黄石公园和检测病毒有什么关联？

发布者：古莲花池 2020-5-6 12:01 来自: 环球解密

聚合酶链式反应（PCR）是一项利用DNA双链复制原理，促使DNA片段在生物体之外的环境下快速复制的技术。在最近世界瘟疫大流行的时代，这种技术对病毒检测起到了关键作用。

黄石国家公园的大棱镜温泉。（维基百科）

黄石国家公园（Yellowstone National Park）主体位于美国怀俄明州，部分位于蒙大拿州和爱达荷州，于1872年由当时的美国总统签署建立，是世界上第一个国家公园。黄石公园以丰富的野生动物和地热资源闻名。那里的温泉温度可以高达100摄氏度，达到沸腾的状态。

病毒检测和黄石公园有什么关系?

上世纪60年代，微生物学家布洛克（thomas Brock）路过黄石公园的时候，注意到那里的蘑菇泉（Mushroom Spring）里长着一层黏乎乎的金黄色的真菌。

他们发现，里面产生一种耐高温的生物酶。经过研究，其中一种名为嗜热细菌水生栖热菌（Thermus aquaticus）成为后来几十年里科学家操作和研究DNA的有力工具。

自从1953年科学家发现DNA的双链接构后，科学家面临着如何研究少量DNA样本的挑战。科学家需要将获得的有限样本在实验室内复制成为足够数量的样本，才能更好地进行研究。

科学家发现一种DNA聚合酶，在基因复制过程中起到了像DNA复制机的功能。在生物体内，细胞复制具有天然的DNA复制机制。可是在实验室环境下，就要采用特殊的办法。

上世纪80年代，美国生化学家穆利斯（Kary Mullis）发明了聚合酶链式反应，获得了诺贝尔奖。这种方法需要把DNA加热到接近百摄氏度的高温然后再冷却，反复进行。早期的实验中发现，每一次经历高温都会损伤DNA聚合酶。因此早期的DNA复制过程慢而低效。

后来穆利斯意识到，黄石公园的真菌可以生活在那样高温的环境中，意味着它们体内的DNA聚合酶具有耐高温的特性。

穆利斯成功了。多年来，从黄石公园温泉中发现的DNA聚合酶，极大改进了聚合酶链式反应的效率。现在科学家可以在几小时内复制数百万份基因拷贝。

这种技术在这次世界瘟疫灾难中，在检测病毒样本中起到了重要的作用。

佐治亚理工学院专注于研究南极洲多样性微菌的劳伦斯（Justin Lawrence）说，通过增强对微菌世界的认识，我们才知道如何保护自己，但是要具有实际应用中驾驭微菌的能力，必须先放眼世界了解生存在各种极端环境中的生物。