一(yī)，起(qǐ)源

PCR的(dí)發明人，一般認為(wéi)是穆裏(lǐ)斯(K. Mullis)，他(tā)也因(yīn)此(cǐ)獲(huò)得(dé)了(liǎo)1993年(nián)的(dí)諾貝爾化學(xué)獎。穆(mù)裏(lǐ)斯在(zài)好(hǎo)些寫作中，包(bāo)括1990年(nián)在(zài)《科學美(měi)國人》上的(dí)一(yī)篇(piān)文(wén)章(zhāng)，及(jí)1998年的自(zì)傳(chuán)《心(xīn)靈(líng)luo舞》(Dancing Naked in the Mind Field)，都(dū)曾提(tí)到PCR這個(gè)構想(xiǎng)的起源。然而(ér)，PCR從(cóng)構(gòu)想到(dào)實現(xiàn)，真(zhēn)的就是穆(mù)裏(lǐ)斯一人之功(gōng)嗎(má)?PCR究竟(jìng)是(shì)在(zài)什麼樣(yàng)的(dí)環(huán)境(jìng)下誕生的(dí)呢?

穆(mù)裏(lǐ)斯(sī)的出身是生物(wù)化學(xué)家(jiā)，1972在(zài)加(jiā)州(zhōu)大(dà)學伯克利(lì)分(fēn)校取(qǔ)得博士(shì)學(xué)位，專長有機(jī)合成。一(yī)早他就(jiù)表現(xiàn)出(chū)桀驁不馴的性(xìng)格，在(zài)那嬉皮(pí)的(dí)年代(dài)，吸食自製的(dí)迷(mí)huan藥不(bù)算太稀奇，穆裏斯也(yě)樂(lè)於(yú)此道。更讓人(rén)難(nán)以想象(xiàng)的是，他(tā)在(zài)經歷迷huan藥之旅的(dí)過(guò)程中，居然想(xiǎng)出(chū)了(liǎo)某個(gè)解(jiě)釋(shì)大爆炸宇宙(zhòu)學的理論，寫了(liǎo)出(chū)來(lái)投(tóu)稿到《自(zì)然》周(zhōu)刊(kān)，居然登(dēng)了出來(lái)。他也因(yīn)此(cǐ)通過(guò)了博士資格(gé)考(kǎo)試(shì)，因為(wéi)有(yǒu)文(wén)章(zhāng)發表(biǎo)在(zài)《自(zì)然(rán)》周(zhōu)刊的教(jiào)授(shòu)已(yǐ)然不多，學生更是少(shǎo)見(jiàn)。至於他的(dí)博(bó)士論(lùn)文，也(yě)是用"帶點(diǎn)幽默(mò)的口語化寫(xiě)成(chéng)"(穆(mù)裏斯自(zì)己(jǐ)的(dí)說法(fǎ))，要不是寬容的指(zhǐ)導(dǎo)老(lǎo)師(shī)幫他(tā)講話，隻怕要重寫。

1983年(nián)春(chūn)天的一個周五晚(wǎn)上(shàng)，穆利斯(sī)開車帶(dài)著(zhuó)女(nǚ)友(yǒu)前(qián)往(wǎng)鄉(xiāng)間(jiān)度周末(mò)。在蜿(wān)蜒(yán)的鄉(xiāng)間(jiān)公路上開著(zhuó)車，一(yī)段(duàn)DNA反(fǎn)復復(fù)製(zhì)的(dí)景像(xiàng)，在他的腦海裏冒(mào)了(liǎo)出(chū)來(lái)。

事(shì)實上(shàng)，DNA復(fù)製起始於DNA的(dí)解(jiě)鏈，隻需要通(tōng)過(guò)加熱(rè)讓(ràng)雙鏈(liàn)DNA變(biàn)為單鏈DNA，然後(hòu)再(zài)添加和單(dān)鏈DNA末(mò)端(duān)相結(jié)合的引(yǐn)物(wù)DNA，這樣就開(kāi)始了復(fù)製(zhì)的過(guò)程，因(yīn)此(cǐ)，隻需要(yào)人(rén)為的給(gěi)予(yú)其一些(xiē)條(tiáo)件，就(jiù)可以(yǐ)讓(ràng)DNA在實(shí)驗室環境下由1個(gè)變(biàn)為(wéi)2個，2個變(biàn)為(wéi)4個……從而大量地復(fù)製(zhì)擴(kuò)增(zēng)!這些關(guān)於PCR雛(chú)形的想(xiǎng)法(fǎ)讓穆(mù)利(lì)斯(sī)興(xīng)奮不已，整個(gè)周末，山間小(xiǎo)屋(wū)的(dí)全部(bù)紙片(piàn)都(dū)被他用來打(dǎ)草(cǎo)稿(gǎo)了。

1983年8月(yuè)，穆利斯第一(yī)次(cì)正式地將(jiāng)他(tā)所設想的(dí)PCR方法原(yuán)理在公司(sī)裏(lǐ)作了(liǎo)展(zhǎn)示(shì)，但是穆(mù)利(lì)斯(sī)的設想(xiǎng)並(bìng)沒(méi)有(yǒu)得(dé)到(dào)大家(jiā)的認同(tóng)。經過(guò)幾(jī)個技(jì)術員和穆利(lì)斯反(fǎn)反復(fù)復地調(tiáo)整實(shí)驗(yàn)條(tiáo)件，直(zhí)到1984年11月(yuè)，他(tā)們第一次(cì)獲得了(liǎo)可(kě)信(xìn)的結果(guǒ)，接下來，日(rì)裔技(jì)術員才(cái)木的加(jiā)入使得(dé)PCR的結果更(gēng)加(jiā)幹(gān)淨漂亮，毋(wú)庸(yōng)置疑!1986年5月舉行的“人(rén)類(lèi)分子生(shēng)物(wù)學"專題(tí)研討會，在(zài)這(zhè)次大會(huì)中，穆(mù)利斯在(zài)很(hěn)多(duō)分子生物學界quan威麵(miàn)前第(dì)一(yī)次報道了PCR的(dí)原(yuán)理和實(shí)際應(yīng)用結果，向(xiàng)世(shì)人(rén)建(jiàn)立了其PCR發(fā)明(míng)人(rén)的印象(xiàng)。

二，發(fā)展(zhǎn)階(jiē)段(duàn)

1988年(nián)，塞(sāi)凱等從溫泉(quán)中分離的一株(zhū)水(shuǐ)生(shēng)嗜(shì)熱杆菌中提取到了一種耐熱DNA聚(jù)合(hé)酶(méi)，將(jiāng)該來源的聚(jù)合酶用(yòng)在PCR之(zhī)後的結(jié)果(guǒ)讓(ràng)大家欣喜(xǐ)若(ruò)狂(kuáng)，此酶不僅耐高溫，熱(rè)變性時(shí)不會被(bèi)鈍(dùn)化(huà)，不必在每次擴增(zēng)反應(yīng)後再加(jiā)新酶(méi)，並且(qiě)大大地提(tí)高(gāo)了(liǎo)擴增片段的特異性(xìng)和(hé)效率(shuài)，靈敏度也大大(dà)提高。此酶(méi)被命名為(wéi)TaqDNA多聚酶。這也(yě)就(jiù)是現在PCR技術(shù)所(suǒ)常使用的酶(méi)。

三(sān)，現階段

到如今2013年(nián)，PCR已(yǐ)發(fā)展(zhǎn)到第三代(dài)技(jì)術(shù)。1976年(nián)，中國科學家(jiā)錢(qián)嘉(jiā)韻，發(fā)現了穩定(dìng)的Taq DNA聚合(hé)酶，為PCR技術發展也做(zuò)出了基(jī)礎(chǔ)性貢(gòng)獻。直(zhí)到(dào)後(hòu)來自動熱(rè)循環儀(yí)的發明(míng)，實(shí)現了PCR的(dí)快速擴增，自(zì)動化(huà)，才使得(dé)PCR廣泛地應用起(qǐ)來 。

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