大規模的生物芯片公司。”從下午1點一直談到晚上6點，外方還興致勃勃，最后干脆談到晚上10點。程京說：“這真是很讓我們意外，雙方居然都沒簽保密協議就開始談……”

　　2005年4月26日，博奧和昂飛簽署合作協議，這被看作是博奧融入全球市場的重要一步。雙方技術、專利、市場共享，并打算共建行業標準，博奧將在其微陣列服務項目中為昂飛公司提供全線基因芯片產品的服務。

　　但接下來與昂飛的合作過程波折不斷。孫英豪回憶他們第一次到美國昂飛公司時，對方提了一系列參數要求，要求博奧開發出專門讀取昂飛基因芯片的個人掃描儀。“高層也沒見到，樣片也沒給幾個，雖然給了參數但其中的變數很大。”

　　3個多月后，第一臺樣機便出爐了，這在昂飛公司需要六七個月甚至1年的時間。為了趕進度，員工們春節連家都顧不上回。程京說，博奧能有這樣的速度，不僅僅是因為中國人聰明，更重要的是大家肯吃苦，有緊迫感：“我們已經落后別人很多了，只有快馬加鞭。”

　　當孫英豪帶著產品趕到昂飛公司時，對方所有高層都圍在一起，當他們小心翼翼地將面前這個精致小巧的東西抱到實驗室，經過1天多的各項測試，才算完全放了心。

　　從此之后，雙方才開始真正意義上的深度談判和合作。以前博奧的掃描儀可以讀到5微米，但讀昂飛芯片的掃描儀，分辨率高達1微米，這就要求機械加工能力、光學能力、數據處理的軟件系統都要跟得上。

　　從此，孫英豪感覺到腰桿硬了很多，“有強有力的研發團隊支持，有了好的產品，在客戶面前說話也硬氣！”

　　此后，諸多國際大公司希望和博奧合作，當程京問他們為什么不選國外的大品牌時，他們的回答很耐人尋味：“今非昔比”(That was, not now.)

　　這一年，博奧生物的銷售收入達到2600萬元，而在3年前，這一數字僅為16萬元。

　　2005年博奧和昂飛簽署合作協議。

　　制定標準，搶占生物芯片話語權

　　在生物、醫藥等行業，產業標準大多是由歐美國家制定。缺席的產業標準不僅使我們缺少在行業內的話語權，更重要的是常常使我們處于受制于人的被動狀態。在具體實踐中，“標準”缺席的直接后果是“眾說紛紜、莫衷一是”，但更讓人堪憂的是，“產業標準”的缺失將會給生物制藥這個極其強調創新的產業形成嚴重的拖累。

　　據統計，2005年全球生物芯片的產值約為23億美元左右，其中美國市場產值約為15.8 億美元。預計2010年全球生物芯片市場產值將達到42億美元，年平均增長率約為14.1%。由于美國在全球生物芯片研發中長期居于主導地位，美國的很多著名生物芯片企業在全球市場中也扮演了技術、產品、專利和標準等全方位的特殊角色。

　　所以，在國內的科研領域，科研者、管理者最開始是單純強調發表文章，到后來開始注重專利保護，再到今天，大家已經意識到必須占領一個新的制高點——制定標準。

　　博奧人清醒地意識到這一點，并走在了踐行者的前列。2009年12月30日，由博奧作為主要起草人所起草的生物芯片基本術語、生物芯片用醛基基片、體外診斷用DNA微陣列芯片、激光共聚焦掃描儀等5個行業標準被國家食品藥品監督管理局審定通過。

　　走過9年多的建設發展歷程，博奧已基本建成了集技術創新、成果轉化、綜合服務、人才培養于一體，具有國際先進水平的生物芯片研究、開發和產業化基地。建立起了包括基因、蛋白質、細胞和組織“四位一體”的系統化生物芯片技術服務平臺，研制開發出了生物芯片、配套儀器設備、試劑耗材、軟件數據庫等4個系列60余項具有自主知識產權和較強國際競爭力的產品，其中多種芯片產品屬國際首創。博奧生物以市場為導向，成功地探索出了一條“中心+公司”的企業化運行模式，基本具備了持續的技術創新能力和成果轉化能力，走上了良性循環的發展軌道。2009年銷售收入首次突破億元大關并全面盈利。

　　作為全國生物芯片標準化技術委員會的主任委員單位，博奧還積極推動和參與我國生物芯片技術的標準化工作，為促進我國生物芯片技術和產業的健康有序發展貢獻力量。

　　在程京看來，國內生物芯片產業的爆發性增長時期，可能要在2010年左右才會到來。博奧的目標是致力于成為中國生物芯片技術覆蓋面最廣、產品結構最豐富、市場開發能力最強的生物技術公司。

　　創新中國的魅力　　

　　2005年，美國《時代周刊》的記者曾在《中國能創新嗎》一文中寫到：“從北京市中心到位于郊區的中國最重要的一個新興產業的基地大約有45分鐘的車程。一邊是一只腳仍踏在貧困的發展中世界的中國，另一邊是在生物技術和遺傳工程領域接近世界前沿的中國，考慮到這45分鐘跨越了中國兩個世界，這樣的距離不算遠。車子離開主路——在這條路上，仍有許多中國人以自行車為交通工具，或者干脆步行——駛入令人眼前一亮的中關村生命科學園，仿佛從20世紀一下子進入了21世紀。在玻璃幕墻建筑里面，年紀輕輕的博士們正在從事DNA研究，克隆小動物……博奧生物具有自主研發能力，所以他們研制生產出的產品和服務兼具創新性和高性價比”。

　　能不能創新，事實說了算。10年來，由博奧開發出多種與生物芯片相關的儀器，其性能指標在國際處于領先地位，研制的晶芯 LuxScan 10K系列芯片掃描儀不僅獲得了歐盟CE認證和國家醫療器械注冊證書，還被認定為首批國家自主創新產品、國家重點新產品以及2008中國檢驗醫學十大先進儀器，是中國唯一出口歐美的微陣列芯片掃描儀。

　　博奧的HLA基因芯片分型服務曾先后3次在國際大型HLA DNA分型測試中達到100%的準確率。

　　博奧的HLA分型實驗室成為中國第一家擁有實驗室國家認可委員會和ISO17025認證的HLA分型檢測實驗室，目前，中華骨髓庫已采用該技術并將其作為HLA分型入庫的主要方法之一，打破了國外的壟斷。以程京為技術帶頭人的博奧研發團隊，利用自主創新技術，研制開發的“系統化生物芯片和相關儀器設備的研制及應用”項目于2007年獲得國家技術發明獎二等獎。

　　目前國內5大生物芯片研究中心都使用了博奧生產的儀器。成立近10年來，博奧生物已在相關領域申請專利127項，其中申請國際專利75項，已獲得授權的國際專利為34項，已獲得授權的國內專利達到77項，這樣的成績，不僅在國內同行中居于絕對領先地位，也為我國生物芯片領域擁有自主知識產權作出了貢獻。

　　2009年12月28日，“博奧生物產業研發基地”投資1.5億元，正式簽約入駐成都國際醫學城，同一天，博奧獨立醫學實驗室也正式開始運行，以生物芯片為基礎向醫院和診所提供分子診斷、常規檢測等高端特色醫學檢測服務。

　　顯然博奧在朝更高的目標邁進。

　　當記者問到：下一步制約公司發展的瓶頸在哪里時，程京答道：“人才依然是一個瓶頸，再過兩年，我們希望公司上市，一旦到了一個拐點，發展的勢頭就無法阻擋。到那時公司的運營、管理、研發、生產、銷售都必須向真正的國際一流邁進。所以，我們希望能有更多的國際化人才加入到我們當中，我們的企業還將在歐美設立新的機構，這些都在期待更多人才的加入，特別是留學海外的高層次人才。”

　　采訪時，程京又回憶起了當初的工作——火車機車設計，今天的中國高鐵已經四通八達，鐵路大提速只是加快發展的中國的一個直接表現，在諸多領域，中國“加速度”已經開始讓世人感受到創新中國的魅力。

　　預言家阿瑟·克拉克在其小說《3001》中，曾有過這樣的描述：1千年后的人可以將一種叫做“brain cap”的芯片植入大腦，芯片上堅硬的金屬絲可以將知識直接輸入大腦皮層，因此只需一張薄薄的芯片人們就能免去獲取知識的艱辛。在現實社會中，一種叫做“生物芯片”的東西，也許會成為它的雛形。

　　未來會給人們一個答案……(段風華 侯曉軍)