五十年前,,位于美國舊金山的硅谷孕育了給本世紀(jì)人類各個方面帶來巨大沖擊的一場工業(yè)革命即'硅革命',。用硅作為基質(zhì)材料,,通過不懈努力,,人們終于完成了將分離元器件構(gòu)成的龐大電路通過光刻加工,,縮微到了指甲蓋大小的集成電路芯片中,。集成電路芯片的研制成功,,使占地數(shù)間房屋的分離元件計算機(jī)縮微到了現(xiàn)在只有書本大小、但功能和速度有過之而無不及的筆記本計算機(jī),。無獨(dú)有偶,,五十年后的世紀(jì)交替之際,又是在美國的硅谷開始出現(xiàn)了另一種芯片--生物芯片,。以生物芯片為核心的各相關(guān)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)正在全球崛起,,世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家已開始大投入、爭先恐后地,、有計劃地對此領(lǐng)域中的知識產(chǎn)權(quán)進(jìn)行跑馬圈地式的保護(hù),。在今后的5年之內(nèi),,應(yīng)用生物芯片的市場銷售將達(dá)到200億美元左右。世界著名商業(yè)雜志《財富》對此領(lǐng)域非??春?,它在其1997年的3月31日刊中講到:"微處理器使我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)生了根本改變、給人類帶來了巨大的財富,、改變了我們的生活方式,。然而,生物芯片給人類帶來的影響可能會更大……"
一個世紀(jì)以來,,無數(shù)從事生命科學(xué),、醫(yī)學(xué)、化學(xué)和法庭科學(xué)的研究人員一直在各自的實(shí)驗(yàn)室中從事著許多重復(fù)且工作量很大的高級繁重體力勞動,。分析儀器的自動化程度太低使得無數(shù)高級知識分子至今仍不能使自己的才能得到充分體現(xiàn),、抱負(fù)難以施展。制約儀器分析全自動化的一個最主要因素是難以將各種生化分析中所遇到的樣品制備一環(huán)與后續(xù)的化學(xué)反應(yīng)及結(jié)果檢測/分析兩個步驟全部有機(jī)地集成到一塊,。而采用生物芯片技術(shù)的目的正是將生命科學(xué)研究中的許多不連續(xù)的分析過程,,如樣品制備,化學(xué)反應(yīng)和分離檢測等,,移植到芯片中并使其連續(xù)化和微型化,。用這些生物芯片所制作的具有不同用途的全功能縮微芯片實(shí)驗(yàn)室具有下述一些主要優(yōu)點(diǎn),即分析全過程自動化,、生產(chǎn)成本低,、防污染(芯片被全封閉且一次性使用)、分析速度可獲得成千上萬倍的提高,、同時,,所需樣品及化學(xué)藥品的量可獲得成百上千倍的減少、極高的樣品并行處理能力,、儀器體積小,、重量輕、便于攜帶,。我們今后可以通過自己擁有的個人化驗(yàn)室,,在地球上任何地方,隨時對自己的身體健康狀況進(jìn)行監(jiān)測,,并通過環(huán)球通訊系統(tǒng)將結(jié)果傳回到居住地的家庭醫(yī)生處,,通過其分析結(jié)果,開出醫(yī)囑再立即送回給我們,??梢栽O(shè)想,屆時通過建立MedNet這樣的醫(yī)學(xué)互聯(lián)網(wǎng),,我們不但可以作遠(yuǎn)程診斷,,同時還可以做遠(yuǎn)程手術(shù)和其他治療,。縮微芯片實(shí)驗(yàn)室的出現(xiàn)將會給分子生物學(xué),、疾病診斷和治療,、新藥開發(fā)、農(nóng)作物育種和改良,、生物武器戰(zhàn)爭,、司法鑒定、食品衛(wèi)生監(jiān)督等領(lǐng)域帶來一場革命,。正因?yàn)槿绱?,北美和歐洲許多國家的政府和私人機(jī)構(gòu)已開始重新調(diào)整他們的研究開發(fā)戰(zhàn)略來推動此項研究工作的進(jìn)程,僅美國政府和企業(yè)就已投入了近20億美元的研究經(jīng)費(fèi),。
在硅谷,,集成電路工業(yè)的出現(xiàn)帶動了101號高速公路兩旁近80英里長的區(qū)域內(nèi)星羅棋布的八千多家與集成電路和計算機(jī)相關(guān)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,1998年營業(yè)額達(dá)2000億美元,,使這些公司獲得了豐厚的利潤,,主要原因是他們擁有屬于自己的計算機(jī)芯片專利和技術(shù)。相比之下,,北京中關(guān)村(中國的硅谷)的計算機(jī)制造業(yè)所創(chuàng)造的利潤就低多了,,原因是我們用的CPU是'洋芯片'。如果說計算機(jī)行業(yè)已是既成事實(shí),,那么,面對來勢迅猛的生物芯片工業(yè)我們的對策又是什么呢,?