为何老鼠总是在实验室中成为科学献身的首选?

发表时间: 2022-07-25 16:19


撰文 / 魏强 赵宏旭

野生动物、观赏动物、宠物我们都不陌生,还有一类动物是注定被用于实验的,这就是实验动物。在实验动物中,小白鼠又是永远的“赢家”和“大家”。‍


白色小鼠(摄影:周军浩)

实验动物:牺牲自己 成就科学

顾名思义,实验动物是用于科学实验的动物。每年都有数以千万计的实验动物为科学发展而付出生命,它们从出生那刻起,注定要被用于各种医学实验、药物毒性测试、疫苗安全评价以及生命探索实验等。

人类打针、注射疫苗、吃药、做手术等的背后,不知道有多少实验动物“牺牲”自己,才成就了有效安全的应用。

其实,最好的“实验动物”是人类自己。医学、药学发展最快、成果最丰富的时期,都是人体实验最繁荣的时期。但人体实验严重违背了医学、药学的良好初衷。随着人类文化、文明的发展,人类已经意识到人体实验的恶果和对人类社会的挑战,进而全面禁止任何形式的人体实验。因此,实验动物是人类的“替难者”。

想做“实验”不容易

从严格的科学意义上讲,实验动物应该是标准化的,选择标准包括有清楚的微生物、寄生虫学背景(即体内病原微生物,寄生虫的携带状况)和遗传学背景(即品系和品种),是用于实验目的的一类特殊的动物群体。它们虽来源于原种动物,但在培育过程中,人为通过遗传选择、杂交、近交和诱变等方法使它们的遗传组成重组、纯化和稳定,将其改良、修饰成生物学特性或疾病特征明显的一类动物。

由于人类出于自身目的需要,改变了实验动物的自身遗传组成。因此,相对原种健康动物而言,它们是不同程度的“病态动物”。实验动物和原种动物既相似又不同。主要的实验动物有小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔、犬和猴等。

小老鼠,你为什么这么白?

大致懂得了实验动物来源和特性,大家应能理解实验动物的两大特点:一是为人类需要改变自己,似是而非原种动物,成为“病态异类”;二是由于遗传改变,原有抵抗病原的能力呈现不同程度下降,病原谱系也因此发生改变,更易得病。小白鼠就是实验动物的“杰出”代表。


平常我们见到的鼠类大多是灰色的,但实验用小鼠、大鼠绝大多数是白色的。这是为什么呢?因为做科学实验,要求动物最好给出一致的结果,也就是同一实验批次的动物们个体差异要小,使实验具有重复性、可比性。

怎样才能给出相同结果呢?每个动物的遗传组成应该一样,对测试物的反应才会一样,比如同卵双生的兄弟或姐妹。因此,我们通过遗传育种技术,使小鼠连续近亲交配,形成近交系动物,类似同卵双生的兄弟或姐妹,消除了个体的差异性,为实验的准确性提供了可能。但随着遗传物质的重新组合,打乱了动物原有基因平衡,特别是等位基因的高度纯化,使动物出现各种各样的病态。小鼠出现了毛色白化、眼球变红、怕光的症状,说到这,大家就知道小鼠是得了白化病。小鼠、大鼠的白化现象不是我们需要的,而是被改造成为实验动物的“副产品”。其实,每种实验动物都有不同程度的改变,野性基因被弱化,变得温顺,易于被实验操作。

“难伺候”的实验动物

实验动物特别“难伺候”,种类不同,对食物、饮水的要求不尽相同。充足的饮食,是保证动物正常、健康的基本营养要求。除非有特殊要求或实验需要,只要动物存在,就应充分满足食物、饮水要求。


实验动物的“公寓”

啮齿类动物,比如我们的实验室明星小白鼠,时常需要磨牙,因此,供它们食用的颗粒饲料非常干硬,一般为全价饲料,既能满足营养需求,又可以同时满足磨牙需要,千万不能好心办坏事,将干硬饲料泡软后喂食。同时,照顾动物时应该随时满足它们采食和饮水需要,不可限定给食、给水,更不能随意或忘记供给饮食。对豚鼠、兔、猴等实验动物来说,它们的机体不能完全合成维生素C,因此鼓励添加清洁的、富含维生素C的水果和蔬菜。

充足的饮食,是保证动物身心健康的最基本条件。动物身体和心理依赖最大的就是饮食,饮食缺乏是引起动物不满、紧张、恐惧、抑郁等精神紊乱的最根本因素。保障饮食,是动物最基本的权利和福利要求。

实验动物英雄谱

犬:用犬做实验最大的问题是叫声不断。因此,科学家通过遗传改良,使其不能正常发声,疼痛时也能默默忍受,大家喜欢的比格犬就是“忍者神犬”。



兔:是经典的实验动物。性格温顺,容易配合实验操作。因对多种病原易感,多用于免疫学研究,能诱导产生良好的抗体等机体免疫反应。


猴:聪明调皮,智力发达,所以用猴做实验得特别小心。由于与人机体构成和功能非常接近,甚至血型也和人类似,因此被广泛用于生命科学研究。


猪:成年猪通常体型大,故实验通常选用或培育体重控制在50千克以下的小型猪。常用的有巴马小型猪、五指山小型猪等。由于它们内脏大小、生理代谢和人接近,常用于器官移植和药物代谢研究。


鱼:目前用于做实验动物的主要有2种—斑马鱼剑尾鱼。斑马鱼的胚胎为体外发育且透明,主要用于发育学方面的研究;剑尾鱼常用于水环境监测等。


蚊/蝇:它们被归为媒介生物,遗传物质简单,细胞数量少,甚至可活体示踪显示一个细胞从生到死的全过程,因此常常用于某些特殊功能研究。


实验动物科学是伴随着生物医学,通过漫长的动物实验过程以及大量的实验结果积累而形成的。但是,实验动物科学的迅速发展,使得实验动物的研究价值已经不仅限于生物科学方面,而是广泛地与许多领域的科学实验研究紧紧地联系在一起,成为保证现代科学实验研究的一个必不可少的条件。在这些领域里,实验动物充当着非常重要的角色。

本文来自《知识就是力量》杂志,原标题《为什么是“我”?》,作者魏强,赵宏旭,原创作品,转载请注明来源。