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听说,科学家给老鼠立了个碑……

2017-06-06 14:40:33

  来源:科学大院微信公众号

  俗话说:“老鼠过街,人人喊打”,但你可能不会想到,科学家们竟然会给它们立碑,只不过,科学家们要纪念的并非“过街”鼠,而是作为实验动物的鼠。

中国科学院上海生命科学研究院实验动物中心的实验动物纪念碑 蓝色中英文铭牌为“谨以纪念为生命科学研究而献身的实验动物”(张建松摄,2013年)

 

  早在本世纪初,中国科学院上海生命科学研究院实验动物中心就开始筹建“实验动物纪念碑”,这块纪念碑已于2013年元旦公开亮相。更早些的,上海交通大学医学院1997年就在校园围墙上钉了块黑底金字“铭记”牌,广东省医学实验动物中心2003年也在大门前建了“致敬”球;此外,北京、南京、西安、重庆、扬州…各地知名生命科学教研单位也都先后树起了这种纪念碑。

国内各地立的实验动物纪念碑

 

  动物实验由来已久,实验动物有“国家标准”

  从中国《黄帝内经》《神农本草经》、希腊阿里斯多德实验和埃拉西斯特拉图斯“活体解剖”可见,人类自古就开始以动物为替身,探究生命奥秘、机体结构和医疗保健途径。早先,实验用动物从猴、狗、兔、鸟、蛙、鱼到昆虫(如果蝇),包含家养的、野生的,曾经很广泛。到20世纪50年代,科学家们逐步发现,所用动物的种源、遗传素质、生理状况、生活环境、饲养管理及携带微生物情况等,都会影响实验结果,因此展开了实验动物科学化、标准化运动。

  现今,“实验动物”(laboratory animals)乃是特指“经人工饲育,对其携带的微生物实行控制,遗传背景明确或者来源清楚的”科技实验专用动物。如果实际用的是普通家养或野外捕捉的动物,那只能称之为“实验用动物”(experi-mental animals)。标准“实验动物”的先天遗传性状、后天繁育条件、微生物携带状况、营养需求以及环境因素等方面都受到全面控制,既能保证实验结果的可靠性、精确性、均一性、可重复和可比较性,又可保护接触和使用实验动物人员的健康。

  合格的“实验动物”有“国家标准”(GB14922~GB14925等),须经遗传育种专家评定才能确认,至今真正纯化成高等级并常用的仅有鼠、兔、狗、猫和小型猪等几个种类;其中标准化水平最高,各领域最常用,品种和用量最多的是鼠类,在我国通常占实验动物总用量的95% 以上,有些地区甚至达99% 。所以,说这些碑是纪念实验鼠的,也合实情。

  实验鼠首当其冲,贡献多多

  在现代生命科学研究事业中,实验动物是不可缺少的要件。

  医学领域,从传染病、心血管病、内分泌病到生殖生理研究,营养学、药理学、遗传学、免疫学到老年医学研究,外科手术、器官移植技术发展,等等,无不需要应用实验动物,实验鼠总是首当其冲,用鼠建立“人类疾病动物模型”奇妙无比。

  军事医学中,如核爆、生化武器战伤防治等实验,更需用动物替身。

  国民经济领域,化工、轻工、重工生产方面,如药品、生物制品与化妆品等的筛选、质控与安全性检定,疫苗和菌苗研制;兽医药、饲料研制,农药毒性测定,工业三废、高温、粉尘检测,等等,也都离不开实验鼠的使用。

  尖端科学领域,宇宙飞船首次遨游太空,是实验鼠和犬冒险登仓,代替人类作失重、辐射等太空环境影响的生理和遗传学测试;遗传工程虽已大部分用细胞、细菌和噬菌体在试管内进行,但不是全不用动物,如单克隆抗体研究,就首先要用抗原免疫小鼠做细胞杂交以制备抗体;一般的基因定位工作,所用细胞系也还取自实验动物。至于在生物、医学、畜牧兽医的教学中的使用,如动物解剖、生理功能和生物化学实验,大家多有见闻,不必细述。可以说,近代生命科学的重大成果多含有实验动物的贡献,不少是起直接作用的。

  就诺贝尔生理学/医学奖的研究项目看,2014年的“发现构成大脑定位系统的细胞”、2007年的马丁·埃文斯和2012年的山中伸弥对于“多能性干细胞”的研究,就是用实验小鼠、大鼠做的;而上世纪末叶的获奖成果中,1975年的“逆转录酶”、1980年的“组织相容性基因”、1984年的“单克隆抗体”、1996年的“细胞的中介免疫保护特征”等卓越发现,也都是利用小鼠取得的;1997年的“发现全新的蛋白致病因子”,朊病毒是首先从患病仓鼠脑中鉴定出的。所以,实验动物常被认为是评价一个国家或地区的生命科学研究水平,乃至现代科技水平高低的一个标志。能够培育出达到国际标准的实验动物,无疑是其科学综合能力的表达,也是其科研成果可靠性的根基。现今相关研究的动物实验若不采用合格实验动物,其结果就不能获国际承认,论文即成废纸。

  实验鼠优势突出,培育有讲究

  实验动物中,灵长类猴和猩猩在生物进化与解剖结构等方面都与人十分接近,很适合医学研究用,但无菌化很难,数量有限、繁殖慢、饲养管理费用高、价格昂贵,并有许多伦理约束,使用上很受限制;而牛、羊、鸡、蛙、蛇等已有无菌化的,但经济性、适合性等较差,应用也较少,目前实验动物主要从鼠类中培育,并通常优先选用。

实验小鼠(Mus musculus)(图片来源于网络)

 

  将鼠类选作实验动物具有突出优势:首先它们个体小,便于实验操作和管理,易纯化,体内微生物可高度控制;其次它们品种多,基因多样性丰富,容易发掘、复制出各种相似于人类疾病的模型;第三,它们的遗传背景大多明确,模型性状显著且稳定,质量和规格可较随意选择;第四,鼠类的生长发育快、世代短,利于加速实验观察,有些疾病病程在人身上要经过十几年,在鼠身上仅仅需要几个月;第五,对人体很难进行3代以上观察,在鼠则可进行几十代的观察;此外,鼠类价廉易得,实用性、经济性远大于其它动物。

  实验鼠种类挺多,最常用的是小鼠。实验小鼠的祖宗是小家鼠,普通为白化型,即小白鼠,另还有黑、褐、肉桂、花斑等色。小鼠和人类,基因组的相似性相当高,美国科学家2002年作小鼠基因组测序,人类和小鼠各有3万多个基因,其中80% 相互对应;加之小鼠身体特小,繁殖速率高,生长代谢快,内脏结构和人类很相近,饲养也容易,因此小鼠在全世界都居实验动物首位,在我国占实验鼠总用量七成以上。

  其次常用的有大鼠、豚鼠和仓鼠,大鼠的祖宗是褐家鼠,豚

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发布者:sophia

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