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半导体“跨界”生命科学 九峰山实验室造出DNA“超级读码器”
2026年08月28日 11:50:20
来源：化工仪器网 点击量：5834
近日，九峰山实验室在高通量DNA生物测序芯片工艺技术上取得突破，完成全流程流片验证，实现了光刻机、掩膜版和晶圆之间的纳米级对准控制。该技术将半导体制造工艺跨界应用于生命科学领域，在8英寸晶圆上打造出高性能、可量产的高通量测序芯片。
读懂生命的“天书”，从读懂基因开始。读懂基因，则需要足够快、足够准的“读码器”。近日，湖北九峰山实验室在高通量DNA生物测序芯片工艺技术上取得重要突破，完成全流程流片验证，芯片各项电性指标均达预期。这意味着，我国在基因测序产业链上游的核心环节，补齐了一块关键拼图。
基因测序的本质是读取DNA碱基的排列顺序，在肿瘤早筛、遗传病诊断、病原微生物检测等临床场景中发挥着不可替代的作用。然而，致病信息往往隐匿在海量基因序列中，好比在几十亿个字里找几个错别字。传统光学检测方案依赖荧光标记和显微成像，设备动辄数十万甚至上百万元。高通量测序芯片的出现改变了这一切——它相当于一个“超级读码器”，能够在一次检测中同时处理海量DNA片段，让测序从“单线程”变成“多线程”，成本更低、速度更快。
作为湖北首批省级实验室之一，九峰山实验室聚焦化合物半导体领域，拥有全球规模最大、技术最先进的化合物半导体中试平台，其化合物半导体中试平台于2025年12月获批成为全国首批21家国家级制造业中试平台之一，也是集成电路领域唯一入选单位。实验室建筑面积10万平方米，无尘室8000平方米，外延及器件工艺设备总投资超20亿元。正是依托这一强大的半导体科研与制造能力，九峰山实验室科研团队将半导体工艺“跨界”应用于生命科学领域，在8英寸晶圆上打造出高性能、可量产的高通量测序芯片。
这项技术的研发制造门槛极高，高度依赖化合物半导体工艺、高密度电极阵列设计与微流控结构等多项尖端技术。制造这种芯片的难度，不亚于在指甲盖上绣出一座城市的地铁网。为提升测序通量，芯片表面的结合位点密度必须不断提升，九峰山实验室团队在结构上逐层拆解误差、修正补偿，最终实现了光刻机、掩膜版和晶圆之间的纳米级对准控制。
目前，该项目已完成全流程流片验证，芯片在通道一致性、信号质量、信噪比与数据产出效率等关键维度上表现优异，性能稳定，展现出良好的量产潜力。这一突破有望推动基因测序向便携化、低成本、高通量方向演进，加速走向普惠应用。当半导体遇上生命科学，基因测序的“读码器”正在变得更快、更准、更亲民。
资料来源： 湖北日报
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