2.微流控技術與儀器
(1)近兩年該領域國際上取得了重大突破與進展
微流控(microfluidics)技術是當前正在急速發展的高新技術和科技前沿領域之一，是未來生命科學、化學科學與信息科學發展的重要技術平臺，受到高度重視。微流控技術是在微米尺度結構中操控納升至皮升體積流體的技術與科學，在該尺度下大幅度增強的層流效應、表面張力效應、毛細效應、熱傳導效應及擴散效應等，使許多物理與化學過程顯著加速。最能發揮這種優勢的領域之一就是提供生命信息的微全分析系統。通過分析裝備微型化、芯片化、集成化，使分析效率成百倍，千倍地提高，試樣和試劑消耗下降為百分之一、千分之一，其最終目標是在芯片大小的空間實現化學實驗室的全部功能-即所謂“芯片實驗室”(Lab-on-a-chip)。
最近，美國加州大學伯克利分校Mathies研究組在DNA測序的全部操作集成化方面取得了很大進展。所研制的由玻璃和硅橡膠加工的集成化微生化處理器實現了在納升水平上的Sanger測序全部三個步驟，包括熱循環、樣品純化和毛細管電泳分離。該系統僅用1 fmol DNA 模板(試劑和樣品消耗較常規方法減少數百倍)以99%的準確度完成了556個連續堿基的測序。在此基礎上，有可能發展出低價便攜式的家用基因測序儀。
另一個值得高度重視的發展是美國斯坦福大學Quake研究組所報道的基于硅橡膠(聚二甲基硅氧烷，polydimethylsiloxane, PDMS)微加工的高密度微流控芯片系統。該技術在2002年在Science上以封面論文發表之后，迅速得到多方廣泛應用，已成為化學系統實現微型化的重要依托技術。目前，該技術已被應用于反轉錄酶聚合酶鏈反應、陣列反應，放射性標記物的多步化學合成以及高效率的蛋白質結晶及結晶條件的優化等重要領域。
(2)我國在該領域的國際學術地位
2001年國家基金委啟動了題目為《微流控生化分析系統的基礎研究》的重大研究項目。目前我國在微流控分析領域，研究成果總體上已達到國際先進水平，其中部分成果、包括：微流控芯片的研制與加工技術、微流控高通量連續進樣方法、微流控電致化學發光系統、微流控固定化酶反應器在蛋白質分析中的應用、微流控單細胞分析、微流控熒光和吸光檢測系統的微型化，以及納米技術在微流控系統中的應用等在國際相關學術領域已具備一定領先優勢。申請了百余項ZL，并研制了多種具備不同程度自主知識產權的微流控分析儀器、裝置或樣機，為相關儀器的產業化提供了有利基礎。
至2005年底，我國大陸學者發表的SCI收錄微流控論文數已達190篇，超過了微流控分析研究領域強國—日本的當年被收錄數，而僅次于美國,位居世界第二。
微流控芯片具有良好的應用前景。
(八)電化學分析儀器
國際上以美國CH Instrument公司生產的CHI系列、美國Bio Analytical System公司生產的BAS系列、美國Princeton Applied Research生產的EG&G系列、荷蘭Ecochemie的AutoLab系列，是電化學分析儀器的代表。在國內，電化學分析儀器生產廠家有七八個主要生產廠家。
1.電化學分析儀器的聯用技術
分離分析聯用的新技術是當前分析儀器發展的一個趨勢。將電化學分析技術和其他分離分析手段聯用，可以提供高靈敏度、響應快、壽命長、是動態在線檢測手段。
聯用技術包括高效液相色譜-電化學、光譜-電化學聯(如表面等離子體共振、園二色譜、紅外、紫外、拉曼等光譜技術)，可以實現方便、快速、現場、高靈敏度的分析。
2.電化學分析儀器微型化
微型化是現代分析儀器的重要發展趨勢之一，微型化電化學儀器常是現場、原位、活體檢測技術的基礎。
國際上如加州理工學院的Barton研究小組，實現了基于DNA修飾電極的芯片檢測儀器。該儀器可以實現DNA的靈敏、快速檢測。利用該方法可以實現各類堿基錯配的檢測。
西安瑞邁分析儀器有限責任公司最近推出了MPI-M型微流控芯片電化學檢測儀—電化學分析儀。該儀器依托于系統所擁有的多通道電化學分析數據采集與分析測試平臺、微流控芯片多路高壓電源控制部件，該儀器可應用于基于微流控芯片分析的電化學檢測及聯用的微流控芯片電化學分析等。
3.電化學分析儀器的發展趨勢
研發高靈敏度、響應快、壽命長、微型化、可動態在線檢測并經濟適用、有自主知識產權的新型電化學分析儀器是發展的趨勢，以滿足環境、生命科學、能源、出入境檢疫檢驗與食品安全等公共安全領域監測檢測對常規儀器的需求。
(九)生命科學技術與儀器的新進展
隨著生命科學的迅猛發展，國外許多生產分析儀器和生化儀器的廠家以及
一大批新生的生物技術企業都迅速擴展、開拓甚至轉向從事生命科學儀器的開發和生產。實際上生命科學技術中所用的儀器既包涵上述八類科學儀器的一系列特定的應用，同時又依據生命科學技術的特需，出現一大批生命科學的專用儀器，包括生物樣品的保存、培養、分離、雜交，基因的提取、純化、擴增、合成、導入、重組，以及復雜的檢測、觀察和分析等等儀器設備，本文中不逐一概述了，僅以當今生命科學最熱門的三大主題，概述生命科學技術與相關儀器的新進展。
1.基因測序和基因轉錄技術與儀器
50年前提出了DNA雙螺旋結構以后，癌基因以及內切酶，逆轉錄酶等的相繼發現使生命科學經歷了一場空前的大革命。隨著對基因的進一步認識，科學家不僅把這些知識應用到人類的健康，而且還延伸到與人類生存息息相關的農業，畜牧業等各個領域中去。目前的主要目標：一是基因治療的研究;二是用于藥物研究的動物模型開發和建立有用的細胞株;三是對農產品和畜牧業進行基因改造，創造高產、優質、高抗的新品種、對人體有益的健康食品。
(1)基因測序技術與儀器
科學家希望將來能夠為病人提供根據他們自己的遺傳特征“定制”的藥物，這需要對病人的基因組進行測序。人類基因組的第一次測序用了10多年。一些新興的生物技術公司，試圖將時間縮短到24小時以內。基因組測序領域的先驅Craig Venter說：“我們的目標是只花費1,000美元，在幾分鐘或者幾秒鐘內完成一個基因組的測序”。美國政府給予了大力的資助(NIH給了8,000萬美元的專項)，2006年10月初美國的民間基金會(X-prize)提出了1,000萬美元的獎勵。快速低成本人類全基因組測序技術正在全世界范圍內高速發展，已經成為國際上一個競爭十分激烈的研究領域。例如美國454 生命科學公司已經研制出商品化的測序設備和試劑，能夠對600kb的微生物基因組進行測序，準確率可達到99.99%。
雙脫氧核苷酸鏈終止法(Sanger法)是目前使用最普遍的DNA序列分析技術。Sanger法最多可以測試約1,000個堿基的序列，這個限制主要是由于序列長度的增加會造成鏈終止的幾何可能性減少。要想在幾秒鐘內對數以10億的堿基對進行測序，需要完全不同的方法。為此，出現了很多的新技術和新儀器。
A)脈沖多線激發方法(PME， pulsed multilane excitation)
美國貝勒醫學院(BCM)和萊斯大學研制出了一種“色盲”熒光檢測方法，是基于Sanger法和毛細管電泳技術，叫做脈沖多線激發(PME)，利用4種激光，每種與一種特定的染料相配，利用整個可見光光譜，消除了染料間的交互問題，無需進行進一步的信號處理，能收集更多的信號，提高了DNA測序的靈敏度和精確度。
B)Solexa方法
Solexa公司利用單分子陣列測試genotyping，目的是重測序人類基因組。該公司相繼推出了DNA測序表達譜產品(DNA sequencing ,expression profiling)以及microRNA分析平臺-Solexa Genome Analysis System。
Solexa方法中，檢測可以重復25次，可以同時檢測上億個核苷酸片斷。