小编当年曾听施一公教授吐槽自家博后：“他刚进我实验室的时候，连PCR都不会！”确实，对每个生物狗来说，PCR是基本技能，因为生物实验中用到PCR的地方实在太TM多了！

PCR的全称是聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction），简单说就是用人工技术不断复制DNA，让它一变二，二变四，越变越多。自然状态下提取的DNA样本浓度一般都比较低，通常要通过PCR扩增后，才能用于检测、测序、转基因等操作。

PCR实验大家都没少做，但要说到PCR技术的发明过程，知道的人可能不多。而PCR技术发明者的灵感来源，说起来更是让人大跌眼镜。

“浪”出来的PCR技术

1983年，Cetus生物公司的职员凯利·穆利斯和女同事约会的时候磕了些迷幻剂，嗑药后驾车在高速公路飞驰时（危险动作切勿模仿），路边的两排路灯在他眼前幻化作DNA双链，在他眼前不断离合、延伸……穆利斯意识到，他发现了扩增DNA的方法！

穆利斯觉得自己能搞个大新闻，兴冲冲地向公司汇报了自己的想法，领导们都震惊了：“TMD在公司乱搞男女关系、嗑药，还有脸拿出来说？！”

领导们一致决定，先给他降职转岗，如果他不能把他吹嘘的PCR技术发明出来，再让他收拾包裹滚蛋。顺便说一句，穆利斯之前的两份工作分别是自由作家和蛋糕店店员（店老板是他前妻），如果这份工作也丢掉，他真的要吃土了。

在这种情况下，穆利斯还不忘跟公司讨价还价：“我生物底子太烂，能不能派几个技术员来帮我？”

公司领导：“少来了，你不是生物化学博士，还发过Nature吗？”

穆利斯：“可我那篇Nature是关于宇宙学的！”

情景还原：穆利斯在加州大学伯克利分校读博时，过着白天实验室（合成迷幻剂），晚上宿舍（嗑药）两点一线的生活。一次他嗑药磕嗨，在幻觉中看到了宇宙大爆炸，他醒来后把那个解释大爆炸宇宙学的理论草草写下来投给Nature，竟然真发表了。学校见他发了Nature，便给了他一个博士学位（博士迟迟不能毕业的生物狗切勿模仿，否则后果自负）。

公司领导一听，好家伙，嗑药都能发Nature，难道他这次嗑药出现的幻觉也大有价值？于是一下子给他派了三个技术员，帮他研发PCR技术。1984年11月，这些技术员们完成了第一次PCR实验，对一个49 bp 的DNA片段进行了10个PCR循环的复制扩增。

“酶”女相助

生物狗都知道，PCR循环主要分三步：变性，退火，延伸。先用高温让DNA双螺旋结构变性，使两条互补链分开变成单链；然后降低温度，让引物与单链DNA结合；最后， DNA聚合酶跟在引物后面，给单链DNA合成另一条互补的链，DNA的复制就完成了。

穆利斯的PCR技术最初用的DNA聚合酶是使用大肠杆菌DNA聚合酶，但这种酶不耐高温，一高温就失活了。所以，技术员要在每一个PCR循环的退火阶段及时加入聚合酶，让它进行DNA复制，然后到了下一个循环，这些聚合酶在高温变性阶段全部失活，只能在高温后加入新的聚合酶。这样不但麻烦（否则穆利斯也不会需要这么多人手），而且成本非常高（生物狗都知道酶有多贵）。

穆利斯也觉得这样不行，提出要换一种耐高温的DNA聚合酶，在高温状态也不会失活，这样整个PCR过程只需要加一次酶就够了。

那有没有这样的耐高温酶呢？还真有！美国的黄石国家公园有个大棱镜温泉（又叫大虹彩温泉），它是美国最大、世界第三大的温泉，水温高达85℃。这个温泉的特异之处是，水面从里向外呈现出蓝、绿、黄、橙、橘、红等各种颜色，像棱镜折射出来的太阳光一样五彩缤纷。

热气腾腾的大棱镜温泉

这些像玛丽苏头发一样的彩虹色，其实是嗜热菌的颜色。这个温泉里生活着大量的嗜热菌，它们在85℃以上的高温也能生存，而且体内含有各种色素，使温泉呈现出各种颜色。

1973年，台湾女生钱嘉韵赴美留学，她在辛辛那提大学生物系读研期间，从大棱镜温泉的嗜热菌中提取了耐高温的DNA聚合酶。但当时PCR技术尚未发明，所以这种耐高温DNA聚合酶也没有用武之地。钱嘉韵的这个研究，只发了篇研究论文便宣告结束。

但这篇论文却成了穆利斯的灵感之光。1986年，他按照钱嘉韵论文描述的方法，只花了三个星期就成功提纯了耐高温DNA聚合酶，把它用于PCR，效果好得惊人。这种聚合酶不但大大简化了PCR工作，同时专一性及活性都比之前使用的酶更强。

Cetus公司高兴地把穆利斯推荐给诺奖得主詹姆斯·沃森（DNA双螺旋结构发现者之一），沃森一见穆利斯，顿感惊才艳绝，邀请他参加冷泉港实验室的“人类分子生物学”会议，报告PCR的原理及实际应用结果。这是穆里斯生平第一次受邀演讲，而且参会的都是学术界的大牛。

“机”友加盟

现在的PCR操作非常简单，往管子里加样完毕，扔PCR仪里跑上几十个循环，就可以拿出来愉快地跑胶验证了。在PCR仪跑循环的一两个小时里，勤快的生物狗可以做点其他实验，偷懒的就会摸鱼看个电影玩个游戏什么的。

但穆利斯当时还没有PCR仪，所以当时他做实验的画风是这样的：分别将三个水浴温度恒定在三个温度：高温变性温度、退火温度、延伸温度，然后把一个装着PCR管的小篮子，放进高温变性水浴槽里泡着，十几秒钟后估计变性得差不多了，然后把篮子放退火水浴槽里泡几秒钟，再放延伸水浴槽里几十秒。反应一个循环，就要把篮子在三个水浴锅依次泡过。几十个循环下来，技术员的手都抖得跟帕金森一样。

为了减少这些生物民工的劳动量，Cetus公司在1988年发明了第一台PCR自动化热循环仪 ，PCR技术实现了自动化，同时一票PCR技术员也随之失业……

有了耐高温DNA聚合酶和PCR仪这两大法宝，PCR技术得到了很好的运用。1989年，Science杂志隆重报道了PCR技术和耐高温DNA聚合酶，Cetus公司也和罗氏公司合作，将PCR技术用于临床诊断。1991年，罗氏药厂以三亿美元买下了Cetus公司的PCR技术专利。那可是九十年代初的三亿美元！

然而，这笔巨款没有穆利斯的份儿，因为在1985年PCR技术初见成果的时候，Cetus公司催穆利斯赶紧把这技术写论文投稿，但穆利斯沉迷电脑游戏迟迟懒得动笔，公司为了赶时间，让技术员先写了篇论文投Science，等重度拖延症患者穆利斯终于写好论文想投稿时，关于PCR的论文已经不新鲜了。穆利斯表示被公司其他人抢了功劳很不爽，参加完沃森的“人类分子生物学”会议后不久就辞职离开。

穆利斯辞职时，只拿了一万美元和五个月薪水，日后PCR技术的巨额利润，都没他什么事了。他后来辗转在几家生物公司工作，靠着“PCR发明者”的名头，也能混碗饭吃。

他就这样一直浪着，还迷上了冲浪，在1993年的一个清晨，他冲浪回来被一群记者包围，他才知道，他凭PCR技术获得了诺贝尔奖！

穆利斯一下子C位出道，名利双收，变得更浪了，他嗨皮地娶了第四任老婆，还写了一本名叫《心灵裸舞》的自传，一听就知道不是什么正经书……

虽然PCR发明故事如此狗血，但这项技术确实极大地推动了生物学的进步。所以说，只要你能做出诺奖级的成果，你也可以随便浪（但是不能嗑药）！