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实验动物和正确的科学结论 精选

已有 5514 次阅读 2010-5-24 17:22 |个人分类:科学那些事儿|系统分类:科研笔记|关键词:实验动物,科学结论| 实验动物, 科学结论

实验动物,是指为了研究某些生物学问题而在人工控制条件下(如实验室内)饲养的动物,如人尽皆知的大小白鼠。现今生命科学的任何领域都或多或少用到了实验生物,尤其是与人类相关的生物医学研究领域。人类有了所谓的伦理,觉得不能拿自己做实验,于是有关人类疾病的机理、药物研发和临床试验、器官移植等,全都用到了实验动物。

 

实际上,对于实验动物的应用,外行经常会问一个“直觉性”的问题:实验动物的生存环境跟它们的自然生存环境肯定不一样,那用它们做实验得到的结果可靠吗?比如像我这样,做的研究属于生命科学领域但却跟生物医学不搭边的人。相反,从事生物医学研究的人可能很少关注这样的问题,因为他们用实验动物做研究已经成了习惯。

 

最近,有生物医学的行内人开始认真的关心这样的问题了。美国NIH的Bronwen Martin等人2010年4月在PNAS发表了重要的观点性文章,他们指出应用啮齿类实验动物开展生物医学研究可能带来一些问题。实验室常规饲养的实验动物(啮齿类)常具有一些由肥胖导致的非正常的或不健康的特征,比如葡萄糖耐受异常、早衰等。这些特征有些类似于现代人类的代谢综合征。虽然这样的实验动物对于研究肥胖问题很有帮助,但如果研究人员没有意识到实验室的饲养方式会使实验动物的某些代谢过程发生改变,并把它们当作“正常的”动物来进行研究,可能会导致对很多生物学问题的误读。可以想象,如果基于“不健康”的实验动物错误的解读了某种疾病的机理,并开发出了某种药物,应该是挺可怕的。因此,这些研究者提议生物医学研究应该充分重视饲养方式和实验动物的状况,在很多研究中应用“更健康”的动物,并通过比较“不健康”和“更健康”的实验动物来更好的理解代谢过程和疾病机理。

 

除了生物医学领域最常用到的哺乳类实验动物模型,很多其他领域的生物学研究也常用到实验动物,比如动物行为学、生理学、基因组学研究等。去年在意大利参加一个国际会议时,英国雷丁大学的van Emden基于30多年对蚜虫类昆虫人工饲养的经历,评述了不同饲养方式对蚜虫正常生命活动的影响。比如,同在植物上的自然生活状态相比,人工饲养条件下蚜虫的生殖力明显降低,体重明显减少,生活周期也发生了改变。并且,改变人造食物中的任何一种化合物成分的用量,都会改变食物养分的比例,从而对蚜虫的生长带来影响,因此van Emden指出,人工饲养环境下的蚜虫起码并不适合用于研究营养代谢问题。这些都暗示,研究人员应该考虑某种条件下的实验动物到底适用于哪些科研问题。

 

从逻辑和原理上来说,人工饲养环境,以及不同的人工饲养环境,确实可能会导致实验生物代谢、行为等的异常。所以:The devil’s in the animals。这样的问题也确实需要引起研究人员更多的关注、理解和解决,才能保证自己得到的是正确的科学结论。这里虽然说的是实验动物,但对于实验植物、微生物的应用,可能存在同样的问题需要考虑。

 

1. Martin et al. (2010)“Control” laboratory rodents are metabolically morbid: Why it matters. PNAS, 107: 6127-33.
http://www.pnas.org/content/early/2010/02/26/0912955107.abstract

2. Nature News: Fat rats skew research results. http://www.nature.com/news/2010/100302/full/464019a.html?s=news_rss

3. van Emden H. (2009) Artificial diet for aphids-thirty years’ experience. Redia, XCII, 163-168.




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