瘟疫和病毒的知识与人类日常生活息息相关，从获得健康长寿的生命，到提高生活质量，再到下一代的遗传和养育，这其中的答案，其实都与生命科学息息相关 。
随着新冠肺炎的爆发，“核酸检测”这种医学检测手法也进入了大众的视野 。那么，核酸检测的原理是什么？为什么核酸检测会有一定几率出错？面对新发感染性疾病，人类还有更先进的病原体检测手法吗？
华大基因CEO尹烨在新书《生命密码2》中讲述了病原检测的过去与未来 。
01 核酸检测的原理是什么？【核酸是指 核酸是什么原理】1953 年 DNA 双螺旋结构的发现，开启了分子生物学时代，使人类对病原体的研究从形态学层次深入到分子层次 。
基于分子水平的核酸检测技术渐渐成为病原体检测的主流，它不必预先对病原体进行分离培养便可直接检测，方便快捷，而且灵敏度更高 。

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核酸检测技术是基于核酸双链互补配对原则的核酸杂交技术，技术人员合成一段与特定病原体 DNA 或者 RNA 互补的单链核酸序列作为探针，并用生物素、放射性同位素、酶等进行标记，让其与待测病原体的核酸进行杂交 。
如果探针能与待测病原体的核酸互补配对，便能观察到标记物的信号，这样就可以证实待测病原体的种类 。
这类检测技术的特异度和灵敏度均较高，对感染性疾病的早期诊断有至关重要的意义 。

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然而，有时因为患者体内的病原体核酸含量过低，检测时会有一定的难度 。20 世纪八九十年代，PCR 技术的应用使待检测的病原体核酸数量可以成千上万地扩增，大大提高了核酸检测技术的应用性和准确性 。
02 病原体免疫检测技术进化史在古代，人们把大范围暴发的感染性疾病称为瘟疫，“医圣”张仲景在其著作《伤寒杂病论》中提到：
“建安元年，丙子年，南阳自此连年疾疫，不到十年之间，张仲景宗族两百余口，死者竟达三分之二 。”
肉眼一般只能看到直径大于 100 微米（0.1 毫米）的物体，而绝大多数病原体微生物至多是这个尺度的五十分之一，因此古代医生无法鉴别引发瘟疫的病原体，只能通过“望闻问切”等方法观察患者症状来确定所患的是何种疾病，从而对症治疗 。

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图：纪录片《本草中华》
1670 年，安东尼 · 列文虎克（Antony van Leeuwenhoek）改进了显微镜 。基于显微镜技术的微生物学、寄生虫学等学科相继诞生，并催生了病原检测技术 。
19 世纪的德国细菌学家罗伯特 · 科赫（Robert Koch）是病原微生物学的开拓者 。他发明了用苯胺对细菌进行染色的细菌染色法，以及微生物的固体培养基培养法和悬滴培养法 。
科赫提出了著名的科赫法则（Koch’s Postulates）: 对于某种感染性疾病，如果每一个患者体内都能找到同样的微生物，再把这种微生物提取、培养后，接种到健康宿主体内能引起相同的病症，而且被感染的宿主体内能提取到这种微生物，就说明这种微生物是感染性疾病的病原体 。
在科赫的理论上发展起来的现代病原体检测方法包括涂片染色后显微镜观察和病原体培养检测 。这两种方法简便易行，是极为常用的病原体检测方法 。

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爱德华·詹纳医生为人接种“牛痘”

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