聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，简称PCR）是一种在分子生物学领域广泛应用的技术，用于快速扩增特定DNA片段。这项技术由美国科学家凯利·穆利斯（Kary Mullis）于1983年发明，并因此获得了1993年的诺贝尔化学奖。
PCR的基本原理是通过高温变性、低温退火和中温延伸三个循环步骤，利用DNA聚合酶的活性将目标DNA片段反复复制。这一过程模拟了细胞内的DNA复制机制，但效率更高、速度更快。通过PCR，即使极少量的DNA样本也能被扩增到足以进行分析的程度，从而广泛应用于基因检测、遗传病诊断、法医学鉴定以及病原体检测等多个领域。
PCR的核心在于引物的设计与选择。引物是一段与目标DNA序列互补的小段单链DNA或RNA，它们引导DNA聚合酶从特定位置开始合成新的DNA链。此外，PCR的成功还依赖于合适的缓冲液、镁离子浓度以及DNA聚合酶的选择。现代PCR技术已经发展出多种变种，如实时荧光定量PCR（qPCR）和数字PCR（dPCR），这些技术进一步提高了检测的灵敏度和准确性。
总之，聚合酶链式反应作为分子生物学的重要工具，不仅推动了科学研究的发展，也为医疗健康和司法鉴定等领域带来了革命性的变化。
