連鎖反應的威力-科學人雜誌
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教科書之外

連鎖反應的威力

2021-09-01 陳文盛
如果我線性地走30步,我達到30。如果我指數般地走30步,我達到10億。 —庫茲維爾(Ray Kurzweil,美國發明家)
曾幾何時,「PCR」這生物技術名詞隨著新冠病毒傳遍全世界,幾乎人人琅琅上口,短短一兩年內快超越「DNA」了。一般人雖然不清楚它的原理,但是都知道它是檢測病毒的法寶。它雖然比免疫檢測法慢且貴,但是它最準確、最靈敏,只要檢體中有絲毫病毒的存在就很難逃過它的偵測。它說了算。PCR的發展已經有40年歷史。它的全名「聚合 &#37238連鎖反應」點出它的機制,它用DNA聚合 &#37238反覆催化DNA複製:每一循環就加倍,把1個DNA分子複製成2個分子;這2個分子在下次循環再複製成4個分子……這樣連鎖放大下去,一直到聚合 &#37238或反應物質不夠了為止。新冠病毒的基因體是RNA,進行PCR之前要先把RNA反轉錄為DNA。在理想的情況下,DNA經過10次PCR循環就可以放大約1000(210)倍,再10次循環就放大約100萬(220)倍!這等比級數的放大作用就是連鎖反應的威力,讓樣本中原本難以測得的微量DNA,放大到可以(以靈敏的螢光技術)偵測到。樣本中的DNA越少,需要進行越多次循環才能達到偵測門檻;DNA越多,需要進行的循環次數就越少。達到偵測門檻所需要進行的循環...

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