我1994年，一位名叫Pascal Gagneux的瑞士生物学家开始攻读博士学位。动物学专业。他的研究计划是跟踪科特迪瓦和马里的野生黑猩猩种群。具体来说，Gagneux是在森林中寻找黑猩猩的巢穴。在他弄清楚黑猩猩睡在哪里之后，他会等到它们白天离开寻找食物，然后爬上树收集它们的毛发。
Gagneux的目的是记录我们最近、最亲密和极度濒危的近亲的遗传多样性。为了弄清楚是什么使黑猩猩不同于其他黑猩猩，以及不同种群的黑猩猩，他需要提取收集到的毛发，从毛囊中提取DNA，并快速繁殖DNA。如果Gagneux在几年前就开始了他的探索，那关键的最后一步，繁殖，是不可能的。但由于当时的一项新科学技术——以及20年前在黄石国家公园温泉的一次偶然发现——gagneux得以了解到黑猩猩的遗传多样性比人类多得多。“一个黑猩猩社会群体的多样性比地球上70亿人类的多样性还要多，”他说。
由于野生黑猩猩的数量正在迅速减少，如果不是因为聚合酶链式反应（PCR）的发明，这种知识可能已经完全消失了。PCR是一种让科学家只需提取一小块DNA，就可以轻松地将纸张塞进复印机中，一份又一份地复制出来的过程。1983年引进的PCR使Gagneux的工作成为可能。
事实上，PCR是我们这个时代最伟大的技术成就之一。人类基因组计划(Human Genome Project)中使用的许多测绘技术都依赖于PCR，从识别一种此前未知的可能导致更严重莱姆病的细菌，到帮助医生筛查患者的遗传性疾病，如泰-萨克斯(tye - sachs)和囊性纤维化，PCR帮助完成了所有工作。它的发明者卡里·穆里斯(Kary Mullis)获得了1993年的诺贝尔化学奖。
但是，PCR的成功及其作为分子生物学史上最重要的科学进展之一的地位取决于20世纪60年代中期在黄石国家公园的温泉中发现了一种略带粉红色的橙色蠕动细菌。这两个发现这种细菌的人并没有去寻找可以用于DNA复制或其他任何事情的东西。他们只是好奇。这种好奇心恰好改变了世界。
水生T.在十多年后引发了一场基因革命。
20世纪60年代中期，哈德逊·弗雷泽在印第安纳大学读本科时，他说，他很可能是宿舍里唯一一个不吸毒品的人。“我是个典型的书呆子，”他说。（高中时他甚至在大学的一个实验室工作。）尽管他对科学感兴趣，但他形容自己在生活中漂泊。一天下午，他看到一位名叫托马斯·布罗克的教授的讲座，引起了他的兴趣。
布罗克的研究重点是微生物生态学:他对光合微生物在实验室环境之外如何工作以及光合作用如何随温度变化感兴趣。温泉有着各种相对稳定的温度范围，似乎是一个这样做的好地方。
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因此，在1966夏季，国家科学基金会资助了布洛克和冰冻，为黄石收集了在温泉中茁壮成长的细菌。这是弗雷奇第一次离开印第安纳州。整个夏天，他都在收集、研磨和提取细菌样本，然后运回布罗克的实验室。那年秋天，布罗克支付了每小时2美元的冷冻费，将温泉中的样本在不同温度下放入培养基中，观察它们会生长什么。有一天，在一个设定为176华氏度（80摄氏度）的样本中——布罗克、弗雷兹和世界上其他人都认为没有什么东西能在冰冻中生存——发现了一种以前未知的细菌的粉红色细丝，布罗克后来将其命名水生栖热菌关于,“热水。”布罗克将继续在许多不同的热水环境中寻找这种细菌——包括印第安纳大学自己的管道系统。
“冻结”记得自己对这个新生物的名字感到失望。“这是糟糕的。热水吗?你可以更有创造力。”但他完成了布罗克的研究，毕业后去了另一所学校攻读博士学位。除了好奇这种细菌在如此高的温度下存活的能力，他没有看到他帮助发现的细菌有多大用处。一些为宝洁公司工作的辛辛那提人过来看看这种微生物是否有什么用处。我想他们想把它放在汰渍上。”“但我不认为这有什么意义。我只是觉得它很可爱。”
弗雷奇离开印第安纳州后，他的第一份t . aquaticus这张照片拍摄于1966年9月5日，地点是黄石公园的蘑菇泉，命名为yte -1。它被送往华盛顿特区的美国类型文化收藏馆。在那里，它在十多年后引发了一场基因革命。
你可以成倍地复制你的目标DNA。在几个小时内，你就可以创造数百万。
在20世纪80年代早期，许多研究人员正在寻找更快地复制更多DNA的方法。假设你在犯罪现场留下了一滴血，你想看看DNA是否与嫌疑人相符。DNA是易碎的物质，而这一滴血本身可能不足以让你对其进行排序并进行匹配。但是如果你能提取DNA并复制很多很多份，你就有足够的时间来处理了。想想小动物，比如蚂蚁。你可能不会只注意到一只蚂蚁，但如果有1000只，它们会更加显眼。
聚合酶链反应可以复制DNA，严格来说，它不需要DNAt . acquaticus为了工作。相反，它需要的是聚合酶，一种参与构建和修复DNA的酶。科学家从含有他们想要复制的DNA片段的生物体中提取DNA，并将其与聚合酶、一束松散的核苷酸和短链核苷酸（称为引物）混合，以显示聚合酶从何处开始构建和从何处停止。然后，这只是一个加热和冷却的问题。加热混合物，DNA就会分离成两条链。把它冷却下来，底漆就粘上了。再次加热，聚合酶开始工作，把松散的核苷酸变成DNA拷贝。如果你一次又一次地进行加热和冷却循环，你可以成倍地复制你的目标DNA。一变成二。二变成四。四变成八。在几个小时内，你就可以创造数百万。
这是穆利斯提出的基本概念，但将其商业化需要团队的努力。科学家诺曼·阿恩海姆(Norman Arnheim)和亨利·埃利希(Henry Erlich)也参与了PCR的早期发展，他说，最初的系统既笨重又繁琐。加热使聚合酶失活。因此，在每个循环中，科学家必须打开每个试管，在适当的温度下加入更多的聚合酶，这样它就可以工作，但不会死亡。“你必须永远这样做。那是极其痛苦的，”他说。
为了解决这个问题，Mullis的团队开始寻找一种能在高温下存活的聚合酶。他们在"冷冻者"和"布洛克"的YT-1样本中找到的。在1989年,科学类杂志将聚合酶命名为t . aquaticus“年度分子。”
就在这时，“冰冻”发现了他的旧发现的真相。PCR技术的专利权以三亿美元的价格卖给了霍夫曼-拉罗彻制药公司，但是t . aquaticus它本身从未申请过专利。大多数从事基础研究的科学家并没有因此致富。盈利从来不是他们的目标。“在科学上不是这样的，”弗林特说。相反，他们致力于进一步拓展人类知识，并将这些知识提供给其他人。没有他们，那些发明做赚钱永远不会发生。
今天，弗雷泽是加利福尼亚州拉霍拉市桑福德·伯纳姆·普雷比斯医学发现研究所人类遗传学项目的主任，这使他成为几乎每天都使用PCR的数百万科学家之一。他说：“在这里，我正在利用这一发现的成果，并用它改善生活。”。“这使得整个项目，我指的是我的科学生涯，真的很有意义。”
黑猩猩遗传学家加格纽克斯是“冷冻”的同事之一，他认为这个老人在他的领域是一个巨人。尽管如此，在他们相遇多年后，Gagneaux惊讶地了解到“冰冻”对科学的贡献。这是关于基础科学的另一件事——它不仅不会让科学家变得富有，甚至往往不会让他们出名。基础科学是必要的，但它也经常被忽视。
2014年夏天，在黄石公园的一次家庭度假中，Gagneux去寻找那里的温泉t . aquaticus被发现。他说，这个地方很美，所有这些五颜六色的泡泡池，但也很安静和匿名。没有任何标志提醒游客它的历史。Gagneux说:“我很高兴看到了那个游泳池。“我给Hud发了一封邮件，告诉他，‘我想我找到了。’”
Maggie Koerth Baker是该公司的高级科学记者FiveThirtyEight.com．她的作品已出版《纽约时报》《大西洋月刊》和其他出版物。
这个故事是由科学慈善联盟作为“科学到社会”系列的一部分，说明了基础科学研究的重要性。
