从1965年起,美国黄石公园热泉里的那个水生栖热菌就成了科学家关注的焦点。这种微生物能在近沸点的环境里自由游动,完全靠的是其强悍的耐热本领。当年还是学生的Thomas Brock把它从热泉里“捡”回了实验室。这就像推开了一扇通往未知世界的大门,谁也没料到,门内竟藏着一位未来的“科学忍者”。时间来到1976年,来自台湾的钱嘉韵学者在这个菌株中分离出了耐热的DNA聚合酶。不过当时的分子克隆技术还处在“低温时代”,这个发现显得格格不入,Taq酶没能引起重视。它在没有经费和关注的情况下,只好继续默默忍受,在-20℃的冰箱里等待着自己的用武之地。 直到1983年春夜,Kary Mullis在高速公路上突然有了灵感:“要是有个耐热的酶就好了!”三年后他发表了一篇论文,这个被戏称为PCR的新技术诞生了。但首批PCR反应却很麻烦,因为用的是大肠杆菌Klenow片段,不耐高温。做实验时得不停地开盖加酶、换水浴,研究人员被调侃成了“跑腿小哥”。 转机出现在1988年,Henry Erlich把Taq酶正式引进PCR体系里。这一招彻底改变了局面,只要一次加酶就能全程高温反应,特异性和速度都翻了好几倍。实验室里的“跑腿小哥”终于解放了,PCR摇身一变成了高效的“针织机”。当年《Science》杂志把Taq酶评为年度明星分子,90℃还能保持活性的纪录让分子生物学进入了指数增长的快车道。 从黄石热泉里的钢铁生命到全球实验室的PCR仪,Taq酶用极致的稳定性终结了低温瓶颈。它拥有四大绝技:在75-80℃的高温下依旧活跃;能把引物延伸成双链DNA;还有校对错误的能力;甚至能让RNA也成为模板。这种耐得住寂寞的特性让它完成了华丽逆袭。真正能令人折服的力量往往不是武力或暴力,而是忍耐与爱心。