故事还得从我们熟悉的PCR开始～～～

PCR (Polymerase Chain Reaction)，聚合酶链式反应，取名效法“原子核裂变链式反应”。首先将待扩增DNA模板加热变性解链；随之冷却至某一温度时，引物与待扩增模板序列发生退火结合；再将温度升高使退火引物在DNA聚合酶作用下得以延伸。其“链式”的含义在于，下一个反应循环(Cycle)使用的模板为上一个循环中的产物，故待扩增的DNA片段在链式反应中以2^n的几何级数增长。

虽然PCR的基本原理非常简单，但是其中隐藏了很多的有趣故事。让我们先从PCR发明的历史开始说起，聊一聊我们最熟悉也最陌生的PCR吧！究竟是哪一个大教授发明了PCR呢？对！就是当时的这个帅小伙，凯利•穆利斯（K.B.Mullis）博士！

K.B.Mullis出生于1944年，童年时光，Mullis和兄弟姐妹们一起在农场里顽皮。此时，Mullis的生活和自然科学还没有半点关系，他的童年时代并不像其他大科学家们那样，从小就对身边的自然现象充满了兴趣。1953年，PCR技术的理论基础——DNA双螺旋模型被提出的时候，Mullis和小伙伴们还仍然在乡间开心地玩耍着呢。中学时代，Mullis来到了南卡罗莱纳的首府Columbia，开始了一点点与科学相关的活动，可居然是造火箭。使用从妈妈厨房里拿出来的糖，以及从当地药店开出来的硝酸钾，还有不知道从哪里弄来的炸药引线，Mullis就和小伙伴们在自家院子里面设计火箭。经过一次次的实验，他们的火箭尺寸越做越大，最后竟然将一直青蛙发射了出去，飞了一英里多！

研究生阶段，Mullis来到UC Berkeley攻读生物化学博士学位，此时遗传密码刚刚被破解。但是Mullis仍然对DNA并不感冒。相反，他沉浸在天体物理学的课程当中，1968年甚至还在nature上发表了一篇论文阐述自己提出的假说《时间反演的宇宙学意义（The Cosmological Significance of Time Reversal）》。就是这篇文章帮助他“顺利”通过博资考核。（这样的经历估计放在现在国内的大学里，肯定被老板找去谈话不知道多少次了吧！）

毕业之后，Mullis辗转过几个城市，更换过几个不同的工作（写写科幻小说啦，杀杀老鼠啦……）。到了1979年，他才找到了一份固定的工作，在Cetus生物技术公司负责DNA合成工作，为公司里其他部门的研究提供20nt左右长短的DNA段片段。此时的他已经已经35岁了（看来都是大器晚成啊！），Mullis才和DNA发生了联系。

由于自己的工作比较清闲，于是他开始帮隔壁实验室的人思考如何检测基因组中的单碱基突变。对于这个课题，Mullis曾提出一个叫做“oligomer restriction”的方法，非常类似于Sanger测序的原理：将一个DNA短片段结合在待测碱基的上游，随后利用放射标记的双脱氧核糖核苷三磷酸（ddNTP）为原料，在体外进行DNA复制。由于ddNTP的特性，DNA复制会停在ddNTP结合的位置。接下来只需要依次放射标记四种ddNTP，再通过跑胶观察就可以得知待测位点的碱基是什么了。Mullis对于这一问题的思考堪称“伟大的思考”，因为想法演化成了PCR技术，同时与1980年获诺贝尔奖的Sanger测序有着异曲同工之妙。

故事还得从我们熟悉的PCR开始～～～

PCR (Polymerase Chain Reaction)，聚合酶链式反应，取名效法“原子核裂变链式反应”。首先将待扩增DNA模板加热变性解链；随之冷却至某一温度时，引物与待扩增模板序列发生退火结合；再将温度升高使退火引物在DNA聚合酶作用下得以延伸。其“链式”的含义在于，下一个反应循环(Cycle)使用的模板为上一个循环中的产物，故待扩增的DNA片段在链式反应中以2^n的几何级数增长。

虽然PCR的基本原理非常简单，但是其中隐藏了很多的有趣故事。让我们先从PCR发明的历史开始说起，聊一聊我们最熟悉也最陌生的PCR吧！究竟是哪一个大教授发明了PCR呢？对！就是当时的这个帅小伙，凯利•穆利斯（K.B.Mullis）博士！

K.B.Mullis出生于1944年，童年时光，Mullis和兄弟姐妹们一起在农场里顽皮。此时，Mullis的生活和自然科学还没有半点关系，他的童年时代并不像其他大科学家们那样，从小就对身边的自然现象充满了兴趣。1953年，PCR技术的理论基础——DNA双螺旋模型被提出的时候，Mullis和小伙伴们还仍然在乡间开心地玩耍着呢。中学时代，Mullis来到了南卡罗莱纳的首府Columbia，开始了一点点与科学相关的活动，可居然是造火箭。使用从妈妈厨房里拿出来的糖，以及从当地药店开出来的硝酸钾，还有不知道从哪里弄来的炸药引线，Mullis就和小伙伴们在自家院子里面设计火箭。经过一次次的实验，他们的火箭尺寸越做越大，最后竟然将一直青蛙发射了出去，飞了一英里多！

研究生阶段，Mullis来到UC Berkeley攻读生物化学博士学位，此时遗传密码刚刚被破解。但是Mullis仍然对DNA并不感冒。相反，他沉浸在天体物理学的课程当中，1968年甚至还在nature上发表了一篇论文阐述自己提出的假说《时间反演的宇宙学意义（The Cosmological Significance of Time Reversal）》。就是这篇文章帮助他“顺利”通过博资考核。（这样的经历估计放在现在国内的大学里，肯定被老板找去谈话不知道多少次了吧！）

毕业之后，Mullis辗转过几个城市，更换过几个不同的工作（写写科幻小说啦，杀杀老鼠啦……）。到了1979年，他才找到了一份固定的工作，在Cetus生物技术公司负责DNA合成工作，为公司里其他部门的研究提供20nt左右长短的DNA段片段。此时的他已经已经35岁了（看来都是大器晚成啊！），Mullis才和DNA发生了联系。

由于自己的工作比较清闲，于是他开始帮隔壁实验室的人思考如何检测基因组中的单碱基突变。对于这个课题，Mullis曾提出一个叫做“oligomer restriction”的方法，非常类似于Sanger测序的原理：将一个DNA短片段结合在待测碱基的上游，随后利用放射标记的双脱氧核糖核苷三磷酸（ddNTP）为原料，在体外进行DNA复制。由于ddNTP的特性，DNA复制会停在ddNTP结合的位置。接下来只需要依次放射标记四种ddNTP，再通过跑胶观察就可以得知待测位点的碱基是什么了。Mullis对于这一问题的思考堪称“伟大的思考”，因为想法演化成了PCR技术，同时与1980年获诺贝尔奖的Sanger测序有着异曲同工之妙。