PCR 之父的奇幻人生：灵感来源于嗑药，太过「恋爱脑」差点错过诺奖 .....

文章来源： 生物世界

对于一个生命科学工作者来说，PCR可能是一项最最基本的实验技能了，柴继杰（现为清华大学、科隆大学教授）刚到施一公教授实验室做博后时就因为不会 PCR 而被吐槽。

如果说，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发现 DNA 双螺旋结构，标志着分子生物学时代的开启，那么 PCR 技术则标志着分子生物学的腾飞，PCR 技术的出现，彻底变革了生物化学、分子生物学、遗传学、以及现代医学等等。1998 年，《纽约时报》一篇文章提到 PCR 时，不吝赞美地写道，「生物学以此划分为 PCR 前和 PCR 后两个时期。」

2019 年 8 月 7 日，PCR 技术的发明人，凯利·穆利斯因病去世，结束了他传奇而又充满争议的一生。

凯利·穆利斯（Kary Mullis），图片来自诺贝尔奖官网

想上天的童年时代

凯利·穆利斯（Kary Banks Mullis），1944 年 12 月 28 日出生于哥伦比亚市的一个农民之家。

小时候的穆利斯就不走寻常路，对科学充满兴趣，尤其是火箭，太空探索等。17 岁那年，小穆利斯做出了他人生中的第一个发明——将加热的硝酸钾和糖混合，作为玩具火箭的燃料，然而，他发明的燃料没能让火箭上天，反而差点引发火灾。

迷恋致幻剂的大学时代

虽然一直吊儿郎当，但穆利斯的高中成绩可以说非常优秀，高中毕业后，他考上了全美三大理工院校之一的佐治亚理工学院，从小时候起就对化学感兴趣的穆利斯，在进入大学后理所当然的选择了化学专业。

然而，进入化学专业的穆利斯，利用这一得天独厚的优势，开始合成并使用各种致幻类药物，而且他只合成那些合法的致幻剂，尤其是一种叫做LSD的致幻剂。

D-麦角酸二乙胺（Lysergic acid diethylamide，简称 LSD），也称为「麦角二乙」，是一种强烈的半人工致幻剂，只需极少量使用就能造成使用者 4 到 12 小时的感官、感觉、记忆和自我意识的强烈化与变化。

靠一篇物理学论文毕业的博士时代

本科毕业后的穆利斯转变了研究方向，进入加州大学伯克利分校学习生物化学，但是在伯克利学习的 6 年里，虽然学习的生物化学，但是他并不怎么懂生物。

读博期间，他选修了一门跟自己所学毫不相干的课程——天体物理学。

神奇的是，他竟然靠这门选修课学习发表了一篇Nature论文：Cosmological Significance of Time Reversal（时间逆转的宇宙学意义）

后来，据穆利斯自述，当时他在使用致幻药物后，眼前出现了整个宇宙，无数星辰眼前展现，他仿佛看到了宇宙的源头，从幻觉中清醒过来后的自己迅速拿起笔，记下自己在幻觉中看到的一切，最终写成了论文，而且居然被最顶级学术杂志《自然》发表了。

一直折腾的混乱时代

获得伯克利生物化学博士学位的穆利斯，没有选择继续从事科研工作，而是开始写作科幻小说，他觉得自己大脑中装了足够多有意思的故事，很显然，他是个不成功的作家。

没能写出传世名作，甚至生活都成问题的穆利斯不得不去堪萨斯大学医学院和加州大学旧金山分校做博士后，然而，他很不喜欢在实验室杀小鼠做实验。

博士后工作结束后，穆利斯去了一家甜品店工作了两年。

传奇的 PCR 发现之旅

1979 年，穆利斯在朋友的推荐下，来到一家生物公司 Cetus 公司工作，负责合成寡核苷酸。

在化学上充满天赋的穆利斯很快开发出了计算机自动合成程序，大大简化了工作流程。1981 年，穆利斯当上了实验室的负责人。

1983 年春天的一个夜晚，穆利斯载着在 Cetus 公司工作时认识的女友从旧金山前往乡下度过周末。

汽车行驶在蜿蜒盘旋的 128 号公路上，此时一个念头出现在他的脑海中——扩增 DNA 片段时，如果同时添加两条引物，分别扩增正义链和反义链，那么只要引物足够，岂不是可以无限循环地扩增下去！

图片来源：站酷海洛

穆利斯马上靠边停车，开始演算，这种扩增方法，每个循环得到的 DNA 都是上一循环的二倍，那么循环 10 次 DNA 就能扩增 1000 倍，循环个 30 次就能达到 10 亿倍！

这个效率过于惊人，而且这个思路也太简洁了，在反复查阅资料之后，穆利斯依然无法相信之前竟然没人想到过这种方法。穆利斯很快在公司科研会议上分享了自己的新发现，然而并未得到认同。

再加上当时他和女友感情出现问题，这一实验的进度也被严重拖后了。直到 1984 年，在 Cetus 公司的技术员的帮助下，PCR 技术终于获得成功，他们扩增了一个 110bp 的人源蛋白基因片段。并发表了Science论文。

PCR 技术原理

1993 年，凯利·穆利斯因发明聚合酶链锁反应（PCR）而荣获诺贝尔化学奖。

充满争议的一生

穆利斯获得诺贝尔奖也一直存在争议，他的许多同事和合作者认为他不值得信任。他关于 PCR 技术的发明，至少部分源于两位诺贝尔奖获得者 H. Gobind Khorana 和 Kjell Kleppe 在该领域所做的先前工作。

而且，穆利斯的个人生活和观点经常引起争议。

在 1993 年的诺贝尔颁奖典礼演说上，穆利斯反复提及当时的女友，表示获得诺贝尔奖也弥补不了失去他的悲伤。然而，他在 50 岁前就结婚四次，还因为在公司乱搞男女关系而被停职。

穆利斯公开承认对致幻药物 LSD 的使用，甚至表示它有助于自己的思维过程，关于 PCR 的灵感也受益于 LSD。 除此之外，穆利斯不相信全球气候变暖，认为这是环保主义者的阴谋。他否认 HIV 病毒会导致艾滋病，觉得这是政府机构为了赚钱而提出的阴谋。

虽然穆利斯的一生充满争议，但不可否认的是，他对生物学发展做出的巨大贡献不会被遗忘。

题图来源：TED 演讲截图