PCR 僅靠加熱與冷卻就複製出一段 DNA

幾乎每一種 DNA 片段的用途——診斷疾病、定序基因或對人進行指紋鑑定——都需要比任何樣本所能提供的多得多的拷貝。過去的主力方法是選殖進細菌，既慢又繁瑣，因此能在試管中快速擴增選定片段的方法確實是一項大獎。

Mullis 於 1983 年 4 月在開車途中構想出 PCR，當時他把「DNA 會隨加熱而分離、再重新黏合」的知識，與迭代循環的想法結合起來。兩個引子夾住目標片段，耐熱聚合酶複製它們；加熱使兩股分離，冷卻讓引子結合，聚合酶則沿著目標延伸。由於新拷貝也會被複製，目標每一循環就加倍。

Mullis 第一次成功的實驗是在 1983 年 12 月，此前 Cetus 成立了一個小組來完善它，第一件專利申請則於 1985 年 3 月提出。數小時的熱循環就能產生數十億個相同拷貝，這正是診斷或定序讀取所需的擴增。

讓交替加熱使目標 DNA 片段加倍

每一循環使目標加倍，帶來指數式擴增，數小時內就把一個分子變成數十億個。

兩個引子夾住所需片段，因此只複製那一段，而非整個基因組。

它不需要活細胞，因此快速、便宜，且能作用於微量降解樣本。

當你需要大量某樣東西，而你只有一個時，不要試圖去採集它；而是建立一個每輪都使數量加倍的循環，讓指數成長完成幾乎所有的工作。

PCR 成為分子生物學的基礎，為 Mullis 贏得 1993 年諾貝爾獎，並產生約 20 億美元的權利金；Cetus 為它申請專利並廣泛授權，如今它支撐著 DNA 診斷、法醫鑑識、基因組學與大流行檢測。