編者按：你一定知道，水是生命之源。你不一定知道，水里大有乾坤。中科院之聲與中國科學(xué)院水生生物研究所聯(lián)合開設(shè)“水經(jīng)新注”專欄，在這里，我們將一起暢游水世界，探尋水生生物的奧秘，共同守護(hù)綠水青山。

人類今天在生命科學(xué)領(lǐng)域獲得的成就離不開實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在科研一線做出的貢獻(xiàn)。提起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，可能首先浮現(xiàn)在大家腦海里的是生物醫(yī)學(xué)研究中的小白鼠、家兔，或者是行為和認(rèn)知試驗(yàn)中的猩猩等靈長類動(dòng)物。而今天我們的主角是一種知名度雖然不高，但卻是完全由我國學(xué)者發(fā)現(xiàn)、提出作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的魚類——稀有鮈鯽（Gobiocypris rarus）。

稀有鮈鯽標(biāo)本

國際通用的魚類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物——斑馬魚

目前國際上常用的實(shí)驗(yàn)魚類實(shí)際上是另一種魚—斑馬魚（Danio rerio）。

相比于其他實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，魚類雖然較晚被廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)研究，但其具備的一些優(yōu)點(diǎn)是不可取代的。

由于與人類非常相似，猴子和猩猩是常見的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，但同時(shí)也更容易引發(fā)實(shí)驗(yàn)倫理問題；人們所熟知的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物小白鼠，是生理學(xué)、醫(yī)藥學(xué)等領(lǐng)域絕佳的實(shí)驗(yàn)材料，但其胚胎在子宮內(nèi)發(fā)育，很難進(jìn)行觀察和操作；而另一種常被應(yīng)用于科學(xué)試驗(yàn)的脊椎動(dòng)物非洲爪蟾雖然具備胚胎體外發(fā)育且個(gè)體較大的優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)育生物學(xué)上的地位舉足輕重，但其生命周期長，很難進(jìn)行遺傳學(xué)研究，同時(shí)，它是異源四倍體，多數(shù)基因存在四個(gè)拷貝，很難進(jìn)行遺傳突變實(shí)驗(yàn)。

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

非洲爪蟾需1-2年的時(shí)間才達(dá)至性成熟，平均壽命為5-15歲，一些更可以活到20歲（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

而斑馬魚，同時(shí)具備繁殖能力強(qiáng)、體外產(chǎn)卵、胚胎透明易觀察等特點(diǎn)，迅速成為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物界“新寵”。更重要的是，斑馬魚與人類基因相似度高達(dá)87%，為人類的發(fā)育生物學(xué)和分子發(fā)育遺傳學(xué)做出了突出貢獻(xiàn)，不僅如此，斑馬魚還被廣泛應(yīng)用于毒理學(xué)檢驗(yàn)方面，具備靈敏度高、成本低、重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)便于進(jìn)一步研究污染物致病機(jī)理。

生命沒有高低貴賤之分，但是相比于哺乳動(dòng)物，魚類作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物更符合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理學(xué)的“3R”原則第一條“Replacement”，即使用低等級動(dòng)物代替高等級的原則（3R原則最早提出于1959年，即Replacement-替代、Reduction-減少、Refinement-優(yōu)化）。

斑馬魚野生魚群（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

成年斑馬魚體長通常不超過4 cm，壽命為2-3年左右

除了世界通用的斑馬魚，中國還有稀有鮈鯽

為人類生命科學(xué)事業(yè)“向死而生”的魚類可不止斑馬魚一種，事實(shí)上，早在20世紀(jì)90年代中國科學(xué)院水生生物研究所就已經(jīng)開始了對稀有鮈鯽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動(dòng)物化研究，并積極推動(dòng)其在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

稀有鮈鯽是我國特有的一種小型魚類，具有生活周期短、繁殖性能優(yōu)越、卵大且透明等優(yōu)點(diǎn)，是基礎(chǔ)生物學(xué)、病理學(xué)、遺傳學(xué)的良好實(shí)驗(yàn)材料，目前研究人員已完成全基因測序工作，遺傳資源中的封閉群可作為生態(tài)毒理學(xué)測試的種源。

不僅如此，由于對病毒和重金屬非常敏感，稀有鮈鯽在我國環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，是有名的“測毒魚”，目前已經(jīng)頒布了稀有鮈鯽急性毒性試驗(yàn)的國家標(biāo)準(zhǔn)，其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也在制定中。

與斑馬魚相比，稀有鮈鯽具有哪些優(yōu)勢呢？作為溫水性魚類，相比于斑馬魚等熱帶魚，稀有鮈鯽對溫度等飼養(yǎng)環(huán)境有更高的適應(yīng)性。

隨著實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)化工作的深入及基因測序工作的開展，稀有鮈鯽將更廣泛地應(yīng)用于相關(guān)研究和檢定。

稀有鮈鯽俗名金白娘，輻鰭魚綱鯉形目鯉科鮈鯽屬（攝影：游在河里的海魚）

關(guān)于稀有鮈鯽的QA

在水生生物博物館接待講解過程中，很多參觀者問到了以下兩個(gè)問題：

Q1：既然是“稀有”，能不能作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物？

A：稀有鮈鯽非廣布種，野生種群相對稀少，是國家二級保護(hù)動(dòng)物，但通過實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖后仍然可作為模式生物進(jìn)行合理開發(fā)利用。這兩者非但不矛盾而且還互有裨益，這也符合國際上模式生物的大原則。

Q2：被稱作“測毒魚”的稀有鮈鯽是如何測毒的？

A：科研人員將稀有鮈鯽的胚胎、幼體或成體暴露于待測化學(xué)品中，通過觀測致畸率、致死率或身體組織中的酶活性等生長發(fā)育指標(biāo)來定量評價(jià)該化學(xué)品的毒性。另外，隨著相關(guān)技術(shù)的日益成熟，研究人員有望通過修改稀有鮈鯽的基因使其能夠通過變色等更直觀的方式，定性地感知水體中的污染。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：魂歸大自然，功留天地間

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物應(yīng)用于試驗(yàn)研究，可溯自十九世紀(jì)末。百年來實(shí)驗(yàn)動(dòng)物應(yīng)用于生命科學(xué)研究，促進(jìn)當(dāng)今生物、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展是有目共賭的。

據(jù)估計(jì)，脊椎動(dòng)物在動(dòng)物試驗(yàn)中每年的使用量（從斑馬魚到非人類靈長類動(dòng)物）其范圍從數(shù)億到十?dāng)?shù)億。大量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作為人類的“替身”被普遍應(yīng)用于科學(xué)研究，它們用自己的生命改善人類的生存狀況，值得我們對它們懷有一份尊重和感激之情。

俄羅斯西伯利亞細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)研究所的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物紀(jì)念碑 一只小鼠“編織”DNA雙鏈（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

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來源：中國科學(xué)院水生生物研究所

作者：邢思奇、王熙、王環(huán)珊

來源：中科院之聲