PCR的全称是聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction），在生物实验中十分常用，从顶尖实验室到大学课堂，从国际空间站到医院检验科，基本都能看到PCR的影子，几乎成了生物学、医学研究中最必不可少的工具。

PCR的发明趣史早已广为流传：1972年凯利·穆利斯（Kary Mullis）在加州大学伯克利分校获得有机合成专业博士学位，1979年，进入Cetus生物公司任职，负责合成供实验室用的寡核苷酸（短链的DNA分子）。

1983年一个春天的晚上，穆利斯与当时同在Cetus工作的女友驱车前往乡间别墅度假。汽车疾驰在加州128号公路上，蜿蜒盘旋的道路渐渐在他眼前幻化成DNA双链，不断离合、延伸……此时一个惊天念头在他脑中闪现——扩增DNA片段时，如果同时添加两条引物分别扩增，是不是只要引物足够，就可以无限扩增下去？

激动万分的穆利斯当即停车，从手套箱里取出笔和纸飞快地演算起来：DNA复制1次能变成2个，复制10次大约是1000个，复制20次就有100多万个了，要是能复制30次，就有惊人10亿个，这可是人类基因组中碱基对的总量啊！

1983年8月，他首次在公司做了有关PCR原理报告，但大家反应冷淡，认为这个原理太简单了，如果可行，早就有人做了。1986年5月，穆利斯经公司主管向沃森推荐，第一次受邀在一次“人类分子生物学”专题研讨会上做了PCR原理及实验应用报告。为此，1993年缪里斯获得了诺贝尔化学奖。

PCR循环中，先用高温让DNA双螺旋结构变性，使两条互补链分开变成单链；然后降低温度，让引物与单链DNA结合；最后，DNA聚合酶跟在引物后面，给单链DNA合成另一条互补链，DNA复制就完成了。

穆利斯最初用的是大肠杆菌DNA聚合酶，这种酶不耐热，温度一高就失活，导致每个循环都重新添加，不但麻烦，而且成本非常高。穆利斯也觉得这样不行，提出要换一种耐高温DNA聚合酶，在高温状态也不会失活，这样整个PCR过程只需要加一次酶就够了。

1969年，美国微生物学家托马斯·布洛克（Thomas D. Brock）从黄石国家公园的大棱镜温泉中分离出一种全新的嗜热菌，能在85℃以上的温泉里生存。

1973年，中国台湾女科学家钱嘉韵就读于美国俄亥俄州辛辛那提大学生物系，她的导师对黄石公园里热泉中发现的嗜热菌十分好奇，他让钱嘉韵以该细菌作为研究主题。她从黄石公园的水生栖热菌（Thermus aquaticus）中分离出了Taq DNA聚合酶，并于1976年在《细菌学杂志》上以第一作者身份发表了论文。这篇论文在科学界被广泛引用。

Taq DNA聚合酶的最佳活性温度为75～80℃，即使在95℃下，半衰期依然超过40分钟。这种超级耐热的DNA聚合酶仿佛就是为PCR而生的，一次添加，全程耐用，再也不用打开管子一次次加酶了。

经过一番搜索，钱嘉韵在9年前提取出的耐高温Taq DNA聚合酶给了穆利斯灵感，在公司另一组科学家帮助下，按照钱嘉韵论文描述的方法，Taq酶于1985年秋天被成功提取出来，并被马上应用到了PCR中，该酶不但专一性和活性优于之前使用的DNA聚合酶，而且使PCR变得十分简捷，大大降低了成本，PCR实验终于可以全程闭管一站到底。Taq酶甚至在1989年赢得了《科学》杂志的“年度最佳分子”奖。其实Taq酶当时发现后好像也找不到什么实际用处，毕竟谁会在“开水”里面做实验呢。但科学发现有时候就是这样，你以为没用的发现，谁知道多年以后会被别人捡起来用在什么地方。

1989年，Science杂志隆重报道了PCR技术和耐高温DNA聚合酶，Cetus公司也和罗氏公司合作，将PCR技术用于临床诊断。如今，PCR不仅应用在分子生物学相关领域和产业，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……这是一个改变世界的伟大技术。

可以说，将PCR变成真正成熟技术的“临门一脚”，是由中国科学家钱嘉韵完成的，是她发现并分离了耐高温的DNA聚合酶。PCR从畅想到实现，也有中国科学家的一份贡献。