核酸檢測技術的發明源于一次意外發現

□ 侯美玲

托馬斯·布洛克是美國印第安納大學的一名細菌學教授。1964 年，38 歲的布洛克開車帶著家人來到黃石國家公園游覽，在地標景點——彩色熱泉，大家看到了神奇的一幕，那里的泉水竟然泛著絢麗斑斕的色彩。

作為生物研究人員，布洛克覺得熱泉的色彩多半是帶色素的微生物造成的。那么，是什么微生物、它們又怎么能在這么高（約70 攝氏度）的水中生存呢？因為普通細菌無法承受超過55 攝氏度的高溫。

布洛克將問題帶回實驗室，但沒有找到答案。后來，他多次帶學生弗立茲來到彩色熱泉，對里面的細菌進行取樣。經過反復實驗、分析、研究，他最終分離出一種粉橙色細菌。這種細菌因為具有水生和嗜熱兩個特性，故被命名為“水生嗜熱菌”。

布洛克和弗立茲經過多年研究發現，水生嗜熱菌之所以耐受高溫，主要是因為它們本身帶有耐熱的醛縮酶，這是一種抗高溫的蛋白質，可以耐受90 攝氏度以上的高溫而不失活，而且，這種酶竟然在95 攝氏度時活性最高。

布洛克等的發現為后來的研究打開了一扇門。在此基礎上，又有科學家從水生嗜熱菌里分離出了DNA連接酶、轉錄酶、NADH 氧化酶、Tap DNA 聚合酶等，從而研發出復制擴增生物核酸技術，也就是人們熟知的PCR（聚合酶鏈式反應，其發明者是美國科學家凱利·穆利斯）核酸檢測技術，如今被廣泛應用于新冠病毒鼻咽拭子檢測。