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第141章 印度诺贝尔奖获得者之二科拉纳（第3页）

pcr（聚合酶链式反应）来说具有举足轻重的地位，常常被用作

dna聚合酶的引物。

pcr（聚合酶链反应，polymerase

chain

reaction）在现代分子生物学分析和遗传学中具有不可撼动的根本性基石地位。它与分子克隆和

dna

序列分析几乎构成了整个分子生物学的基础部分，它们的出现改变了人们对生命本质的理解。在现代生物科技中，这些技术的应用领域已经扩展到了各个方面，如农业、医学、法学、食品科学等，为解决许多全球性问题提供了有力支持。

pcr（聚合酶链式反应）技术作为一项具有重大影响的生物技术创新，被广泛认为是推动人类生物科学进步的重要里程碑之一。这项技术使得科学家们能够快速而高效地扩增特定的

dna

片段，从而实现对基因的检测、诊断和研究。就像所有人类伟大的发现与发明一样，pcr

技术并非凭空产生，而是在漫长的文明科学技术积累下，于某个关键时刻诞生的。这一过程如同一场绚烂的思想火花迸发，将多年来的知识和经验融合在一起，创造出了这个令人瞩目的成果。

pcr

技术的发展离不开众多科学家的努力和贡献。他们通过不断尝试和改进实验方法，逐渐完善了

pcr

的技术细节，使其成为一种可靠且广泛应用的生物技术工具。如今，pcr

技术不仅在基础科研中发挥着关键作用，还在临床医学、疾病预防控制、法医学鉴定等领域得到了广泛应用，为人类健康和社会安全做出了巨大贡献。

1971年，科拉纳和他聪慧的学生谢尔·克莱普在着名的《分子生物学杂志》上发表了一篇具有开创性意义的论文。在这篇论文里，他们首次提出了一个令人惊叹的概念：利用dna聚合酶来实现修复合成。这个概念无疑成为了后来pcr技术的早期构想，犹如一颗璀璨的星辰照亮了科学研究的天空。

科拉纳明确地指出，如果能巧妙地运用dna变性、与恰当的引物杂交，并借助dna聚合酶延伸引物等步骤，那么就有可能合成珍贵的trna基因。如此大胆而又充满创新精神的设想，让人们对核酸体外合成的可能性有了更深入的理解。然而，尽管这个设想极具前瞻性，但它却生不逢时。那时的科技水平还不足以支持这样的设想付诸实践，尤其关键的是，热稳定dna聚合酶尚未被人类所发现。这个技术缺失如同一座难以逾越的高山，使得这个伟大的设想暂时被埋没在了历史的尘埃之中。但正如每颗种子都需要等待适宜的季节才能破土而出，这个设想的价值并未因此而磨灭，而是在未来的某一天，终于绽放出绚烂的光芒。

1972年在科拉纳加盟麻省理工学院后，他领导的一个研究小组利用人造核苷酸合成了第一个人造基因。四年后，他宣布人造基因在细菌细胞内正常发挥作用。20世纪80年代，他合成了视网膜紫质基因——人类视觉中极为重要的感光蛋白质。与此同时，他还进行了与色素性视网膜炎相关的视网膜紫质突变的研究。

威斯康辛大学生物化学教授阿西姆·安萨里（aseem

ansari）说：“（遗传工程）整个发展都是基于科拉纳的化学理论，他是我的灵感来源。”

三、获得诺贝尔奖

1953年，沃森、克里克和富兰克林确定了dna的结构，这种双螺旋链状结构由四种碱基组成：腺嘌呤（a）、胸腺嘧啶（t）、胞嘧啶（c），以及鸟嘌呤（g）；在rna中，尿嘧啶（u）代替了胸腺嘧啶。但是dna分子所携带的遗传信息是如何转译到蛋白质生物合成过程中的呢?

俄国物理学家乔治·伽莫夫假定，三个连续排列的核苷酸（密码子）可以定义64种氨基酸完全可以满足制造蛋白质所需的所有20种氨基酸的编码。1961年，马歇尔·尼伦伯格和j·海因里希·马太在美国国立卫生研究院一起工作，力图确定当单一种的核苷酸被加入一份反应混合液后，将形成哪种氨基酸。密码子uuu能形成苯基丙氨酸，这就破解了遗传密码的第一个字母。没过多久，c被发现能生成脯氨酸。威斯康星大学麦迪逊分校的科拉纳生成了更加复杂的序列，它由重复的双核苷酸序列构成，其起始序列是ucucuc，译解的产物是丝氨酸-亮氨酸-丝氨酸-亮氨酸...之后，其余的密码子也一一被确定。

1964年，康奈尔大学的罗伯特·霍利发现并确定了转运rna（trna）的化学结构，从而揭开了信使rna（mrna）和核糖体之间的联系。制造一个蛋白质所需的信息先是附着到trna上，然后在核糖体中根据mrna进行转译。每个trna只会识别mrna上的一个密码子，而且每个trna只会携带20种氨基酸的其中一种。蛋白质是由氨基酸一个个拼接而成的。尼伦伯格、科拉纳和霍利共同获得了1968年的诺贝尔奖。

1966年科拉纳加入美国国籍。1970年，科拉纳离开威斯康辛大学去了麻省理工学院，并一直工作到2007年退休。

2011年11月9日，科拉纳在美国马萨诸塞州康科德城去世，享年89岁。

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