今年暴发的新冠肺炎疫情，让核酸检测一度成为了热搜。大家是否见过甚至经历过这样的一幕，医护人员将这样一根无菌棉签伸进鼻咽或口咽处，轻轻转动并采集分泌物。没错，这正是新冠病毒核酸检测的采样方法：咽拭子法。

而这些采集的分泌物中，除有核酸外，还有其他物质，当实验人员通过物理和化学的方法将其中所有核酸提取出来后，又该如何检测里面是否含有新冠病毒呢？今天，就让我们一起揭开核酸检测的真面目——荧光定量PCR。

这时候可能有人会问，核酸是什么呢？其实核酸是病毒的遗传物质，每种病毒都有着独一无二的核酸序列，就像是它们的身份证，通过检测新冠病毒的“身份证”就能将它与其他病毒区分开。中国在疫情暴发后最早确定了新冠病毒的核酸序列，并且推荐选用其核酸内的3段保守序列：ORF1ab、N蛋白序列和E蛋白序列来进行检测。

而荧光定量PCR是实现核酸序列靶向匹配的技术。它就像是一个精准的复印过程，如果把病毒的核酸看作是一本需要复印的书，那么所用的DNA聚合酶就是复印机的打印喷头，dNTP就是4种不同颜色的墨水，而复印中最关键的两个物质，就是引物和荧光探针这两种“书签”了。

对于新冠病毒核酸检测而言，此时的“引物书签”是根据新冠病毒特有的核酸序列而设计的，它能标记出书中与自己有相同序列的页码，并决定复印的起始位置。而“荧光书签”则是根据前述的3段保守序列而设计的，它也能标记出3段保守序列所对应的页码，并在复印到这些页码时发出荧光。这两种书签与其他病毒的核酸序列相似度非常低，只能标出新冠病毒这本书中的页码，所以如果遇到其他病毒核酸，就不能进行复印了。

这个复印的过程也十分简单。首先，我们打开这本需要复印的书，此时引物书签和荧光书签会迅速找到对应的页码。

然后打印喷头就从引物书签的页码开始，用不同颜色的墨水复印出一条新的核酸。当他复印到荧光书签的位置时，会切断荧光书签并使它发出荧光，提示我们，一条新的新冠病毒核酸链被复印出来了。

如果我们不断地复印，核酸就越来越多，荧光书签发出的荧光信号也会越来越强。但如果标本中不含新冠病毒，这两种书签找不到对应的页码，复印就无法启动，荧光书签更不会发出荧光信号了。

有了这两种书签，即使标本中只有微量的新冠病毒，PCR技术也能在短时间内定量检测其核酸含量，并且有极高的特异性和准确性，这也使得荧光定量PCR成为了目前全球范围内应用最广泛的新冠病毒确诊技术。《Nature》杂志更是将“抗疫战士” 气膜仓版核酸检测实验室的照片收录为月度最佳科学图片，这极大地体现了核酸检测的重要性。而从1985年PCR技术诞生至今，除荧光定量PCR外，还发展了原位PCR、数字PCR等许多先进的PCR技术，它们在传染病、肿瘤等多种疾病的检测中都起到了不可替代的作用。

相信在未来，我们会有更多的生物武器，让我们能在抗击病毒和其他重大疾病的道路上走得更加从容、坚定！