左图：各种类型的生物芯片。右图：神经细胞电生理芯片。

    一块厘米见方的薄片

    你的计算机CPU用的是什么芯片？是Intel还是AMD？其实无论是Intel还是AMD，其本质都一样，都属于半导体芯片。进入21世纪，随着生物技术的迅速发展，电子技术和生物技术相结合诞生了半导体芯片的“兄弟”——生物芯片。

    对于生物芯片，人们可能不像对计算机微处理器——半导体芯片那样熟悉。什么是生物芯片呢？一般说来，生物芯片就是在一块厘米见方的玻璃片、硅片、塑料膜等材料上，通过特殊的表面化学处理连接上相关的生物分子，经过特殊设计的生物化学反应，然后由专用的仪器收集检测信号，再用计算机分析数据结果。生物芯片是微电子学、化学、物理学、信息学和生物学相互交叉形成的一项高新技术。生物芯片技术可以对细胞、DNA、蛋白质等生物组分进行准确、快捷和大信息量的检测分析。生物芯片的模样五花八门，有的和计算机芯片一样规矩、方正，有的是在透明的玻璃或塑料上面点上排排微米级圆点或划了一条条的蛇形细槽，还有的是由一些不同形状头发粗细的管道和针孔大小的腔体，不同结构的微型电子、机械器件紧密排列在一起形成的。

    半导体芯片和生物芯片都使用了微加工、光学、光刻等类似技术，都把庞大的系统进行了缩微，最后输出的信号都是数字信号。不同点在于：第一，输入的信号不一样。半导体芯片很怕水，接触到水溶液就会短路，而生物芯片恰恰要分析液体，输入其中的可能是血液、尿液、唾液等体液，不会出现短路现象；第二，半导体芯片是永久性固定使用，而生物芯片是一次性使用，并伴随着相应的生物化学反应；第三，从材料上来说，半导体芯片以硅为基本材料，而制备生物芯片使用的材料则比较广泛，除了硅，还可以使用玻璃、塑料等其他材料。

     目前常见的生物芯片分为三类：第一类为微阵列芯片，包括基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片和组织芯片；第二类为微流控芯片（属于主动式芯片），包括各类样品制备芯片、聚合酶链反应（PCR）芯片、毛细管电泳芯片和色谱芯片等；第三类为以生物芯片为基础的集成化分析系统（也叫“芯片实验室”，是生物芯片技术的最高境界）。“芯片实验室”可以完成诸如样品制备、试剂输送、生化反应、结果检测、信息处理和传递等一系列复杂工作。这些微型集成化分析系统携带方便，可用于紧急场合、野外操作甚至放在航天器上。