前言：2019年8月7日，PCR（聚合酶鏈式反應）技術的發明人，凱利·穆利斯（Mullis）因病去世，享年74歲。對於他的貢獻，1998年的《紐約時報》評價：「生物學自此分為PCR之前，PCR之後」。我的研究生學習期間，PCR技術貫穿始終，所以，我對此特別有感情，看到這個消息，特撰文以示紀念！
凱利·穆利斯（Mullis）
毫不誇張的說，Mullis的發明徹底變革了生物化學、分子生物學、以及遺傳學等領域，也改變了這個世界。沒有PCR技術，就沒有現代分子生物學，人類基因組無從談起，目前火熱的精準診斷和精準治療更沒得誕生。在PCR技術誕生的10年後，Mullis由此摘得了1993年諾貝爾化學獎的桂冠。
在此，特別向Mullis致以崇高的敬意！
PCR技術的原理類似於DNA的體內複製，只是在試管中提供體外合成合適的條件---模版DNA，寡核苷酸引物，dNTP，DNA聚合酶，合適的緩衝體系，DNA變性、復性及延伸的溫度與時間，就可以完成DNA的體外複製。
一個PCR循環包括變性-退火-延伸：
首先高溫加熱變性解鏈DNA模板；隨之將反應混合物冷卻至某一溫度，這一溫度可使引物與它的靶序列發生退火；再將溫度升高使退火引物在DNA聚合酶作用下得以延伸。 不斷重複此循環，短短數十分鐘就可把目標DNA進行2n指數倍擴增。
下面這首歌可以讓大家更好地了解PCR:
從PCR技術問世至今的30餘年中，PCR技術已經發展到第三代，我們簡單了解一下：
第一代PCR也就是最初的PCR，採用普通PCR擴增儀來對靶基因進行擴增，然後採用瓊脂糖凝膠電泳對產物進行分析，只能做定性分析。
第二代PCR即螢光定量PCR技術（Real-Time PCR），也叫做qPCR, 螢光定量PCR通過在反應體系中加入能夠指示反映進程的螢光探針，通過螢光信號的積累來監測擴增產物的積累。通過螢光曲線來判斷結果，並可以藉助Cq值和標準曲線來定量。
第三代PCR技術也叫做數字PCR（Digital PCR, dPCR, Dig-PCR）,這是目前全新的一種PCR檢測方式，能對核酸進行檢測和定量，採用直接計數目標分子而不依賴任何校準物或者外表，即可確定低至單拷貝的待檢靶分子的絕對數目。
PCR技術發展至今已經在分子生物學領域實現了各種應用，例如：基因表達差異研究、拷貝數變異(CNV)研究、甲基化含量鑑定、腫瘤治療的伴隨診斷、無創產前篩查、CRISPR-Cas9基因編輯結果驗證、腫瘤治療的實時監控等。而隨著數字PCR螢光通道的增加和多指標檢測的成熟，數字PCR將會進入更多應用領域，有力推動生命科學、醫學診斷、檢驗檢疫、農業等領域的快速發展。
文末，再次向偉大的科學家致敬！
備註：部分圖片來源於網絡
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趙桂憲，臨床醫學博士，2000年本科畢業於西安交通大學臨床醫學院。2008年博士畢業於福建醫科大學，2008年至今在復旦大學附屬華山醫院神經內科工作，長期工作於臨床一線，擅長「中樞神經系統多發病變的診斷和鑑別診斷」，專長多發性硬化、視神經脊髓炎、中樞神經系統脫髓鞘病變的等中樞神經系統免疫性疾病，同時進行多發性硬化（MS）的臨床及科學研究，對周圍神經病和神經遺傳變性病也有一些自己的體會。