王大珩院士和《現代科學儀(yi) 器》主編胡柏順在《加速發展我國現代儀(yi) 器事業(ye) 迎接21世紀挑戰》一文中寫(xie) 道：

    當今科學儀(yi) 器技術zui引人注目的發展是在生物、醫學、材料、航天、環保、國防等直接關(guan) 係到人類生存和發展的諸多領域中，科研裝備不但能提供空間分析的數據，而且可作表麵、內(nei) 層和微區分析，甚至三維立體(ti) 掃描分析和時間分辨數據。發展高分辨率、高選擇性、高靈敏度的活體(ti) 動態研究技術、原位技術、非接觸無損測定技術等成為(wei) 趨勢，發展超快時間分辨和超高空間分辨技術成為(wei) 儀(yi) 器發展新的追求目標。研究的對象和過程，從(cong) 靜態轉入動態，上正在大力發展集采樣、樣品處理製作、自動檢測分析和結果於(yu) 一身的流程分析係統；發展現場和實時的研究手段。生命科學等複雜體(ti) 係研究的瓶頸是缺乏靈敏、有效和快速的現場或實時的研究手段，解決(jue) 這一問題的突破口在於(yu) 發展新的檢測原理和新的檢測儀(yi) 器。

    然而，新近出版的《科學儀(yi) 器學科與(yu) 技術進展的研究報告》提供了這樣一個(ge) 令人沮喪(sang) 、憂慮的數據：生命科學領域儀(yi) 器目前上約有80餘(yu) 種，我國能夠商品化的產(chan) 品隻有16種，正在研究的有十多種。在這樣一個(ge) 重磅前沿領域，沒有自己的儀(yi) 器，能做出多少原創成果？

    不過，當我們(men) 仔細了解了中科院科研人員自己研製的設備，或許能看到我國生命科學的新希望。

    中國科學院大連化學物理研究所的一棟樓房裏，有幾間潔淨度要求很高的房間——微流控芯片實驗室。該所研究員林炳承介紹，2004年9月，美國Business 2.0雜誌封麵文章把芯片實驗室納入“改變未來的7種技術”。芯片實驗室又稱微流控芯片或微流控芯片實驗室，指在一枚郵票或一張大小的芯片上，完成生物或化學實驗室各種功能的技術。生物和化學等領域涉及的樣品製備、生物與(yu) 化學反應、分離、檢測，細胞培養(yang) 、分選、裂解等基本操作單元，都可集成到芯片上，由微通道形成網絡，以可控流體(ti) 貫穿整個(ge) 係統，它能取代常規化學或生物實驗室的各種功能。該實驗室的基本特征和zui大優(you) 勢，便是多種單元技術在整體(ti) 可控的微小平台上靈活組合、規模集成。

    林炳承和大化所副研究員秦建華所在的研究組，在包括中科院科研裝備專(zhuan) 項在內(nei) 的各種資金的支持下，建立了具有自主知識產(chan) 權和核心競爭(zheng) 力的芯片實驗室係統，自行設計研製了一係列不同檢測器、不同功能的微流控芯片儀(yi) 和一係列不同材料、不同結構的微流控芯片；實現了進樣、萃取、電泳、色譜、膜分離等單元操作芯片化，並通過自行研製的微閥微泵形成集成功能；在上述集成的芯片上開展了DNA、蛋白質反應等研究。以此為(wei) 基礎，開展了上百例高血壓、腫瘤和乙肝醫學的診斷研究，完成了18例疑似SARS患者咽拭子樣品的快速檢測，並以阿黴素對肝癌細胞作用為(wei) 模型，建立了一套藥物高通量篩選芯片係統，在一定程度上實現了芯片實驗室係統的功能化。

    “中國微流控芯片的研究已得到了同行的承認，發表的SCI文章數已居*二。按目前的趨勢，5年左右微流控芯片將在國內(nei) 業(ye) 界得到廣泛應用。”大化所科技處有關(guan) 人員說。

    當前，物理學、化學、信息科學和生命科學等已緊密相連，中科院的儀(yi) 器研製與(yu) 此同步前行。中科院物理研究所研究員呂惠賓告訴記者，他們(men) 研製的激光分子束外延裝置，除可在原子尺度控製生長通常的有機和無機薄膜材料，還可用於(yu) 製備其他製膜設備和方法難以勝任的高熔點、多元素，特別是含有氣體(ti) 元素的多元素和複雜層狀結構的薄膜和超晶格。

    呂惠賓說，他們(men) 研製的設備除在材料外延生長過程中可以原位實時監控薄膜材料原子分子一層一層製備，還能進行其相應的激光與(yu) 物質相互作用和成膜過程的物理、化學等方麵的基礎研究。因此，該設備是探索開發新技術新器件和進行相關(guan) 基礎研究的一個(ge) 很好的平台。他們(men) 下一步計劃與(yu) 美國加州大學戴維斯分校合作，發展用於(yu) 氧化物薄膜原子尺度外延生長的光反射差法原位實時探測技術，並將其擴展到生命科學領域。

    照亮交叉科學發展道路的“探路燈”，在中科院其他研究所隨處可見。

    中科院化學研究所研究員江雷說：“光學顯微鏡曾經是觀測微小結構和物體(ti) 的*手段，但隨著科技向低維與(yu) 介觀尺度發展，要求新一代光學顯微技術具備更高的分辨率。近場光學顯微鏡架起了原子力探針顯微鏡與(yu) 光學顯微鏡之間的橋梁，是*能夠突破光的衍射極限直接給出光學與(yu) 光譜特性的設備。”他指出，因為(wei) 掃描近場光學顯微鏡的*優(you) 點，目前在化學、生物學和物理學等學科以及它們(men) 的交叉領域正發揮著*的作用。據了解，江雷研究小組研製的近場光學顯微鏡，可實現對納米尺度的物體(ti) 進行個(ge) 體(ti) 性的研究，為(wei) 其他技術難以替代。

    正在研製“分子材料、分子器件原位製備與(yu) 研究係統”的中科院化學研究所研究員胡文平，描述了他自製的儀(yi) 器對未來的意義(yi) 。他說：“如果有一天你看到這麽(me) 一幅圖像：一個(ge) 市民從(cong) 口袋中掏出一塊塑料布，把它展開收看電視、上網、收發電子郵件，你不要驚訝。這正是有機電子學的追求所在。”

    胡文平介紹，目前一些有遠見的科學家正在致力於(yu) 研究有機半導體(ti) 材料的本征性能。因為(wei) 有機材料很容易受汙染，也很難生長出像無機半導體(ti) 矽那樣的大尺寸有機單晶來滿足研究和產(chan) 業(ye) 需求，導致很多科學家不太願意從(cong) 事這一領域研究。這個(ge) 嚴(yan) 酷的現實，使人回想起上世紀初無機半導體(ti) 的研究狀況：當時，*科學家都不太願意從(cong) 事半導體(ti) 方麵的工作，原因是很難得到高純和高質量的半導體(ti) 。這和今天有機晶體(ti) 管研究的狀況類似。因此，推動有機晶體(ti) 管和有機電路研究的關(guan) 鍵之一，就在於(yu) 有效避免各種汙染物的影響，揭示有機材料的本征性能，獲得高遷移率、高開關(guan) 比、高穩定性的有機場效應材料。他說：“這也是我們(men) 這套‘分子材料、分子器件原位製備與(yu) 研究係統’研製的初衷和原動力。”