北晚新视觉 > 新闻 > 科技

神秘的实验动物:转基因小鼠最高几十万 曾帮助人类攻克狂犬病

2018-03-18 12:25 编辑:TF010 来源:北京晚报

“实验动物是特殊的‘英雄’。”郭瀚元是军事医学科学院实验动物中心的一名科研人员,他说,生物医学领域很多具有划时代意义的科研发现都与实验动物有着密切的关系,其中有很多是获得诺贝尔生理学与医学奖的里程碑式成果,可见实验动物在人类生物医学研究中立下汗马功劳。

作者:蔡文清


新华社供图

早在商周就有动物实验

提起实验动物,很多人脑海中会浮现出雪白的小鼠、大耳的家兔、抑或是活泼的猴子,其实实验动物远不止这些,自然界中几乎所有的动物,都可以用于实验研究。制药经过初步人工培育与生物净化,形成标准化种群,便可以成为“实验用动物”。

郭瀚元说, 能称得上是“实验动物”的必须是血统纯正的“贵族”,它们是经人工繁育,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,用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物。考虑到动物生理特点、研究价值和诸多现实因素,目前常用的实验动物主要有小鼠、大鼠、地鼠、豚鼠、鸡、兔、犬、猴、小型猪、斑马鱼等。

“简而言之,用于各类实验的动物便是‘实验用动物’,而经标准化培育,有一套完整法规及质量控制管理标准的,专门用来开展科技实验的动物,才是‘实验动物’。” 郭瀚元说,虽然一字之差,但二者地位大相径庭。

人类文明发展过程中,动物实验其实早就出现过。目前有史料记载的我国最早的动物实验可以追溯到商周时期,那时的人们开展简单的动物实验;而到了明朝,神医李时珍通过动物实验,研究中医药方与中药药性,才有了传世名作《本草纲目》;17世纪的欧洲,已经有一些国家开始进行比较解剖学方面的实验,英国医生哈维正是在解剖犬、鱼等多种动物后,阐明了血液循环的途径;1909年,美国杰克逊研究所培育出的DBA近交系小鼠,成为世界上第一只具有现代医学意义的实验动物。

很多实验动物身价不菲

中国实验动物从上个世纪八十年代开始发展,比西方发达国家起步晚。我国获得实验动物的方式主要有两种:一种是直接从国外引进,一种是国内从野外获取种源自行培养,而这个培养的过程要经历数十年之久的时间。

根据遗传学控制标准,实验动物被分为近交系、封闭群和杂交群,它们各自遵守严格的“生育制度”。近交系也就是近亲繁育的动物,这类实验动物必须经过至少连续 20 代的全同胞兄妹交配培育而成,这样每个个体有 98.6%以上的遗传位点是纯合的,并且品系内所有个体都可追溯到起源于20代或以上代数的同一祖先。近交系实验动物不仅基因纯合率高,而且能固定优良性状, 减小遗传差异,特征稳定,对外界因素变化更敏感,有利于科研人员在进行研究时减小误差。

与之相反,封闭群必须采取远交,这样可以避免“近交衰退”的情况,具有繁殖率高、疾病抵抗力强的特点,但是封闭群动物不适用做对照实验,因为它们之间的个体差异较大。

两个近交品系动物之间进行有计划交配所获得的第一代动物,被称为杂交群动物,它们可以克服近交系的缺点,对长期实验的耐受性好,而且由于环境因素引起变异的可能性也比纯系要小。

不同的实验用到的实验鼠不仅级别不同,普通的实验小鼠大约二三十元一只,但是一只转基因小鼠,则是几万至十几万元不等,一些经历过基因敲除的小鼠价格甚至高达几十万元一只。

实验动物住“五星宾馆”

称实验动物为动物“贵族”,除自身价值外,实验动物居住的环境可谓高级,可以说不逊于“五星级宾馆”。

郭瀚元说,实验动物是“天选之子”,在生物学特性上有“过人之处”,研究价值毋庸置疑;实验动物遗传背景与来源清楚,每一只实验动物都是“名门贵族后裔”、有头有脸的“人物”;从小“养尊处优”,生活在隔离环境的屏障设施内,居住在专属的独立通气笼盒,享受着新鲜清洁的空气、无菌干净的饮水、营养均衡的食物、卫生舒适的垫料,在自动化控制系统与饲养员悉心照顾下,实验动物个个都是“标杆模特”,身长、体重等各项指标绝对符合标准;当然,对于动物来说,最重要的就是表达天性。在这里,喜欢群居的小动物可以和伙伴玩耍、喜欢自由的大动物有充分的活动空间。随着实验动物玩具行业的兴起,啮齿类动物拥有自己的假山棚屋、家兔有喜欢的磨牙石、犬类有最爱的咬合球,至于猴的玩具,更是五花八门,照镜、铃铛、葫芦应有尽有。

郭瀚元告诉记者,国际上为了规范管理并呼吁实验者们爱护实验动物,曾提出专门的福利伦理理论,并对实验动物的付出予以肯定和尊重。

实验动物贡献功不可没

实验动物在科学与文明的进程中留下无数丰功伟绩。

青霉素作用的证实,得益于弗洛里和钱恩使用小鼠开展的“鼠保护实验”。这一具有奇迹般效应的抗生素在第二次世界大战中广泛投入使用;世界上首例“原位心脏移植”手术,是戈德伯格医生在狗身上完成的。虽然术后存活时间只有117分钟,但这为换心手术带来曙光。捷纳尔利用牛痘实验,遏制人类历史上最古老、最可怕的传染病天花;法国人巴斯德通过动物实验成功研制出狂犬病弱毒疫苗,攻克了狂犬病这一最早发现的人兽共患病;从1980年美国科学家乔治·斯内尔基于小鼠基因的研究,到2017年生物体昼夜节律分子机制的发现,科学家们获得的诺贝尔奖离不开实验动物的贡献。

时至今日,在航空航天、军事作业、疾病预防、疫苗制备、新药研发、安全评价、基因工程研究等领域,都有实验动物的参与,它们用自己的身躯为人类的科研事业树立起一座座丰碑。这次中国科学家首次实现灵长类动物的体细胞克隆,更将为人类疾病研究及药物筛选带来极大帮助。

 

 

来源:北京晚报  蔡文清

 

北晚新视觉网版权与免责声明:

一、凡本站中注明“来源:北晚新视觉网或北京晚报”的所有文字、图片和音视频,版权均属北晚新视觉网所有,转载时必须注明“来源:北晚新视觉网”,并附上原文链接。

二、凡来源非北晚新视觉网或北京晚报的新闻(作品)只代表本网传播该消息,并不代表赞同其观点。

如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在见网后30日内进行,联系邮箱:takefoto@vip.sina.com。