世界自然遗产之一的黄石国家公场地处美国怀俄明洲西北部严寒的洛基山脉之中，美国年夜陆分水岭从中穿越。公园占地约8900平方公里，其中搜罗一个长72公里，宽48公里的巨年夜休眠火山口，是以当地的地质勾当十分活跃，公园境内有跨越10,000处地热景不美观，搜罗热喷泉，热气井，热泥潭和热温泉。怪异的地质情形不仅培育了丰硕多彩的自然风光，更孕育了一个千姿百态的生态系统，是以不仅有络绎一直的旅客慕名来访不雅参观，同时也吸引了众多科学家前往考查研究。
在所有的地热景不美观中，热温泉以其缤纷的色彩最为精明。科学家发现，这些多变的色彩其实是糊口在热温泉中的各类微生物所造成的。在热温泉的泉眼四周，泉水伸展成环形的泉滩，微生物沉积在水底形成菌苔。微生物体内有分歧的生物色素，有的用于进行光合浸染，有的用于抵当紫外线，是以菌苔的颜色将热温泉妆点为一个个五彩的自然调色盘。
黄石国家公园的热温泉在泉眼的温度凡是都跨越80摄氏度，远高于适于光合浸染的温度上限72摄氏度，依靠光合浸染为生的微生物无法保留，是以泉眼处缺乏微生物形成的菌苔而显得灰暗。然而，在1967年，印地安那年夜学的布洛克博士发现，在他放在一个叫做“蘑菇塘”80摄氏度泉水中的载玻片上，附着了一层微生物细胞。这是初度发现糊口在72摄氏度以上的生物。这种嗜热微生物属于细菌类，布洛克博士将它命名为“水生嗜热菌黄石一号”。这个发此刻那时也就作为一个保留温度记实而已，直到十几年后，它才显出了真正的价值。
在1980年月，跟着生化手艺的成长，科学家发现并分手纯化了越来越多的生物酶，并起头操作这些酶以及其它的新型手艺直接对卵白质，核酸——搜罗DNA进行切割、化学润色等加工，分子生物学以及遗传工程从此飞速成长。酶自己是一类非凡卵白质，分歧的酶在细胞内担任各类心理勾当，好比DNA的合成和复制首要由DNA聚合酶来完成。绝年夜年夜都酶对温度很敏感，在高温下会不成逆转的失踪去活性。那时在Cetus公司工作的缪利斯博士从黄石公园的嗜热菌上找到了灵感，既然嗜热菌能够在80摄氏度以上的高温保留，那么嗜热菌细胞内的酶也必然耐高温。据此缪利斯博士发现了开创生命科学研究新场所排场的聚合酶链（PCR）反映体例，使人工年夜量复制DNA成为可能。
DNA是首要的细胞内遗传信息载体，具有双链结构，由其中每一条单链及其姊妹链在化学浸染下互相配合而成。在细胞滋生割裂过程中，DNA也随之进行复制，以使每个子细胞都连结同样的一份遗传信息。细胞内的DNA复制由多种酶的协同浸染完成，首先将DNA双链分隔，然后DNA聚合酶把每一条DNA单链作为模板，合成并配上与其原本的姐妹链一模一样的新链，从而完成复制过程。将DNA分子加热到接近沸腾的温度也可以分隔DNA双链，而且不破损其化学结构。
缪利斯博士畴前人和自己的研究中发现，嗜热菌的DNA聚合酶虽然在接近沸腾的温度下也会失踪去活性，然而当温度下降后，嗜热菌DNA聚合酶的活性会恢复，不象其它生物来历的聚合酶那样在高温下不成逆失踪去活性。这样一来，就能够将DNA与嗜热菌的DNA聚合酶放在一路，首先升温使DNA分隔为单链，然后降温使嗜热菌的DNA聚合酶恢新生性，在分隔的DNA单链长进行复制，轮回一再这个升温降温过程，就能够实现1变2，2变4，4变8的指数DNA增产。这就是缪利斯博士发现的PCR体例。
这个体例是分子生物学手艺的一次革命，从此科学家得以无限制的对极微量的DNA样本进行复制，进而获得年夜量的纯质DNA进行剖析或用作其它尝试的材料。PCR已经成为几乎所有与DNA有关的分子生物研究的基本手段，搜罗遗传病分辩，流行症原（例如SARS病毒）分辩，人类基因组工程，法医剖断，亲子剖断，基因工程食物等规模。
缪利斯博士本人因为发现PCR手艺而名利双收，不仅在1993年获得诺贝尔奖，而且PCR的专利收益使他成为一个豪富豪，从1991年至今，仅嗜热菌DNA聚合酶出产一项，年发卖额已经从2亿美元升至5亿美元。然而因为美功令国法公法令划定国家公园要无偿处事于科学界，时至今天，原产嗜热菌的黄石国家公园没有从中获得任何分成，而昔时嗜热菌在1967年所打破的生物耐热记实，也在不久往后被在海底发现的113摄氏度下糊口的超嗜热菌打破，今年8月发布的在承平洋底发现的超嗜热菌“菌株121”则将此记实提高到121摄氏度。
只有斑斓的温泉仍是一如既往的吸引了一代又一代旅客，以及不竭追求新进展的科学家。在嗜热菌之后，科学家们从黄石国家公园的热床中又发现了良多新的耐热微生物，其中一种能够将垃圾中的多种塑料成分转化为醇类燃料，有但愿在未来为人类供给新的能源。也许下一个革命性的生物手艺又将从黄石公园或世界其他处所的某个热温泉中发生呢。
