RNAi技术，即RNA干扰技术，是一种由双链RNA（dsRNA）引发的序列特异性基因沉默现象。在生物体内，当外源的双链RNA进入细胞后，会被一种名为Dicer的核酸酶识别并切割成小干扰RNA（siRNA）。这些siRNA具有特定的长度和结构，通常为21 - 23个核苷酸。它们会与体内的一些蛋白质结合形成RNA诱导沉默复合体（RISC）。在RISC中，siRNA的双链会解旋，其中一条链被保留下来，称为引导链。引导链会引导RISC识别并结合到与其互补的mRNA序列上。一旦结合，RISC中的核酸酶就会将mRNA切断，从而阻止其被翻译成蛋白质，实现基因表达的沉默。
RNAi技术的发现是一个逐步深入的过程。早在1990年，科学家在研究矮牵牛花的色素合成时，意外发现向矮牵牛花中转入与色素合成相关的基因后，不仅没有增加色素的合成，反而导致花朵颜色变浅甚至出现白色斑块。当时科学家并不清楚其中的原因。直到1998年，安德鲁·法尔（Andrew Fire）和克雷格·梅洛（Craig Mello）在线虫实验中发现，将双链RNA注入线虫体内后，能够高效、特异地阻断相应基因的表达，他们将这种现象命名为RNA干扰。这一发现为RNAi技术的发展奠定了基础，两人也因此获得了2006年的诺贝尔生理学或医学奖。此后，科学家们在不同的生物体内都发现了RNAi现象，进一步证明了该技术的普遍性和重要性。
从分子层面来看，Dicer酶对双链RNA的切割是高度精确的。它能够识别双链RNA的特定结构特征，将其切割成具有特定末端结构的siRNA。这些siRNA的两端通常有2个核苷酸的突出，这种结构对于siRNA与RISC的结合至关重要。在形成RISC的过程中，多种蛋白质参与其中，它们协同作用确保siRNA能够准确地引导RISC找到目标mRNA。而且，RISC中的核酸酶具有高度的特异性，只有当siRNA与mRNA的序列完全互补或高度匹配时，才会发挥切割作用。此外，细胞内还存在一些调控机制，能够影响RNAi的效率和特异性，例如某些蛋白质可以增强或抑制RISC的活性，从而调节基因沉默的程度。
在医学领域，RNAi技术具有巨大的应用潜力。一方面，它可以用于治疗病毒感染性疾病。例如，对于艾滋病病毒（HIV）感染，科学家可以设计针对HIV关键基因的siRNA，通过导入患者体内，抑制病毒基因的表达，从而阻止病毒的复制和传播。另一方面，RNAi技术在癌症治疗中也有重要应用。癌细胞的生长和转移往往与某些特定基因的过度表达有关，利用RNAi技术可以沉默这些致癌基因，抑制癌细胞的生长和扩散。此外，RNAi技术还可用于治疗一些遗传性疾病，通过沉默异常表达的基因，改善患者的症状。目前，已经有一些基于RNAi技术的药物进入临床试验阶段，有望为患者带来新的治疗选择。
尽管RNAi技术前景广阔，但也面临着一些挑战。首先，如何将siRNA有效地递送到目标细胞内是一个关键问题。siRNA在体内容易被核酸酶降解，而且难以穿过细胞膜进入细胞内部。其次，RNAi技术可能存在脱靶效应，即siRNA除了作用于目标基因外，还可能与其他非目标基因结合，导致不必要的基因沉默，引发不良反应。此外，大规模生产高质量的siRNA也存在一定的技术难度。未来，随着研究的不断深入，科学家们有望开发出更高效的siRNA递送系统，降低脱靶效应的发生，提高RNAi技术的安全性和有效性。同时，RNAi技术可能会与其他生物技术相结合，如基因编辑技术、免疫治疗技术等，为生物医学领域带来更多的突破。
