方群：在微流控领域掌握自主知识产权
研究工作2：高通量进样和分析筛选
方教授研究组的另一个方向，是做高通量低消耗的分析和筛选，这对于大规模筛选领域非常有意义。在许多筛选领域（如药物筛选），样品量很少，一些生化试剂也非常贵，减少耗样量、提高通量将大大降低筛选成本。比如现在的生物学研究很多依赖于筛选实验，筛选规模量级是上千、上万、上百万、甚至上亿级别的，所以对筛选速度要求非常高，同时样品消耗要少。
方教授正在进行的一项研究是，在前述缺口管阵列和毛细管技术基础上，通过自动化控制，在纳升尺度上可以实现超快速进样（最快可达6000个样品/小时），目标是实现高通量、低消耗的大规模筛选。对比来看，常规实验室操作液体的量级一般是毫升级；目前做高通量筛选的多孔板是微升到几百个纳升级；而在方教授研究组的微流控高通量筛选系统中，试样试剂的消耗量在纳升到皮升级，比现有技术降低数百到数千倍。这项研究将对化学、生物、医学、药学筛选都非常有价值，尤其对那些样品昂贵的筛选会更有意义。
关于为什么要进行高通量筛选，方教授也谈了自己的一些认识。在许多领域，尤其是生命科学领域，未知的东西很多，没有很成熟的理论来指导，很多研究要靠大量的筛选实验。高通量筛选正是这样兴起的，包括在药物研发、分子生物学、细胞生物学，甚至近年出现的合成生物学等领域，很多的研究活动都是基于高通量筛选实验来开展的。比如现今的药物研发，第一个阶段就是大规模筛选，化学合成上万个、几十万个化合物，再用这些化合物与靶标酶反应看能不能抑制它、或与靶标细胞反应看是不是对它有影响；如果有效果了，再基于这个结果做进一步的筛选。也就是说，靠理论不能完全指导药物的研究和合成。“我觉得，对一个未知性很强的领域，高通量筛选会是一种研究手段，而不简单是一个应用。在这个领域如果深入做下去，应该会有很大的潜力和发展空间，高通量筛选会成为科学研究的工具，而不仅仅是某个具体应用的工具。”
研究工作3：分子生物学实验室手边的工具——快速测定DNA纯度和含量
除了原创性研究，方群教授研究组已向产业化迈出了实质性的一步，最近他们开发了一个全集成微型化手持式光度计。大家知道，每个分子生物学实验室经常进行DNA、RNA或蛋白质的提取操作，提取出来马上要粗测一下它们的纯度和含量。检测方法是在两个紫外波长（260和280 nm）下测定吸光度。可以说，用于DNA/RNA/蛋白纯度和含量测定的紫外光度计是分子生物学实验室的必备工具。但是传统的紫外光度计用比色皿，耗样量大，对于样品珍贵稀少的场合来说并不适用，很多实验室只好把样品稀释，增大其体积后再测，但这样样品浓度降低了，可能导致仪器无法检出。近年来，国外多个厂家都在竞相推出超微量紫外光度计，包括Thermo Scientific的NanoDrop、GE的NanoVue、BioTek的Epoch、Shimadzu的BioSpec-nano等十余款，这些超微量紫外的最小耗样量在0.5 ~ 5 μL之间，重量在2 ~ 7 kg之间，且价格不菲。方群教授研究组开发的微型化手持光度计，耗样平均仅为300 nL，手持即可，并且价格低廉，简单易用。方教授形容说：“我们学校做分子生物学的老师很喜欢，觉得很方便。把光度计放在手边，像移液枪一样，一按红键，把微量样品吸进去就出结果。”
全集成微型化手持式光度计
值得一提的是，这款小仪器是方群教授研究组耗时近5年开发的一台几乎成品的仪器，而不单单是一个实验装置。方教授说：“在把这台仪器微型化的过程中，我们发现最难的不是我们自己的那部分液芯波导长光程检测单元，而是把所有的外部设备，包括驱动泵、流通池、检测器、光源、仪器控制、数据处理和结果显示、独立电源等等，统统集成到这个小仪器中。现在这个小仪器已经包含了所有的部件，不需要计算机，里面有单片机；也不需外部电源，有个照相机的电池就能供电。”
