半导体光刻机搬进分子实验室：Affymetrix 基因芯片与原位光刻寡核苷酸革命
1999 年 4月20日 · Affymetrix GeneChip 玻璃硅基微阵列芯片、杂交洗脱工作站与双色激光共聚焦扫描仪
你知道吗？
把造 CPU 晶体管的紫外光刻掩模对准了生命分子的骨架，在指甲盖大的玻璃片上，光子在一瞬间种下了数十万座捕获基因的微观森林。
在二代测序 NGS 普及之前，2000 年代初如果一个课题组想同时测定全细胞两万个基因的转录水平，实验台的终极排面一定是那一盒装在小方塑料壳里的 Affymetrix 基因芯片（GeneChip）。这项颠覆性发明跨界融合了硅谷半导体产业与有机核酸合成：斯坦福化学家斯蒂芬·福多（Stephen Fodor）等人在 1990 年代初突发奇想，如果用制造英特尔 CPU 芯片的半导体光刻掩模技术（Photolithography）去合成 DNA 会怎样？
他们在指甲盖大小的石英玻璃基底表面修饰上光敏保护基团，用特定微米级微孔掩模版遮挡，紫外光照过的地方保护基脱落激活，滴入带光敏保护的腺嘌呤 A 就会连接上去；换一张掩模版照射另一微区，滴入胞嘧啶 C……如此循环几十轮，竟在方寸之间直接原位生长出数十万个排列极其致密的特征微阵列探针点（Microarray）！
当荧光标记的样品 cDNA 与芯片过夜杂交并在双色激光共聚焦扫描仪上读取时，屏幕上爆发出宛如璀璨星空般的红绿斑点，人类第一次实现了从“看单基因”到“看全转录组宇宙”的认知跃迁。