日报标题：先纠正一个错误观念，很多很多很多 RNA 不是单链的
郭昊天，合成生物学博士在读/科学哲学/无伴奏合唱
这件事也是要先问是不是，再问为什么。我认为你持这种观点，很可能是被某些教科书或者老师教错了。
先上结论：很多很多很多 RNA 都不是单链的。
“RNA 在细胞内都是单链结构”这句话是不是对的——很多人都误以为是对的，他们觉得是从教科书上看来的。部分错误的教科书怎么得出的这句话？事实上直到 2013 年都没有实验能够测定体内 RNA 的结构，那些 2013 年以前就定稿了的教科书怎么可能下这样的结论呢，肯定是在胡说八道啊。
还有不少人就像 snake1493 想当然地认为“转录时只转录其中一条链，所以能和 RNA 互补的另一条 RNA 链根本就不存在”。然而，这些人还是图样，对 RNA 自身的物理化学性质了解不足。
在计算机模拟预测中，随机生成的 RNA 序列很容易就产生高级结构了，单链结构的 RNA 往往要满足很苛刻的条件才能成立。体外实验也有大量实例说明 RNA 可以自己折叠成双链结构，或者和其他 RNA 互补配对形成双链分子。
限于实验手段，从 2013 年开始我们才逐渐有能力分析 RNA 在细胞内的结构。结果是虽然体内体外的 RNA 结构有时会不一致，但是还是有双链还是很普遍的。
应评论区要求，我还是要澄清一下，一般在生物物理或生物化学的情境下，我们谈论的“双链的”，都是在讲结构——double-stranded region/structure。在分子生物学和小部分生化的情景中，我们谈论的“双链的”，是指分子由独立的两条链构成，我们会特指“双链分子”（double-stranded molecule、molecule duplex）。题目说的双链很稳定，这是结构的性质；“两条 RNA 不因为碱基互补配对而结合呢？”这又是在谈双链分子了。双链结构只需要有两段能互补配对的核酸（NA）形成双螺旋就可以，至于互补配对的两部分是不是来自于同一个 NA 分子链还是两个不同的 NA 分子链，我们不关心。而双链分子，则需要两条 NA 分子链反向互补配对，比如 DNA 的沃森克里克结构。双链分子是一个比双链结构适用范围更小的概念。
学术论文中为了避免歧义，一般都会特指是 double-stranded region/double helical structure（指二级结构）还是 double-stranded molecule、molecule duplex（指分子的化学结构）。
P.S.：学术界用一个词有时讲结构有时讲分子构成，就是这么乱，我也没办法。
我针对两个概念都回答一下：
1. 生物体内的 RNA 的双链结构是广泛存在的，包括以 RNA-RNA 相互配对的双链分子形式存在，和单链 RNA 分子内部形成互补配对的 stem 等形式存在。
2. 以双链分子形式存在的 RNA 也有很多例子。
一、非编码 RNA 大多数都不是单链结构的；很多非编码 RNA 通过形成双链分子实现功能
1. 大多数小 RNA 都会通过互补配对形成双链结构，折叠成特定的高级结构，并不是单链结构的。最简单的例子，tRNA 折叠成的三叶草二级结构，rRNA 的折叠就更加复杂了。
tRNA 的三叶草二级结构，包含四臂四环，其中臂结构（如 acceptor stem）都是碱基互补配对的双链结构区域。
rRNA 高度折叠，大多数区域都以双链结构的形式存在（有颜色标记的区域）（图片摘自 Wikipedia）。
2. 一些小 RNA 是以双链分子的形式存在的 dsRNA，比如一些 RNA 病毒，和所有的 siRNA
3. 很多非编码 RNA 是和 mRNA 通过碱基互补配对形成双链分子（molecule duplex/complex）实现功能的。
比如 16SrRNA 和 mRNA 核糖体结合位点配对形成双链分子，确定蛋白质翻译起始位点。
比如真核生物中，microRNA 和 mRNA 配对形成双链分子诱导降解。
（图片摘自 wikipedia）
复杂一点的，比如细菌中一个小 RNA 可以同时和很多 mRNA 结合形成双链分子，并调控各个 mRNA 的翻译、降解，请看：
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4313533/bin/nihms645764f3.jpg
以及怎么能缺了大明星 CRISPR-Cas9 呢？crRNA:tracrRNA 形成双链分子，介导 Cas9 对 DNA 的识别。
（Jinek, M., et al., Science, 2012）
P.S. 虽然 dsRNA 理论上指任何两条 RNA 互补配对形成的复合分子。但是很多文章中，dsRNA 都是用来特指 siRNA 和 RNA 病毒这种几乎完全配对的双链 RNA 分子；我也见过一些文章把 mRNA:miRNA 复合体称为 dsRNA，不过是少数。很多文章会使用 RNA1:RNA2 duplex/complex/interaction，而不是 dsRNA 来描述双链 RNA 分子
二、mRNA 很多也不是单链结构的；mRNA 之间也可能形成双链分子
十年前 riboswitch 的发现就证明了 mRNA 不一定是单链结构的，可能会形成复杂的结构用来感测小分子浓度。但是更一般性的实验手段一直没被开发出来。
到了 2014 年，我们终于能够大规模地测定体内 RNA 结构啦！
Nature 同期报道了三个研究组的成果：
In vivo genome-wide profiling of RNA secondary structure reveals novel regulatory features；Genome-wide probing of RNA structure reveals active unfolding of mRNA structures in vivo；Landscape and variation of RNA secondary structure across the human transcriptome
然后我们发现：即使在体内，很多很多 mRNA 也不是单链结构的，而会折叠成双链结构。
(Silvi Rouskin et al. 2014) mRNA 的细胞内结构的三个例子：取样自哺乳动物细胞 K562
最近的一篇文献 RNA Duplex Map in Living Cells Reveals Higher-Order Transcriptome Structure 则给出了更可靠的 RNA 配对图谱：RNA 不但可以在局部折叠成双链结构，还可以用相距甚远的两段序列互补配对形成双链；这意味着不但能自己内部配对，也可以自己和自己配对，也可以自己和别的 RNA 配对——总结一句：贵圈真乱。
不但双链可以形成，RNA 还可以在体内形成甚至四链螺旋结构。
Spinach RNA，能发光的 RNA，包含一个四股螺旋结构（b 图所示）（Hao Huang et al. 2014)
只要学好生化，好好想想，连蛋白质这种没有碱基配对的大分子都能形成多股螺旋，RNA 怎么可能全都是单链的？
三、RNA 在体内的结构是动态的，快速生长分裂的细胞有更多的单链结构 RNA。原因何在？一个可能的主要原因是 RNA 的原有配对结构被核糖体翻译的时候顺手打破了。也有可能由于蛋白质与 RNA 互作，导致一些测量信号失真了。总而言之还没有彻底搞清楚。
但是即使在这种情况下，RNA 具有双链结构还是很普遍的。
以上。