生物芯片是指通过微加工和微电子技术在固相基质表面构建微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、核酸以及其他生物分子等进行准确、快速、高通量检测。生物芯片技术的本质特征是利用微电子、微机械、化学、物理以及计算机技术，将生命科学研究中的样品检测、分析过程实现连续化、集成化、微型化。芯片上集成了成千上万密集排列的分子微阵列或分析元件，能够在短时间内分析大量的生物分子，快速准确地获取样品中的生物信息。生物芯片技术被认为是继20世纪大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。

如何从海量的基因信息数据中发掘成千上万基因的功能，研究其在生命过程中所担负的角色，成为基因组时代特别是后基因组时代面临的重要课题。在这样的背景下，20世纪90年代初产生了一项新的以基因芯片为先导的生物技术即生物芯片技术。生物芯片技术是伴随着人类基因组计划而出现的一项高新生物技术。2001年6月公布了人类基因组测序工作草图；2002年初发表了较高精确度和经过详细注解的人类基因组研究结果；2004年10月发表了已填补基因组中许多Gap片段的更精确的人类全基因组序列，标志人类基因组计划的完成和新时代的开始(Nature，2004 ，431)。

生物芯片技术的出现引起了国际上广泛关注。美国商业界权威杂志Fortune 在1997年3月刊中，以封面为题撰文对生物芯片技术重要性和对未来社会的影响进行了大胆预测。1998年Science杂志把生物芯片技术列为年度十大科技突破之一。此外，国际权威杂志Science和Nature杂志已多次出版专集，系统介绍生物芯片技术取得的重大进展。

生物芯片的产生和发展已经历了十多年的历程。生物芯片技术出现之后，人们对其产业化进程所寄予的过高期望以及各种急功近利和过分炒作现象现已趋于理性化，生物芯片技术研究和应用以及产业化进程中存在的许多问题有待进一步解决(Science，2004，306)。不容否认，生物芯片技术在近几年已取得了重要进展。特别是，生物芯片技术在科学研究上的广泛应用，并逐步发展成为实验室中的常规分子生物学技术。同时，生物芯片技术具有广阔的应用空间和产业化前景。本书就是在这样的背景下组织编写的一本比较全面系统介绍生物芯片技术及其最新进展的专著。

本书内容广泛全面，理论性与实用性兼顾。所涉及内容包括：生物芯片技术概况(陈忠斌、王艳华)；寡核苷酸芯片技术(王秀荣)；DNA微阵列技术(仇华吉)；蛋白质芯片技术(章金刚、高志贤、周华蕾)；组织芯片和细胞芯片技术(仇华吉)；糖芯片技术(仇华吉、陈忠斌)；微流路芯片技术(何为)；基因生物传感器技术(高志贤)；生物芯片信号检测技术(邹扬、刘全俊、唐晓燕、强兆燕、申晓敏、温恬、汤华、陆祖宏)；生物芯片生物信息学(邹扬、潘品良、姚均、汤华)；生物芯片技术应用(刘原君、汤华)。此外，在附录中列出了DNA微阵列用于RNA表达谱分析实验方案(唐晓燕、申晓敏、强兆燕、汤华)和生物芯片技术主要公司网站(王艳华、仇华吉、陈忠斌)。本书适合于从事生物芯片技术研究和开发的科研人员以及从事生物学、医学研究的广大科研人员。

近年来我国陆续出版的一些介绍生物芯片技术的优秀著作，与之相比，本书具有其自身的特色和新颖之处。

第一，本书是国内第一本以技术为主线，重点介绍生物芯片技术及其最新进展的著作。本书内容新，力求展示生物芯片技术研究的最新发展，特别是近两年来的生物芯片技术研究所取得的进展，从所引用文献截止到2004．年10月便可见一斑。

第二，本书内容全面。涉及的生物芯片技术中，有发展相当成熟和已投入应用的基因芯片(寡核苷酸芯片和CDNA芯片)和蛋白质芯片也有出现较晚或新出现的其他类型芯片，如组织芯片和细胞芯片技术、微流路芯片、生物传感芯片等技术。这样全面而系统的介绍，使读者能够系统了解生物芯片技术发现现状和研究进展。

第三，本书在国内首次系统介绍了组织芯片、细胞芯片技术和糖芯片技术及其研究进展。这在国际同类专著中也不多见。糖生物学是生物学研究的一个重要分支，糖组(glycomics)已成为糖生物学的重要研究内容。糖芯片技术作为糖组学研究的重要研究工具对糖生物学研究将产生重大影响。组织芯片和细胞芯片技术以及糖芯片技术刚出现不久，国内外所有同类专著中很少对这些新出现的生物芯片技术进行介绍。同时，本书对生物芯片技术研究和应用中重要而目前又较薄弱的技术和环节，如生物芯片信号检测技术和生物芯片的生物信息学等进行了详细介绍。

第四，考虑到生物芯片技术是一种操作性强的生物技术，本书对技术操作性强的章节如基因芯片和组织芯片等，在介绍技术发展现状和研究进展的同时，也对相关的实验操作进行了详细介绍，对从事生物芯片技术应用的科研人员和研究生等具有重要参考价值。

本书编写工作主要由国内从事生物芯片相关研究的科研人员完成。由于生物芯片技术领域新、内容广、进展快并且涉及多学科理论和技术的融合，同时，参与编写的人员主要是年轻或刚博士毕业的科研人员，在生物学基础理论和科研经验上尚存在诸多不足与缺陷；加上仅用7个多月时间完成本书全部编写和校对工作，时间仓促。可以肯定，本书内容和一些学术观点还存在值得商榷之处，甚至可能存在不完美之处。恳请广大专家学者和科研同仁对本书提出宝贵批评和建议，以便再版时加以改进和充实。

当我接受该书主编时，正好到美国做访问学者。本书各位编撰者为了高质量完成各章编写任务，克服时空上的限制，通过Email和电话进行联系和协调，进行了大量艰苦细致的工作。我的夫人王艳华女士，作为本书编写过程中的总协调人，保持与各位编撰人员的协调联系，并协助完成本书统稿和打印工作。化学工业出版社的编辑为本书总体规划与顶层设计做了大量细致工作，在此一并致以最诚挚的感谢。同时，因篇幅有限，对其学术观点和资料来源被本书引用而又未被注明的所有作者表示歉意并致以衷心感谢。

最后还要感谢我三岁多的爱女陈泽琨，因我在国外和写作本书夺去了许多对其应有关爱。

陈忠斌

2004年10月30日

美国芝加哥Loyola大学医学中心