農曆鼠年就要到了，大街小巷已經佈滿了年度新寵“鼠”的形象。
但你可能不會想到，科學家們竟然給它們立了一個碑，只不過，科學家們要紀念的並非普通的鼠，而是作為實驗動物的鼠。
中國科學院上海生命科學研究院實驗動物中心的實驗動物紀念碑 藍色中英文銘牌為“謹以紀念為生命科學研究而獻身的實驗動物”（圖片來源：張建松攝,2013年）
早在本世紀初，中國科學院上海生命科學研究院實驗動物中心就開始籌建“實驗動物紀念碑”，這塊紀念碑已於2013年元旦公開亮相。更早些的，上海交通大學醫學院1997年就在校園圍牆上釘了塊黑底金字“銘記”牌，廣東省醫學實驗動物中心2003年也在大門前建了“致敬”球；此外，北京、南京、西安、重慶、揚州…各地知名生命科學教研單位也都先後樹起了這種紀念碑。
國內各地立的實驗動物紀念碑
動物實驗由來已久，實驗動物有“國家標準”
人類自古就開始以動物為替身，探究生命奧秘、機體結構和醫療保健途徑。早先，實驗用動物從猴、狗、兔、鳥、蛙、魚到昆蟲(如果蠅)，包含家養的、野生的，曾經很廣泛。到20世紀50年代，科學家們逐步發現，所用動物的種源、遺傳素質、生理狀況、生活環境、飼養管理及攜帶微生物情況等，都會影響實驗結果，因此展開了實驗動物科學化、標準化運動。
現今，“實驗動物”(laboratory animals)乃是特指“經人工飼育，對其攜帶的微生物實行控制，遺傳背景明確或者來源清楚的”科技實驗專用動物。如果實際用的是普通家養或野外捕捉的動物，那隻能稱之為“實驗用動物”（experi-mental animals）。標準“實驗動物”的先天遺傳性狀、後天繁育條件、微生物攜帶狀況、營養需求以及環境因素等方面都受到全面控制，既能保證實驗結果的可靠性、精確性、均一性、可重複和可比較性，又可保護接觸和使用實驗動物人員的健康。
合格的“實驗動物”有“國家標準”（GB14922～GB14925等），須經遺傳育種專家評定才能確認，至今真正純化成高等級並常用的僅有鼠、兔、狗、貓和小型豬等幾個種類；其中標準化水平最高，各領域最常用，品種和用量最多的是鼠類，在我國通常佔實驗動物總用量的95% 以上，有些地區甚至達99% 。所以，說這些碑是紀念實驗鼠的，也合實情。
實驗鼠首當其衝，貢獻多多
在現代科學研究事業中，實驗動物是不可缺少的要件。
醫學領域，從傳染病、心血管病、內分泌病到生殖生理研究，營養學、藥理學、遺傳學、免疫學到老年醫學研究，外科手術、器官移植技術發展，等等，無不需要應用實驗動物，實驗鼠總是首當其衝，用鼠建立“人類疾病動物模型”奇妙無比。
軍事醫學中， 如核爆、生化武器戰傷防治等實驗，更需用動物替身。
國民經濟領域，化工、輕工、重工生產方面，如藥品、生物製品與化妝品等的篩選、質控與安全性檢定，疫苗和菌苗研製；獸醫藥、飼料研製，農藥毒性測定，工業三廢、高溫、粉塵檢測，等等，也都離不開實驗鼠的使用。
尖端科學領域，宇宙飛船首次遨遊太空，是實驗鼠和犬冒險登倉，代替人類作失重、輻射等太空環境影響的生理和遺傳學測試；遺傳工程雖已大部分用細胞、細菌和噬菌體在試管內進行，但不是全不用動物，如單克隆抗體研究，就首先要用抗原免疫小鼠做細胞雜交以製備抗體；一般的基因定位工作，所用細胞系也還取自實驗動物。至於在生物、醫學、畜牧獸醫的教學中的使用，如動物解剖、生理功能和生物化學實驗，大家多有見聞，不必細述。可以說，近代生命科學的重大成果多含有實驗動物的貢獻，不少是起直接作用的。
就諾貝爾生理學／醫學獎的研究項目看，2014年的“發現構成大腦定位系統的細胞”、2007年的馬丁·埃文斯和2012年的山中伸彌對於“多能性幹細胞”的研究，就是用實驗小鼠、大鼠做的；而上世紀末葉的獲獎成果中，1975年的“逆轉錄酶”、1980年的“組織相容性基因”、1984年的“單克隆抗體”、1996年的“細胞的中介免疫保護特徵”等卓越發現，也都是利用小鼠取得的；1997年的“發現全新的蛋白致病因子”，朊病毒是首先從患病倉鼠腦中鑑定出的。
所以，實驗動物常被認為是評價一個國家或地區的生命科學研究水平，乃至現代科技水平高低的一個標誌。能夠培育出達到國際標準的實驗動物，無疑是其科學綜合能力的表達，也是其科研成果可靠性的根基。現今相關研究的動物實驗若不採用合格實驗動物，其結果就不能獲國際承認，論文即成廢紙。
實驗鼠優勢突出，培育有講究
實驗動物中，靈長類猴和猩猩在生物進化與解剖結構等方面都與人十分接近，很適合醫學研究用，但無菌化很難，數量有限、繁殖慢、飼養管理費用高、價格昂貴，並有許多倫理約束，使用上很受限制；而牛、羊、雞、蛙、蛇等已有無菌化的，但經濟性、適合性等較差，應用也較少，目前實驗動物主要從鼠類中培育，並通常優先選用。
一隻C57BL/6品系的雌性實驗小鼠（圖片來源：維基百科）
將鼠類選作實驗動物具有突出優勢：首先它們個體小，便於實驗操作和管理，易純化，體內微生物可高度控制；其次它們品種多，基因多樣性豐富，容易發掘、複製出各種相似於人類疾病的模型；第三，它們的遺傳背景大多明確，模型性狀顯著且穩定，質量和規格可較隨意選擇；第四，鼠類的生長髮育快、世代短，利於加速實驗觀察，有些疾病病程在人身上要經過十幾年，在鼠身上僅僅需要幾個月；第五，對人體很難進行3代以上觀察，在鼠則可進行幾十代的觀察；此外，鼠類價廉易得，實用性、經濟性遠大於其它動物。
實驗鼠種類挺多，最常用的是小鼠。實驗小鼠的祖宗是小家鼠，普通為白化型，即小白鼠，另還有黑、褐、肉桂、花斑等色。小鼠和人類，基因組的相似性相當高，美國科學家2002年作小鼠基因組測序，人類和小鼠各有3萬多個基因，其中80% 相互對應；加之小鼠身體特小，繁殖速率高，生長代謝快，內臟結構和人類很相近，飼養也容易，因此小鼠在全世界都居實驗動物首位，在我國佔實驗鼠總用量七成以上。
其次常用的有大鼠、豚鼠和倉鼠，大鼠的祖宗是褐家鼠，豚鼠原產於南美洲，金黃倉鼠源自敘利亞，中國倉鼠用我華北地區產的黑線倉鼠育成。
左：實驗大鼠（圖片來源：維基百科） 右：金黃倉鼠（圖片來源：徐平教授提供）
除了這4類5種“常用實驗鼠”，長爪沙鼠、棉鼠、歐洲倉鼠、灰倉鼠，以及旱獺和田鼠等屬的一些種，也已進入實驗動物行列；還有一些鼠種因具獨特性狀而被純化，用於特定項目的實驗。例如，國外有毛絲鼠用於聽覺研究，白尾鼠用於糖尿病研究，多乳頭鼠用於鼠疫診斷與腺胃癌實驗；在我國，洞庭湖東方田鼠天然抗血吸蟲病，並可作為純草食動物模型，兔形目高原鼠兔因紅細胞計數特高，可用於高原生理和低氣壓特徵研究，都正在做實驗動物化培育。
此外，還有自然界不會存在的“人造”品種，例如裸小鼠和裸大鼠。它們由實驗小鼠、大鼠先天免疫缺陷“怪胎”培育出來，在腫瘤學、免疫學及藥品篩選等實驗上，有特殊的價值。
基因突變品種——裸鼠
同種實驗動物還依不同需要培育出若干類別和許多品種、品系。按微生物控制的淨化程度，我國將實驗動物分為4級5類：①普通動物CVA、②清潔動物CLA、③無特殊病原體動物SPFA、④已知菌動物GNPA與無菌動物GFA。其中，GFA、GNPA和SPFA現合稱為悉生動物（GNA）。
按遺傳學控制方法，則據基因純合程度，將實驗動物分為近交系、突變系、封閉群（遠交系）和雜交群4類；新發展起來的胚胎工程和基因工程動物，可視作另一類遺傳學控制實驗動物。小鼠的實驗動物化程度最高，形成的品種、品系也最多，其近交品系、突變品系各達3千個上下，在所有實驗動物中遙遙領先，為生物醫學研究提供了豐富的選擇機會。
為什麼要給老鼠立碑？
正是這些緣故，實驗鼠在國內和世界生物醫學領域和工農業等生產領域都被廣泛應用。現在,中國大陸每年用於科研和檢測的實驗動物約1500萬隻。它們天天在替人患病，為人赴死，所作犧牲和貢獻的價值無可估量，並且實際惠及我們每個人。建立紀念碑，首先是表達對這些獻身者的懷念和敬意。
建立紀念碑，還是為了培育人們尊重生命、文明作業的意識和技能，懂得善待生物、與大自然和諧共處。實驗鼠好些種的祖先是害鼠，但其本身已轉化為人類服務，理應愛惜、禮遇之，不可視為“出身不好”、“身份卑微”而輕蔑、虐待。現代精細分析發現，實驗條件、微環境及動物所處狀態，都會通過動物活體的生理生化應激反應而作用於實驗結果。科學實驗中採取措施儘量減少或免除受試動物的痛苦，不僅是倫理需要，而且是實驗本身準確性、可靠性和穩定性的保證。所以，在對待實驗動物上及在動物實驗操作中，應積極踐行“動物福利”原則和技術，以確保實驗質量和效果。 人類的進步和發展離不開動物實驗研究，理當虔誠、慎重。
作者單位：中國科學院亞熱帶農業生態研究所
（本文於2017年6月6日首發於科學大院）
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