生物芯片是融电子学、生物学、物理学、化学、计算机科学等学科为一体的交叉学科新技术，20世纪90年代后的20多年里许多科技发展促成了生物芯片的发展。生物芯片技术的发展最初得益于Edwin Mellor Southern提出的核酸杂交理论，即标记的核酸分子能够与被固化的与之互补配对的核酸分子杂交，从这一角度而言，Southern杂交可以被看作是生物芯片的雏形。20世纪80年代初期William Bains（1955年-）等人创造性地将短的DNA片断固定到支持物上，借助杂交方式进行序列测定。为了提高效率，借鉴集成电路制造的技术发明了一种生物芯片，成为大规模杂交测序技术的发展方向。20世纪90年代初期，人类基因组计划和分子生物学相关学科的发展也为基因芯片技术的出现和发展提供了有利条件。1991年Afymatrix公司Stephen P.A.Fodor领导的小组，组织半导体专家和分子生物学专家利用光蚀刻光导合成多肽；1992年运用半导体照相平板技术，对原位合成制备的DNA芯片作了首次报道，这是世界上第一块基因芯片；1993年设计了一种寡核苷酸生物芯片；1994年又提出用光导合成的寡核苷酸芯片进行DNA序列快速分析；1996年灵活运用了照相平板印刷、计算机、半导体、激光共聚焦扫描、寡核苷酸合成及荧光标记探针杂交等多学科技术创造了世界上第一块商业化的生物芯片；1995年，Stanford大学的P.Brown实验室发明了第一块以玻璃为载体的基因微矩阵芯片。
2001年，全世界生物芯片市场已达170亿美元，图3－25示出了各类生物芯片。用生物芯片进行药理遗传学和药理基因组学研究所涉及的世界药物市场每年约1800亿美元；2000-2004年的5年内，在应用生物芯片的市场销售达到200亿美元左右。2005年，仅美国用于基因组研究的芯片销售额即达50亿美元，2010年有可能上升为400亿美元，这还不包括用于疾病预防与诊治及其他领域中的基因芯片，预计比基因组研究的用量还要大上百倍。因此，基因芯片及相关产品产业将取代微电子芯片产业，成为21世纪最大的产业。2004年3月，英国着名咨询公司弗若斯特·沙利文（Frost＆Sulivan）公司出版了关于全球芯片市场的分析报告《世界DNA芯片市场的战略分析》。报告认为，全球DNA生物芯片市场每年平均增长6.7%，2003年的市场总值是5.96亿美元，2010年将达到93.7亿美元。纳侬市场（Nano Markets）调研公司预测，以纳米器械作为解决方案的医疗技术在2009年达到13亿美元，并在2012年增加到250亿美元，而其中以芯片实验室最具发展潜力，市场增长率最快。生物芯片的最大用途在于疾病检测，另外在基因表达水平分析、基因诊断、药物筛选、个体化医疗、序列测定、生物信息学研究等方面也应用广泛。生物芯片能为现代医学科学及医学诊断学的发展提供强有力的手段，促进医学从“系统、血管、组织和细胞层次”（通常称之为“第二阶段医学”）向“DNA、RNA、蛋白质及其相互作用层次”（第三阶段医学）过渡，使之快速进入实际应用。
虽然生物芯片的研究已有了巨大的发展，但一些相关技术如检测技术的发展制约了生物芯片技术的进一步发展。因为随着芯片集成度的提高，所用反应物量减少，其产生的信号也越来越微弱，因而，对高精度检测器的要求迫在眉睫。此外，微加工技术、芯片的封装和保存等也是在生物芯片的研发中应注重的方面。
3.3.2 技术移植的可能性
任何一门技术方法移植到另一技术领域，都必须具备两个前提条件：一是所移植的方法在某一技术领域的运用应当是比较成熟、完善、合理的；二是从需要引进另一技术领域的角度看，一般也应当对其研究对象的本质或局限性有一定程度的认识。只有同时满足了以上两个条件，才可能进行技术领域之间方法的移植。在这里，后一个前提条件要求被移植的方法必须紧密结合需要引进的技术领域的性质和特点，并进行必要的改造和再创造。
在技术发展史上，既有移植法取得成功的经验，同样也不乏移植失败的教训，其中一个重要的制约因素就是能否把握移植对象的技术领域特点与性质，并使之与移植的方法有机结合，以形成被移植技术领域自身独特的研究方法体系。在人类发展史上，许多重大的创造发明都是借用了其他技术领域的知识，才解决了本技术领域中长期未能解决的重大问题。例如，植物根系在土壤中的结构与原理移植到建筑工程中发明了钢筋混凝土结构；照相技术移植到印刷行业形成了照相排版技术；激光技术移植到机械加工技术领域解决了复杂形态的切割问题；将液压技术移植到机械工程技术领域，成功地实现了远距离传动、简化机构及操纵方便等问题。
今天，各技术领域技术之间交叉和渗透的趋势越来越明显，善于移植其他技术领域或国家技术解决本身的问题，已成为一个发展捷径。
3.3.3 技术移植的途径
从表面上看，很多情况下不同技术领域间的技术移植，似乎是发明家的随机行为，随意性很大。缺乏某种可供参考的或者指引性理论，这对我们自觉地、系统地了解并且运用这种思维方式无疑是不利的。其实，技术移植这种行为自从人们有意识地追求技术进步的那一天就开始了。只不过当时还是一种自发性的、隐性的思维方式，到了现代，技术移植已经成为一种技术研发常用的方法。
要使移植法奏效，首先要善于发现，从其他已知和熟悉的事物中，甚至是从看来毫无关系的事物中得到启示。其次，移植不是借鉴，借鉴的自由度大，而移植是有条件的，制约性较强，不能生搬硬套，不能不顾实际情况机械地去做。移植需要将借鉴的东西，巧妙地运用到自己的研究中去。
移植法的两条不同途径，是不同研究人员根据自身特点所遵循的一般规律。“途径一”多为精通某一先进技术的研究者所使用，用以将本技术领域的优势技术向其他技术领域进行拓展性推广；“途径二”多为怀有某一难题的研究者使用，用以将其他技术领域的优势技术引入本技术领域，以达到解决难题、克服阻碍本技术领域技术进步障碍的作用。从思维方向来看，这两种途径一个是从上至下，一个是从下至上；从思维的逻辑方式来看，一个侧重的是演绎思维，一个应用的是抽象思维。在实践中，大多数方法的移植与转换采用的是后一种途径，即总是从某个现实问题出发，在寻求解决问题的方法过程中受到其他技术领域的概念或方法的启示，从而发生方法的移植。相对而言，通过前一种途径实现的情况比较少。
扩大视野、开阔思路是实现成功移植的重要途径。无论是拓展出去还是引进来，运用移植法的关键是要扩大知识面。必须多关注新技术，经常分析常见系统或结构的使用材料、依据原理及功能优势。如果我们能够对某技术领域中的优势技术方法做进一步的研究和思考，运用发散式的思维，大脑里可供移植的信息多了，就有可能对其他技术领域中的问题解决起到启示作用。技术创新就需要这种思考的主动性和自觉性。
从技术研发的模式上来讲，技术创新可分为传统线性模式、近代环形回路模式及当代系统网络模式等3种模式。
传统的技术创新是一种从基础研究开始，经过应用研究，再到对产品的构思、设计、开发、研制和生产，直至市场销售为止的一种单向的线性模式。这种技术创新模式自19世纪中叶电磁理论产生以来一直沿用至今，仍不失其应有的价值。
随着20世纪40年代末维纳创立了控制论，技术创新的环形回路模式也就应运而生。这种模式是在线性模式的基础上形成的，其特点是把产品在市场上销售的信息，通过反馈回路及时反馈到生产者、设计者或决策层，以便根据市场的需求、建议或意见等信息，而随时调整创新主体的创新行为。这种创新模式是一种比较成熟和实用的模式，在企业内部大都采用这种模式。
但这种环形回路模式仅把创新主体的创新行为局限在企业与市场之间，而忽略了其他环境因素对技术创新活动的影响。正是基于这种情况，20世纪80年代中期，英国着名技术创新理论专家弗里曼在对英国、德国、美国，尤其是日本的经济和技术发展的历史进行分析后，提出了“国家创新系统”的概念（实际上主要是指国家技术创新系统）。他认为，一个国家的技术要领先，经济要发展，仅靠企业内部的技术创新和市场拉力是远远不够的，还必须要有政府的参与，要有一个国家的创新系统和战略。
进入20世纪90年代后，欧美、日本、中国等国家的学者和学术群体广泛开展了对国家（或企业）技术创新系统的研究。他们普遍认为，一个国家的技术创新系统，从载体上看，不仅包括企业、高校、科研机构，还应包括政府部门、金融机构、信息中介机构及基础设施等；从内容上不仅有知识创新、技术创新，还必须包括制度创新、组织管理创新和市场创新等。这就基本上为国家技术创新系统从内容到载体上确定了一个范围。
技术创新的这种系统网络模式，已成为当代技术创新的最新模式，它主要强调政府部门在其中的重要作用，强调技术创新的系统性，它认为，国家（或企业）技术创新系统是由许多相关要素组成的有机统一体，只有这些要素之间相互协调，密切配合，才能在整体水平上产生出更多的技术创新成果，更多移植才有可能通过这种途径实现，从而推动国家（或企业）的技术和经济的不断发展。
但是，我们应该知道：当代技术创新模式的这种系统网络化的趋势，并不意味着要否定线性的或环形回路的模式。事实上，传统的线性模式和环形回路模式在现代的系统网络模式中仍然起着非常重要的作用。
3.3.4 技术移植的层次
技术移植，是有一定的层次结构的。遵循由表及里、先浅后深的顺序结构，可将移植划分为三个层面：表层移植、中层移植和深层移植。
表层移植是指借用其他技术领域的名词、术语和概念等丰富本技术领域的概念系统的移植方法；中层移植是指借用相关技术领域的观点、技术或公式、原理、模型，扩充技术领域理论或量化技术领域研究；深层移植是指自觉运用其他技术领域的思维方式，结合本技术领域的研究特点进行深层次的创造的一种方法。层次越深，移植的方法论意义就越大。
3.3.5 技术移植的知识产权问题
当代科学技术已经发展到非常高的水平，在这种背景下要想发明一个替代性技术是非常困难的。1952年，日本本田公司为谋求发展，组成考察小组走遍主要工业发达国家，花费了几百万美元引进几十种最新摩托车，回国后进行发动机解剖、分析和综合研究，博采各家技术之优势，成功设计出本田发动机，经过上百次试验，研制成了世界上最好的发动机，装配成世界一流的摩托车，仅用了3年时间就占领了国际市场。这种博采众家之长为我所用的做法，是否会构成侵犯知识产权？
综合已有技术进行技术创新和技术开发，是在一个高平台上的创新，只要对实际使用元部件涉及的专利予以足够的尊重，是不构成侵权的。美国阿波罗登月计划总指挥韦伯曾讲过：“阿波罗计划中没有一项新发明的自然科学理论和技术，都是现成技术的运用，关键在于综合。”引进国外技术，进行消化吸收，并在此基础上进行综合以实现二次创新，这也是一种技术移植。
改革开放以来，我国的家电产品之所以能够畅销国内外，计算机产品之所以在世界市场上占有一席之地，就是靠综合各家技术的结果。第二次世界大战以后，许多国家的技术发展主要靠引进、消化、吸收、创新的方法实现。日本在这方面是取得成功最典型的范例。第二次世界大战结束时，日本的技术相对于欧美等发达国家还是十分落后的，但由于它采取了慎重精选、重点引进、消化吸收、自我设计、不断创新的指导思想，使得它在短短的几十年完成了需要欧美数百年才能建成的工业技术体系，一跃而成为技术、经济大国。例如，日本在电力技术、钢铁技术、汽车技术、电子技术、化工技术、机电技术等技术领域基本上是靠技术引进来建立的，以至今天有人说，日本的技术是三分欧洲和七分美国技术结合的产物。20世纪60年代后，新加坡、韩国、中国等国家之所以能够实现经济腾飞，这不能不说与它们的技术引进关系密切。我国自改革开放以来，也是靠技术引进取得举世瞩目的成就，电子工业、钢铁工业、家电产业、纺织工业、服装工业、玩具工业等能在国际市场上占有一定的份额，这与我们的技术引进、消化、吸收、创新是分不开的。据有关资料统计，自改革开放以来，我国引进的技术项目就多达6000多项，初步建成了国家工业技术体系，为进一步的技术研究与开发奠定了坚实的技术基础。
