说起老鼠,你最先想到的是什么?
“鼠目寸光”?“蛇鼠一窝”“首鼠两端”?“獐头鼠目”?
确实,很多人对老鼠的印象都不太好,中国很多和老鼠相关的成语、词多为贬义,民间故事也不例外。
小朋友的儿歌里,老鼠“上灯台,偷油吃,下不来”,又馋又笨;
在十二生肖故事里,老鼠是那个欺骗朋友、让猫无缘十二生肖的阴险狡诈之辈。
当年黄帝要选十二动物担任宫廷卫士,猫托老鼠报名,老鼠给忘了,导致猫落选,从此与来老鼠结下冤家。
大象也来参赛,被老鼠钻进鼻子,给吓跑了。
其余的动物本来推举牛为首,老鼠却窜上了牛背,排在了第一。
而在现实生活中,很多动物都为人类作出了贡献,而就更显得老鼠一无是处。
但是,很多人不知道,在生命科学领域,老鼠却是一种值得尊重的生灵,被科学家们称作“首席实验动物”。有研究曾经随机抽取了276篇生命科学领域的学术论文,发现有252篇所使用的实验动物是小鼠。
可以说,如果没有小鼠,科学家们不会有这么多研究成果,很多用于临床的新药、新疗法,也不敢轻易用于人类。
今天,我们来聊聊实验室小白鼠的故事。
最重要的一个原因是,基因测序发现,人和老鼠的基因相似度高达90%。
人类和黑猩猩的基因相似度有99%。而人跟老鼠,外形上相差如此之大,基因上却只有10%的差异。
和人类一样,小鼠对很多毒素和病原体也非常敏感,具有易感性,适合做安全评价和毒性试验。
小鼠们体型小、性格温顺、易于控制,非常方便饲养管理。
小鼠们生育繁殖能力很强,全年都在生育期(这点和人类也很像),一年可产仔6-10胎,每胎产仔数为8-15只。
像免疫、遗传和药物研发等实验,因为要做统计学分析,需要大量的实验样本,繁殖力强的小鼠无疑就成为了最“经济易得”的实验对象。
还有一个常识是:
虽然我们都把实验室老鼠统称为“小白鼠”,但其实它们并不都是白色,实验室里,还有很多“小黑鼠”、“小灰鼠”、“小棕鼠”、“小黄鼠”,还有一种“小裸鼠”,就是先天无毛的老鼠,这种有先天性基因缺陷的老鼠,对癌症治疗的相关试验有着非常重要的作用。
那么,人们是从什么时候开始,将小鼠纳入实验动物范围内的呢?
孟德尔通过豌豆杂交试验,发现了遗传规律,标志着遗传学的诞生。豌豆也成为了遗传学的第一种模式生物。
但人们不知道的是,最开始孟德尔首选的模式生物,其实是老鼠。
当时人们以豢养皮毛、颜色新奇的小鼠为乐,孟德尔萌生了研究小鼠皮毛颜色遗传问题的想法,但可惜的是,这个想法因为宗教问题被制止了。
因为孟德尔的本职是神父,当地主教认为,曾经宣誓守贞的神父,居然鼓励甚至观看小鼠的性交,是违背教义的。
于是孟德尔只好把研究对象改成了豌豆。
因为主教不懂科学,小鼠和“第一种模式生物”的“荣誉“失之交臂。
但是30多年后,一位体弱多病的退休女教师的出现,让小鼠出现在了更多科学实验室。这位女教师后来成为了公认的“实验小鼠之母”。
Lathrop于1868年出生在美国伊利诺斯,在她出生的前三年,孟德尔的豌豆杂交试验获得成功,并发表了《植物杂交实验》一文。但当时,人们正沉迷于达尔文的进化论,没人把一个神父的“科学研究”当回事儿。直到1900年,尘封30多年的孟德尔遗传定律被重新发现。
而此时,32岁的Lathrop因为身体缘故,不得已从学校辞职,成为了马萨诸塞一家农场的农场主。她的农场,主要是养殖作为宠物的小鼠和大鼠。
后来,Lathrop获得了一对日本花枝鼠(有人考证称,日本花枝鼠起源于中国)。小鼠们超强的繁殖力让Lathrop这次的创业大获成功,最多的时候,她的农场有超过一万只小动物。
1908年,拉斯罗普注意到一些花枝鼠长了肿瘤。
于是,她把这些生病的花枝鼠送到宾夕法尼亚大学的癌症研究人员里奥·勒布(Leo Loeb)那里,勒布证实这些小鼠得了癌症。小鼠开始被逐渐用于部分癌症的研究,并在实验室中崭露头角。
这时,农场来了一位特殊的客人——来自哈佛大学的遗传学家Castle。
Castle希望利用小鼠来进行遗传学研究。可能是出于对自己健康的关注,Lathrop开始和更多的科学家客户合作,并亲自参与到一些实验中去,最后还发表了十篇科学研究论文。
Lathrop成为“实验小鼠之母”不止是因为她饲养小鼠还撰写了重要论文,最重要的一点是,科学研究发现,几乎所有的1960年培育的小鼠品系,都有一个共同的雌性小鼠祖先。而这个祖先,就是一百多年前的Lathrop农场里的一只雌性小鼠。
听着很不可思议,但小鼠们的基因告诉人们,这千真万确。
既然有“现代实验小鼠之母”?那有“现代实验小鼠之父”吗?
其实,他就是我们刚刚提到了哈佛的Castle教授。
Castle是实验小鼠领域的开山鼻祖,利用实验小鼠,他开创了一个学派,他使用和培育的实验室小鼠,至今仍在广泛使用。
Castle的三个学生Little、Snell和Wright都是非常优秀的遗传学家。其中Snell曾获得过1980年的诺贝尔奖,但他的同门Little虽未获奖,但依旧地位卓然,因为他不仅创建了Jackson实验室(被誉为“世界实验小鼠的圣地),还培育了第一个近交系小鼠品系。
关于Little、Snell二人在科学史上的地位,有人打了个这样的比方:
“Snell凭借诺贝奖这张入场券进入了科学的名人堂。进去后,他看到没有诺贝尔奖但已经坐在那里很久了的Little。”
而Little培育出近交系小鼠的过程,如果放在人类身上,显然是违背伦理的。
他使用强制措施,连续让同胞小鼠兄妹进行交配,以此获得近亲繁殖的小鼠,这种品系类所有个体均可以追溯到同一个祖先。
它们的出现推动了遗传学、肿瘤学、免疫学等学科的发展,对科学研究有着重要的意义。
答案是,死亡。
大多数小鼠在接受各种实验后,会直接不治身亡;而健康的对照组小鼠在试验结束后,也会被“处死”,要么统一回收冷冻后焚烧,要么是氮气和二氧化碳辅助,或者是颈椎脱臼……。
参与过处理实验动物的人们说,为了让动物死去时少受痛苦,动作必须快准狠。对科研人员而言,这也是他们心理上过的一道坎。
关于实验小鼠做出的贡献,有人想象了这样一个故事。
显然,这是个浪漫化的故事,因为小鼠们没有选择,他们短暂的生命并不属于他们。
不,可能大多数死亡都只是在重复试错,但偶尔也会照进一缕奇迹的光,科学家们会在小鼠的死亡中看到某些显著的结果,从而在艰难的研究之路上稍稍前移一小步。
不起眼的小鼠们,从出生到自然死亡,生命最长也只有两年,但他们却生而担负着为科学献身的使命。
不仅是小鼠,兔子、猪、羊甚至黑猩猩,很多实验动物们都为科学的进步奉献了生命。
在这一点上,它们和科学家们同样值得人们的敬意。
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