首先分离是从无序到有序的过程，热力学第二定律说明从无序到有序的分离过程是一个熵减过程，因此不是一个自发的过程。分离技术不断面临新的挑战和机遇，尤其是随着生物技术的不断发展，越来越多，越来越复杂的生物分子需要进行分离。生物分子具有种类多、结构复杂、稳定性差、浓度低等特点。从简单到只有一个单元的氨基酸，到几十个氨基酸组成的多肽，再到上百个氨基酸组成的三维结构的蛋白，其分子量越来越大，结构也越来越复杂，对环境越来越敏感，也越来越不稳定，因此分离难度也随着分子量的增加而增加。由于多肽及蛋白被广泛地用于生物制药，随着生物制药的快速发展，其分离方法也相对成熟。
生物分子的分离可以根据其尺寸大小、表面电荷、疏水性能、及与配基的亲和作用性能的差异分别采用分子筛，离子交换，疏水，亲和等层析分离模式。为了***率把目标生物分子从复杂样品里分离出来，并保持其生物活性，用于分离纯化的层析介质材料必须满足苛刻的要求。层析介质的性能主要取决于其介质材料组成、形貌、粒径大小、粒径分布、孔径大小和分布、功能基团、及表面亲水性能等。
层析技术具有分离纯化效率高，条件温和且容易保持目标分子的生物活性，因此成为生物制药分离纯化主要工具。但下游层析分离纯化技术牵涉到材料、生物、化学及设备等交叉技术领域。因此研究下游分离纯化技术的人才较少，另外上游***工程技术几乎在所有高校都有***研究团队，而且培养了大量的人才，而下游分离纯化技术却很少在高校有专门研究，也缺乏相关的***课程来培养分离纯化的人才。过去10多年上游***工程的迅猛发展虽然带来上游发酵成本的大幅度下降，但下游分离纯化技术进步缓慢使其成本居高不下。因此要降低抗l体生产成本关键就是要解决下游分离纯化的瓶颈问题。
