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　　在抗擊新冠肺炎的過程中，通過核酸檢測發(fā)現(xiàn)病毒感染者，已經(jīng)是大家再熟悉不過的檢測方式。針對目前肆虐全球的德爾塔變異毒株，我國自主研發(fā)的檢測産品能夠快速精準(zhǔn)識別。那麼，核酸檢測為什麼能發(fā)現(xiàn)病毒感染？我們今天就來聊一聊與此有關(guān)的科學(xué)問題。

　　所有生物除朊病毒外都含有核酸，核酸包括脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，新型冠狀病毒是一種僅含有RNA的病毒，病毒中特異性RNA序列是區(qū)分該病毒與其他病原體的標(biāo)誌物。

　　新冠病毒的核酸檢測就是要檢測病毒的RNA基因組的一些有標(biāo)誌性的基因片段，用核酸檢測試劑就能檢測出來。

　　在新冠疫情發(fā)生初期，中國研究人員在極短時(shí)間內(nèi)就完成了對新冠病毒全基因組序列的解析，並通過與其他相似病毒，如冠狀病毒的基因組序列對比，發(fā)現(xiàn)了新冠病毒中的特異核酸序列。因此，如果能在受檢者樣本中檢測到新冠病毒的特異核酸序列，就可以判斷此人被感染。

　　檢測新冠病毒特異核酸序列，要先將新冠病毒核酸(RNA)逆轉(zhuǎn)錄為DNA，再採用PCR(多聚酶鏈反應(yīng))方法進(jìn)行放大或擴(kuò)增，以檢測特定的基因序列。

　　PCR的作用是擴(kuò)增DNA，也就是對選擇出的具有特異性的新冠病毒部分獨(dú)特的基因片段作為靶標(biāo)DNA，將其序列進(jìn)行指數(shù)級的擴(kuò)增。每一個(gè)擴(kuò)增出來的DNA序列，都可與預(yù)先加入的一段熒游標(biāo)記探針結(jié)合，産生熒光信號。擴(kuò)增出來的靶基因越多，累計(jì)的熒光信號就越強(qiáng)，以此來確定樣本中是否有病毒核酸，也即確診受檢者是否被感染。

　　這種核酸檢測技術(shù)的關(guān)鍵，是對病毒特異性DNA片段進(jìn)行擴(kuò)增。

　　1953年，沃森和克裏克發(fā)表了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，讓人們知道了DNA的分子結(jié)構(gòu)，也開啟了從分子上理解生命的時(shí)代。但是，人體的一個(gè)細(xì)胞只有一組DNA，既微小，又難以分離和提取來進(jìn)行體外研究。要進(jìn)行DNA分子的研究，必須有一種技術(shù)能在體外擴(kuò)增DNA分子。

　　1971年，美國麻省理工學(xué)院的教授科拉納等人提出核酸體外擴(kuò)增的設(shè)想，經(jīng)DNA變性，與合適的引物雜交，用DNA聚合酶延伸引物，並不斷重復(fù)該過程便可擴(kuò)增DNA。但是當(dāng)時(shí)技術(shù)水準(zhǔn)有限，這一設(shè)想難以實(shí)現(xiàn)。

　　1976年，就讀于美國俄亥俄州辛辛那提大學(xué)生物系的中國臺灣科學(xué)家錢嘉韻，從黃石公園熱泉中發(fā)現(xiàn)的嗜熱菌中提取了高溫DNA聚合酶，使得擴(kuò)增DNA的設(shè)想又前進(jìn)了一步。

　　PCR技術(shù)發(fā)明完成最後一腳射門的射手是美國生物化學(xué)家凱利