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微纳医学与组织工程

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微纳医学与组织工程

程京 讲席教授

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从事医学生物物理研究30余年,开创中国生物“芯”纪元

程京,医学院生物医学工程系讲席教授,博士生导师。国家自然科学基金杰出青年科学基金获得者,1999年度教育部长江学者特聘教授,2009年当选中国工程院院士。1963年7月生于北京。1983年获上海铁道大学(现同济大学)工学学士学位。1983至1986年任铁道部资阳内燃机车厂柴油机分厂助理工程师,1986至1999年任西南政法大学司法鉴定中心助理工程师、研究员。其间,1989年至1992年就读于英国思克莱德大学,获司法生物学博士学位,之后在英国阿伯丁大学、美国宾夕法尼亚大学,从事分子生物学和生物芯片相关博士后研究。1996年至2000年任宾夕法尼亚大学病理及实验室医学系研究助理教授,美国纳米基因公司首席科学家和腾隆科技公司技术总监。1999年3月回国,先后任教于清华大学生物科学与技术系、医学系统生物学研究中心、医学院生物医学工程系。2000年至今任生物芯片北京国家研究中心主任。现兼任Human Mutation 杂志通讯编辑、IET Nanobiotechnology 杂志编委、全国生物芯片标准化技术委员会主任委员、中国生物医学工程学会副理事长和发改委国家生物产业发展咨询委员会专家。 程京教授长期从事基础医学、预防医学和临床医学相关生物技术研究,尤其在生物芯片的研究中有重要建树和创新。回国前他关于"芯片实验室"的研究成果发表在1998年的Nature Biotechnology上,并以标题"Lab on a chip"成为该期封面故事,被当年Science评出的世界科技十大突破Biochip一项所引用。回国后,他站在国际生物芯片研究前沿并结合国情,主持建立了国内急需的疾病预防、诊断和预后分子分型芯片技术体系,领导研制了基因、蛋白和细胞分析所需的多种生物芯片,实现了生物芯片所需全线配套仪器的国产化,并打造了以中医智能诊疗装备、分子本草和情志调理等中医现代化为核心的大健康管理平台。主持研制了生物芯片类产品及配套仪器共70余项;获医疗器械注册证(含备案)157项,欧盟CE认证证书94个;获批临床诊断类生物芯片行业标准9项、国家标准17项。产品批量出口欧美二十多个国家数百家医院和科研机构,累计实现销售收入超100亿元。主编中英文著作各4部,在Nature Biotechnology、Nature Communications等SCI期刊上发表论文180余篇,他引9800余次。 曾两次以第一完成人获得国家技术发明奖二等奖(2007年、2018年)、获留学回国人员成就奖(2003年)、求是杰出青年成果转化奖(2004年)、中国青年科技奖(2004年)、谈家桢生命科学创新奖(2008年)、何梁何利科学与技术创新奖(2008年)、中国留学人才归国创业腾飞奖(2010年)、首都科技盛典——推动“北京创造”的十大科技人物(2012年)、中国工程院光华工程科技奖(2014年)、中国首届杰出工程师奖(2014年)、全国妇幼健康科学技术奖科技成果奖一等奖(2015年)、谈家桢生命科学成就奖(2016年)、黄家驷生物医学工程奖一等奖、北京市科学技术奖二等奖(2017年)、中华医学科技奖二等奖(2017年)、首届转化医学杰出贡献奖(2018年)、树兰医学奖(2018年)、第二届全国创新争先奖(2020年)、北京市抗击新冠肺炎疫情先进个人(2020年)、国际工程院理事会颁发的2021CAETS传播奖-工程成就奖(2021 CAETS Communications Prize for Engineering Success Stories)、黄家驷生物医学工程奖一等奖(2023年)、国家科学技术进步奖二等奖(2024年)、中医药国际贡献奖-科技进步奖一等奖(2024年)、华夏医学科学技术奖二等奖(2024年),享受国务院政府特殊津贴。

  • 站在国际生物芯片研究前沿,用系统性创新攻克生物芯片设计制作中长期面临的难题

    程京院士从事医学生物物理研究30余年,在芯片设计原理、制作工艺、芯片实验室系统集成和配套仪器方面,为攻克生物芯片设计制作中对检测精度、重复性、通量及价格三高一低要求长期面临的难题,深入研究了芯片亲和反应新机制、表面化学、微加工及微样印制均一性等关键技术,建立了5类共性创新技术:①基于寡核苷酸芯片的蛋白活性检测技术;②检测小分子药物的蛋白芯片竞争免疫分析技术;③提高芯片检测精度和重复性的杂交盖片和特殊点样液技术;④等位基因特异性PCR通用微阵列芯片(ASPUA) 技术和恒温扩增碟式微流控芯片技术;⑤全集成微流控芯片实验室技术和全套生产工艺。基于这五类技术主持建立了包括出生缺陷干预、重大慢病防控、感染性疾病诊治和其他疾病个体化诊治在内的用于疾病预防、诊断及个体化用药的快速、高通量分子分型芯片技术体系。多次在国家重大公共卫生事件和抗震救灾中做出突出贡献。

    在抗击新冠疫情中,程京院士受清华委派迅速牵头组建病毒核酸快捷检验技术团队开展科研攻关,统筹学校多个院系科研骨干形成集团优势,先后取得了呼吸道多病毒核酸检测芯片系统全集成芯片实验室系统新冠病毒核酸检测移动实验室等多项抗疫科研成果。

    程京院士任全国生物芯片标准化技术委员会主任委员,组织制订国家标准共计14项:1、生物芯片基本术语;2DNA微阵列芯片通用技术条件;3、蛋白质微阵列芯片通用技术条件;4、分枝杆菌菌种鉴定基因芯片检测基本要求;5、人体疾病易感DNA多态性检测基因芯片;6、微阵列芯片用醛基基片;7、激光共聚焦生物芯片扫描仪技术要求;8、面阵荧光成像微阵列芯片扫描仪技术要求;9、微阵列生物芯片点样仪技术要求;10、基于微阵列芯片的遗传性耳聋基因检测方法;11、染色体异常检测基因芯片通用技术要求;12、微阵列生物芯片清洗仪技术要求;13、微阵列生物芯片反应仪技术要求;14、结核分枝杆菌耐药基因芯片检测基本要求。并作为主要参编人参与《微阵列芯片用醛基基片》、《染色体异常检测基因芯片通用技术要求》的编写工作。




  • 1. "A highly automated mobile laboratory for on-site molecular diagnostics in the COVID-19 pandemic "

    Xing, W., Wang, J., Zhao, C., Wang, H., Bai, L., Pan, L., Li, H., Wang, H., Zhang, Z., Lu, Y., Chen, X., Shan, S., Wang, D., Pan, Y., Weng, D., Zhou, X., Huang, R., He, J., Jin, R., Li, W., Shang, H., Zhong, N. and Cheng, J.

    Clinical Chemistry, 2021, 67(4): 672-683.

    2. "Evaluation of the immunomodulatory effects of anti-COVID-19 TCM formulae by multiple virus-related pathways "

    Qiao, L., Huang, W., Zhang X., Guo, H., Wang, D., Feng Q., Jin, R., Xie, L., Li, W. and Cheng, J.

    Signal Transduction and Targeted Therapy, 2021, 6(1): 577-579.

    3. "Concurrent hearing and genetic screening of 180,469 neonates with follow-up in Beijing, China"

    Dai, P., Huang, L., Wang, J., Gao, X., Qu, C., Chen, X., Ma, F., Zhang, J., Xing, W., Xi, S., Ma, B., Pan, Y., Cheng, X., Duan, H., Yuan, Y., Zhao, L., Chang, L., Gao, R., Liu, H., Zhang, W., Huang, S., Kang, D., Liang, W., Zhang, K., Jiang, H., Guo, L., Zhou, Y., Zhang, W., Lyu, F., JIn, Y., Zhou, Z., Lu, H., Zhang, X., Liu, P., Ke, J., Hao, J., Huang, H., Jiang, D., Ni, X., Long, M., Zhang, L., Qiao, J., Morton, C., Liu, X., Cheng, J., Han, D.

    The American Journal of Human Genetics, 2019, 105(4): 803-812.

    4. "A review of impedance measurements of whole cells"

    Xu, Y., Xie, X., Duan, Y., Wang, L., Cheng, Z., Cheng, J.

    Biosensors and Bioelectronics, 2016, 77:824-836.

    5. "Genome-wide association study identifies a new susceptibility locus for cleft lip with or without a cleft palate"

    Sun, Y., Huang, Y., Yin, A., Pan, Y., Wang, Y., Wang, C., Du, Y., Wang, M., Lan, F., Hu, Z., Wang, G., Jiang, M., Ma, J., Zhang, X., Ma, H., Ma, J., Zhang, W., Huang, Q., Zhou, Z., Ma, L., Li, Y., Jiang, H., Xie, L., Jiang, Y., Shi, B., Cheng, J., Shen, H., Wang, L. and Yang, Y.

    Nature Communications, 2015, 6: 6414.

    6. "MicroRNAs-372/373 promote the expression of hepatitis B virus through the targeting of nuclear factor I/B"

    Guo, H., Liu, H., Mitchelson, K., Rao, H., Luo, M., Xie, L., Sun, Y., Zhang, L., Lu, Ying., Liu, R., Ren, A., Liu, S., Zhou, S., Zhu, J., Zhou, Y., Huang, A., Wei, L., Guo, Y. and Cheng, J.

    Hepetology, 2011, 54 (3): 808–819.

    7. "An automatic and quantitative on-chip cell migration assay using self-assembled monolayers combined with real-time cellular impedance sensing"

    Wang, L., Zhu, J., Deng, C., Xing, W. and Cheng, J.

    Lab on a Chip, 2008, 8(6): 872-878.(封面文章)

    8. "Novel high-throughput profiling of human transcription factors and its use for systematic pathway mapping"

    Qiao, J., Shao, W., Wei, H., Sun, Y., Zhao, Y., Xing, W., Zhang, L., Mitchelson, K. and Cheng, J.

    Journal of Proteome Research, 2008, 7(7): 2769-2779.

    9. "Construction of a multiplex allele-specific PCR-based universal array(ASPUA) and its application to hearing loss screening"

    Li, C., Pan, Q., Guo, Y., Li, Y., Gao, H., Zhang, D., Hu, H., Xing, W., Mitchelson, K., Xia, K., Dai, P. and Cheng, J.

    Human Mutation, 2008, 29(2): 306-314.

    10. "Preparation and hybridization analysis of DNA/RNA from E. coli on microfabricated bioelectronic chips"

    Cheng, J., Sheldon, E.L., Wu, L., Uribe, A., Gerrue, L.O., Heller, M.J., Carrino, J. and O Connell, J.P.

    Nature Biotechnology, 1998, 16(6): 541-546.(封面文章)

  • 1. Biochip Technology

    Harwood Academic Publishers 2001 美国

    2. Capillary Electrophoresis of Nucleic Acids

    Humana Press 2001 美国

    3. 生物芯片技术

    清华大学出版社 2004 中国

    4. 激光指纹术

    清华大学出版社 2005  中国

    5. The Frontiers of Biochip Technology I

    Kluwer Academic Publishers 2005 美国

    6. The Frontiers of Biochip Technology II

    Kluwer Academic Publishers 2005 美国

    7. 生物芯片技术实验室教程

    清华大学出版社 2006 中国

    8. 生物芯片:生命信息CPU 2006 中国

    少年儿童出版社 2006 中国


  • 学术荣誉与奖励

    2007/2018 两次获国家技术发明奖二等奖(第一完成人)

    2024 国家科学技术进步奖二等奖

    2024 中医药国际贡献奖-科技进步奖一等奖

    2024 华夏医学科学技术奖二等奖

    2023 黄家驷生物医学工程奖一等奖

    2021 CAETS Communications Prize for Engineering Success Stories(工程成就传播奖)

    2020 全国创新争先奖

    2018 树兰医学奖

    2018 首届转化医学杰出贡献奖

    2017 黄家驷生物医学工程奖一等奖

    2016 谈家桢生命科学成就奖

    2014 中国工程院光华工程科技奖

    2008 何梁何利科学与技术创新奖

    2004 中国青年科技奖

    2004 求是杰出青年成果转化奖

    开设课程

    转化医学工程

    其他社会职务

    2009.12-至今 中国工程院,院士

    2024.09-至今 中国生物医学工程学会,会士

    2024.03-至今 美国医学与生物工程院,会士

    2020.12-至今 中国中医科学院学部,委员

    2019.08-至今 中国医学科学院学部,委员

    2015.12-至今 中国生物医学工程学会,副理事长

    2015.04-至今 国际欧亚科学院,院士

    2008.09-至今 全国生物芯片标准化技术委员会,主任委员

    2006.10-至今 中国医药生物技术协会生物芯片分会,主任委员

    2005.10-至今 Human Mutation, Communicating Editor

    2005.01-至今 IET-Nanobiotechnology, Editorial Member

    专利技术

    1.一种激光微阵列芯片扫描仪,ZL200580049795.4,发明人:王宪华 徐辉 叶建新 孙烨磊 黄国亮 程京

    2.一种全流程生物检测装置,ZL202010308398.0,发明人:王磊 白亮 陈翔 郭腾飞 周鑫颖 程京 文飞 王亚南 郑隆堂 刘鹏 李宝连 徐友春 庄斌 邢婉丽

    3.一种电子药方生成方法、装置及电子设备,ZL202011577985.6,发明人:张柯 周晴 张智 常玉俊 谢兰 程京

    4.一种治疗慢性心力衰竭的中药组合物及其制备方法和应用,ZL202110774230.3,发明人:乔连生 谢兰 郭弘妍 程京 张智 张晓玲 

    5.一种眼象与症状信息的信息关联方法,ZL202110780736.5,发明人:张智 曹晨思 程京

    6.确定白睛区域内血脉颜色的方法和装置,ZL202311785621.0,发明人:李旸 范里明 朱婷 黄超楠 李航 袁征 王文君 程京