都被分开成单链，引物再次与其互补序列结合，聚合酶也 再度复制模板DNA。多次循环以后，样品中目标DNA序 列的含量大大增加，经扩增后的遗传物质就能被用于进 一步的分析研究。3 在完全用分子生物学技术术语描述了PR以后，科什兰和盖 耶断言： 第一批有关PCR技术的论文发表于1985年。自那 以后，PCR已经发展成日益强大和有广泛用途的技术。 1989年的PCR“爆炸”，可以被看作是方法论上的改良与 优化，PR基本要素基础上的技术革新，和越来越多科学 家掌握了PCR技术真谛三者结合的产物。有了PCR,极 少量嵌入的或遮蔽的遗传物质也能被扩增产生大量一般 实验室都能得到的、可用于鉴定和分析的材料。4 对科什兰来说，P℃R是一项多快好省技术，它的存在应该从发 表第一批科研论文的1985年算起。专家们差不多用了4年 时间来评价这项技术的潜力，而范围更广的学术界要用更长 的时间才可能开始真正探明其威力。 《科学》杂志在1985年发表了第一篇关于PCR的文章： 该杂志在1986年3月拒绝了一篇由穆利斯所撰写的描述 P℃R技术的文章，编辑部给他回了一封标准格式的拒稿信： “这篇文章虽然通过了评审委员会的初选，但不幸的是，专家 对本文的评审结果并没有像对同时期拟录用手稿那样积极。 所以，尊稿无力竞争我们这里有限的版面。”5科什兰在他的 “年度分子”简史中没有提到穆利斯。这个“年度分子”没有作 者：科什兰只字不提谁发明了PCR。在他所提供的科学文献 中，也没有说“天才”是谁，甚至没有说哪个发明家与P℃R有 关。 在送给史密森学会生物技术档案馆的文章中，穆利斯没 有把PCR定义为一项特定技术，也没有把它定义为一组技
术，而认为它是一个概念。对穆利斯来说，C尔产生于他孕育 出这个概念的那一刻。他认为使这一概念成为现实是第二位 的。穆利斯说： 能放到PCR发明史上“响哈！”、“我找到了！”显著 位置的事件不是如何一步步组装相应的环节，.不是 你如何使DNA变性，再复性，也不是如何使DNA链扩 延，而是你得三番五次这么做，把一小段DNA与它所在 的染色体整体结构相分离，从而获得所席要扩增的片段。 只有这样，人们才会说：“我的天哪，你能用这个方法从任 何一个复杂的染色体DNA成分中分离所靥的DNA片 段。”我想，这才是PCR构思中真正的天才创举所 在。.在一定意义上，我只是像发明家总是做的那样， 把一些本来就存在的因素合在一起。因为一般情况下， 你无法创造出新因素来。新的因素，如果有的话，也仅仅 是已知因素的重新组合，或其新用途的开掘。.我能 反复做到它，我能用我独有的方式做到它，是PCR这一 发明的核心。.用法律术语来说：“用出乎意料的办法 来解决一个悬而未决的难题”才是发明，而P℃R正是这 样的发明。6 穆利斯的说法当然有其合理的部分。他认为组成P℃R的特 定技术本质上都不是新东西。但是，他关于技术因素不能被 创造的泛泛之论却完全不令人信服。许多技术，像合成寡核 苷酸（有确定长度和组成的核苷酸短链）技术，研制DNA在其 上被电流迁移的电泳凝胶（用于分离不同分子量的DNA链） 和DWA转膜及探测技术等的发明日期都是肯定的。创新性 的、强有力的、有意义的，当然还是将这些现有技术结合或组 装起来的概念。 此外，尽管穆利斯认为PC流解决了一个悬而未决的难 题，他却从来没有点明这个难题是什么。西特斯公司的技术
员沙夫似乎看得更清楚些。他说，真正惊人的是P℃R完全不 是为解决某一个难题而设计的，该技术成熟之后，它所能解决 的难题才开始涌现。7毫无疑问，P℃R的一个显著特征就是其 应用领域极其广泛。在许多情况下，它的用途之广甚至超过 了它的“适用性”。PCR是一件有能力创造新的应用环境和新 的应用主体的工具。 现在，几乎所有人都承认是穆利斯建立了P℃R概念。但 是，一群原来在西特斯公司的科学家和技术人员坚持认为，只 有当实验系统完全建成时，PCR才是一个科学上的实体。照 这个观点，PCR不仅仅是一系列互不连贯的技术因素，也不仅 仅是这些因素啮合而成的有明显创造性的概念。这个概念必 须经受实践的检验，必须能产生符合科学规范的结果。厄利 克在开发PCR的那些年曾任西特斯公司的高级科学家，现任 职于罗奇分子系统公司，他指出：“只有当PR仪被造出来， 或被开发出来后，PCR法才成为有用的技术。”8在1984年到 1985年间，西特斯公司有两个专攻PCR的研究小组：穆利斯 和法罗纳（一个没有大学文凭的研究助理）以及在他们的实验 室里工作的一部分高级科学家和高级技术人员。第二个小组 花了半年时间获得可信赖、可发表的实验结果，又花了将近2 年时间获得了一系列足以保证实验结果高度专一和灵敏的试 剂与技术，充分展示了穆利斯的概念所应具备的广阔前景和 适应性。厄利克和西特斯公司的其他科学家看来都同意雅各 布(Frangois Jacob)的名言：“所有生物学研究都以选择一个 ‘系统'开始。这一选择决定了实验者的运作空间，他所能自 由研究的问题的性质，甚至也常常决定了他所得到的答案类 型。g 幸法国生物学家，1966年诺贝尔生理学或医学奖得主。一译者注
发明 那么，到底是谁发明了PCR？曾是西特斯公司科学家的 安海姆这样回答我：“构思、开发和应用都是科学研究的对象， 而定义‘发明'应该是专利律师的事。”大约在《科学》杂志将 CR命名为“年度分子”的时候，杜邦公司的律师们却在忙于 组织起诉西特斯公司，挑战后者关于PCR的专利持有权。杜 邦公司声称PCR根本不是新东西，早在60年代后期，它的所 有组成部分就在诺贝尔奖得主科拉纳(H.Gobind Khorana)" 的实验室里被发明了。1陪审团对50多个不同的要点进行了 表决，一致认为西特斯公司18年的专利有效。因此，在法 律上，谁发明CR的问题得到了解决。那么，陪审团是不是 作出了正确的决定呢？如果P℃R确实不过是一系列已知技 术，那么它的关键环节完全有机会在1983年穆利斯使DNA 分子摆脱染色体结构的束缚并获得指数扩增的PR概念化 完成以前出世。然而非常奇怪的是，在发明这一系列据说就 是PR技术以后的15年内，居然没有一个所谓的发明家应 用这种技术，开发与此相关的产品，或者给它申请专利。2我 们是不是能这样说：这些技术确是以前产生的，但这个概念是 新的。说通俗点，我们已清楚在穆利斯的概念以前，不存在 PCR 如何定义“发明”这个词，不仅对专利律师是一个问题，对 记者、历史学家、诺贝尔奖评审委员会和诺贝尔奖金候选人以 及人类学家都是一个问题。CR当然有可能提前被其他人发 ·美籍印度斋生物化学家，98年诺贝尔生理学或医学奖得主。一—译者 注
明，因为其必备的技术和可行的实验系统都存在，缺少的只是 概念。到目前为止，还没有为什么不能在0年代就想出这个 概念的圆满的理由，这使我们略作推测，什么因素有可能成为 当时其他分子生物学家和生物化学家关注的焦点。一种说法 认为，在当时的分子生物学界和生物化学界占支配地位的是 DNA操作技术。科拉纳和他的同事们正忙于格建基因，他们 想得到大量该基因的DNA片段。0年代初出现的克隆技术， 通过驾驭已知的生物学过程，提供了达到这个目标的工具，它 虽然不是以体外指数形式扩增，却能产生研究所需的足量的 体内DNA拷贝。技术确实在为生物学服务，尽管现在回想起 来，科拉纳实验室的科学家离PCR已经不远了。历史事实却 是，分子克隆和其他技术解决了他们的问题，一旦手中掌握了 足以保证他们完成任务的技术，科拉纳和他的同事们理所当 然地停止寻找其他扩增DNA的可能途径。 有一点很重要，穆利斯当时没有要解决的生物学雅题，尽 管西特斯公司的其他人都有这种任务，穆利斯本人是在研究 B珠蛋白基因突变的过程中孕育PR这一构思的。他受雇于 西特斯公司，生产寡核苷酸，这是一个既费时间又翻来复去的 工作。厄利克抓住了这一点，他说：“科拉纳问了一个〔科学〕 问题，‘我能合成一个基因吗？'要合成这个基因，他不能选择 任何长达158碱基对、随机的DNA片段。穆利斯的工作是制 造寡核苷酸，他会想到如何制造158碱基对随机DNA片 段。”1那时，基因正在变为可操作的生物化学实体。科拉纳 试图驾驭DNA聚合这个生物学过程，作为人工合成生物学功 能单位一一基因中的一部分。穆利斯使DNA摆脱染色体结 构的束缚并获得指数扩增的想法，恰与科拉纳模仿自然界的 努力相反。穆利斯找到了一种把生物学过程（聚合作用）变成 机器的方法，使自然成了（生物）部件