早期的热循环仪，采用了敞口的设计以方便移动样品 图片来源：wikipedia
1987年11月19日，Cetus和珀金-埃尔默（Perkin-Elme）合作开发的PCR仪正式迎来商用，PCR技术实现了自动化，解放了无数技术员的双手。
1986年的热循环仪原型机Baby Blue 图片来源：wikipedia
至此，我们熟悉的那个PCR技术终于以完全体问世。
但传奇故事的结尾似乎总是不完美，PCR也不例外。明明有着巨大的市场利润，Cetus公司却抠抠搜搜，只给了穆利斯1万美元的奖金，团队里的其他人甚至只收到了象征性的1美元，这波操作逼得穆利斯在1986年负气出走；1992年，Cetus公司又因为研发失利，含泪以3亿美元的价格将“摇钱树”PCR技术专利卖给罗氏，从此消失在了历史的洪流里。
1993年，穆利斯因发明PCR而荣获诺贝尔化学奖，他在获奖致辞中大谈童年时光与128号公路的神奇一夜，或许这是对他最好的补偿了吧～
PCR技术的40年PCR技术甫一问世，就为科学家们打开了一扇通往崭新世界的大门。
例如在诞生之初的1986年，Cetus公司就有科学家利用PCR来测定血液中的HIV病毒循环量，并很快证明了可行性！这项成果于1987年被正式公布，人们得以对捐献的血液进行病毒筛查，并直接检测抗病毒药物的疗效。
这项成果由Cetus公司的约翰·斯宁斯基（John Sninsky）主导 图片来源：参考文献1
另一个早期应用就是就是法医学，很多凶案现场都会留下罪犯的DNA信息，但仅凭现场残留的微量DNA做身份鉴定还是不够的，法医们可以借助PCR逆天的扩增能力，对DNA进行体外复制，再与罪犯DNA数据库进行比较，精准锁定凶手。1986年，基于PCR技术的DNA鉴定首次应用于实战，成功确认了多个尸检样本来自同一个人。
PCR的应用还有很多，不仅仅是分子生物学的相关领域和产业，各行各业都留下了它的足迹，包括分子克隆、基因表达、转基因检测、农业与食品致病微生物检测、病原微生物检测、肿瘤诊疗、遗传病检测……可以说，这是一个改变世界的伟大技术。
此外，随着现代分子生物学飞速发展，PCR技术也在日新月异，推陈出新。
在最初的手动水浴基因扩增和第一代自动化控制型以后，人们已不再满足于不可视的PCR操作了，于是在PCR反应体系中加入同位素或者荧光基因，利用荧光信号积累实时监控整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知样本进行定量分析，这也就是第二代实时荧光定量PCR，简称qPCR（Quantitative Real-time PCR）。如今新冠肺炎核酸检测用的就是实时荧光定量PCR技术。
qPCR示意图 图片来源：wikipedia
而目前最新的PCR检测方法则是第三代微滴数字PCR（Droplet-based digital PCR，ddPCR），第三代技术的优点是使用的样本量极少，定量比常规的qPCR更精确，灵敏度更高，在液体活检领域可以大展拳脚。
PCR家族远不止于此，还有例如反向PCR、锚定PCR、Bubble-PCR、反转录巢式PCR……这些种类繁多的PCR技术能够应对人类更高的需要和不同探究方向。
从1983年的灵光乍现至今，PCR技术已经走过了近40个年头，它就像是最牢固的地基，承载着不断升高的分子生物学大厦。下次大家在跑 PCR 时，别忘了感谢一下穆利斯老爷子和神奇的128号公路～
参考文献：
[1] Kwok, Shirley & Mack, D & Mullis, K & BJ, Poiesz & Ehrlich, Garth & Blair, D & Friedman-Kien, A & Sninsky, John. (1987). Identification of human immunodeficiency virus sequence by using in vitro enzymatic amplification and oligomer cleavage detection. Journal of virology. 61. 1690-4. 10.1128/JVI.61.5.1690-1694.1987.
[2] Kary Mullis' Nobel Lecture, December 8, 1993, from https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1993/mullis/lecture/
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_polymerase_chain_reaction#cite_note-Saiki1-16
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Kary_Mullis
[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Polymerase_chain_reaction
[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_cycler
[7]《传奇PCR：从科学狂想到普通医学检验室，这个故事里每个关键人物都手握诺奖》，科研圈，2018-08-12
[8] 《今天，「PCR 之父」去世了，世间又少了一个有趣的灵魂...》，生物学霸，2019-08-10
作者：Ivan
