芯片的秘密(2)

杰克·基尔比发现，在半导体车间，唯一可以以高成本效益制造的产品就是半导体。“我形成的结论是半导体就是真正全部所需的东西，尤其是电阻器和电容器（无源设备）可以用与有源设备（晶体管）相同的材料制造。另外我还意识到，既然所有部件都可以用同一块材料制造，那么这些部件可以先在同一块材料上就地制造，再相互连接，最终形成完整的电路。”

这是电路史上一个大胆的突破。没有电线，没有焊接，大量的元件压缩在一个小小的空间里。你能把整个计算机电路放在大小如婴儿指甲般的芯片上。

而在当初，1958年7月24日，基尔比只是把这个想法匆匆写在自己的笔记本上：“在一个单片上可以安置以下电路元件：阻抗器、电容器、分配电容器、晶体管。”这个新来的工程师胆怯地问他的老板：是否能制造集成电路的试验模型。老板同意了，但不想浪费很多钱。他要基尔比造一个叫作相位转换振荡器的简易电路。这种普通装置能把直流电变成交流电。

9月12日，基尔比成功制造出这一装置，并通过了德州仪器公司显赫人物的检验。当他打开电源时，一缕耀眼的绿光开始滑过屏幕，它代表来自交流电的一种波浪形正弦曲线。

微芯片起作用了。电子学的新时代诞生了。

几个月后，另一个美国人罗伯特·诺瑟（RobertNoyce）（与人共同成立了Intel公司）几乎找到了相同的解决方案。诺瑟的方法事后证明更加容易制造。因此，诺瑟通常被说成是芯片的共同发明人。

毫无疑问，芯片的发明改变了整个电子产业。它是自原油以来最重要的工业品，没有它，就不可能有私人电脑或手机，也没有因特网。

芯片的应用热点

目前，芯片技术的应用领域已非常广泛。在生物、化学和医学等领域，各种生物传感器和微型分析仪器相继出现，如芯片毛细管电泳仪、气体传感器及用于观察单个神经元细胞生长情况的仪器等。生物芯片是重要的应用领域。

1991年，Affymax公司Fodor等人提出DNA芯片的概念，以DNA芯片为代表的生物芯片技术得到了迅猛发展，目前已有多种不同功用的芯片问世，有的已经在生命科学研究中开始发挥重要作用。所谓的生物芯片，即应用于生命科学和医学领域中，作用类似于计算机芯片的器件，它将生命科学中许多不连续的过程，如样品制备、化学反应和检测等步骤移植到芯片中并使其连续化和微型化，这与当年将数间房屋大小的分离元件计算机，缩微到只有书本大小的笔记本计算机具有异曲同工之效。

这种基于微加工技术发展起来的生物芯片，可以把成千上万乃至几十万个生命信息集成在一个很小的芯片上，对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析。运用这些生物芯片制作的各种不同用途的生化分析仪，与传统仪器相比，具有体积小、重量轻、成本低、便于携带，以及防污染、分析过程自动化、分析速度快、所需样品和试剂少等诸多优点。

目前生物芯片已不再局限于基因序列测定和功能分析这样的应用，新派生的一批技术包括：芯片免疫分析技术、芯片核酸扩增技术、芯片精虫选择和体外受精技术，芯片细胞分析技术和采用芯片作平台的高通量药物筛选技术等。这类仪器的出现将为生命科学研究、疾病诊断和治疗、新药开发、司法鉴定、食品卫生监督以及航空航天、军工等领域带来一场革命。