单少杰

生物学家每天都要跟花花草草、飞禽走兽打交道，其中有一些动植物因为使用相当频繁，而被他们封为实验室的小英雄。作为重要的研究材料，它们帮助我们获得了很多科技知识，也为科学技术的发展提供了许多灵感，今天我们就来细数生物实验室里的小英雄。

鼠

鼠科动物在生活中不讨喜，看上去也都长得很相似，但在实验室中它们又有小鼠和大鼠之分。大鼠和小鼠并不是按照它们的体形大小来区分的，而是代表了两个不同的物种。大鼠，英文叫rat，也叫褐鼠、大鼠，属于鼠科，大家鼠属，褐家鼠种；小鼠，英文叫mouse，也称为家鼠、鼷鼠或小鼠，属于鼠科，鼠属，小家鼠种。它们是同科不同属的亲戚关系。

鼠之所以会成为实验室的常驻嘉宾，首先得益于它们在生理上与人的高度相似性，很多在鼠身上获得的研究结论对人也都适用，这就使我们既可以避免违背伦理道德，又可以了解人类自身的奥秘；其次，鼠“身材”娇小，易于饲养，花费少，可以节约大量的实验成本。再加上鼠的繁殖力强，幼鼠出生6周后即可以生产，每窝可产8只小鼠。神奇的是，鼠的繁殖不具有季节性，每年可以繁殖8次，可提供大量的实验材料。

鼠对于科学，特别是医学和行为学的贡献可谓是全方面的。从传统的药物试验到高精尖的免疫、衰老研究，从最基本的组织器官生理发育研究到最前沿的脑科学研究，几乎所有最终会用在人身上的医学发现、发明都要先在鼠的身上试一遍。可以说，它们充当了我们的保护神，替我们承受了实验中无数的失败结果。

黑腹果蝇

黑腹果蝇体长仅2～3毫米，像一只缩小版的苍蝇。与鼠一样，果蝇会成为实验室英雄的首要特征就是它们繁殖力强。一只雌果蝇一生能产下300～400枚卵，这些卵一天就能孵化成幼虫，2个星期就可以发育成熟，开始下一次交配。在极短的时间内就能为实验提供大量的个体材料。此外，果蝇对生活环境的要求不高，便于饲养。随着基因科学的发展，人们发现虽然果蝇的性状表现极为丰富，但它们的染色体数只有4对，基因组大小只有180Mb，分析起来既方便又灵活。最后，虽然果蝇在进化中的地位不高，但它们具有很多很复杂的行为，比如觅食求偶、学习记忆、休息睡眠等，这都为我们触类旁通地研究其他动物提供了一个好的样本。

果蝇对科学的贡献主要体现在遗传学上，因为我们已经对它们的基因组有了相对充足的了解，所以操作起来更加得心应手，有助于我们研究基因层面上的故事。而最近几年，人们也开始关注它们在行为学方面的表现，希望能通过它们打开一扇研究生物与环境相互作用关系的大门。

拟南芥

拟南芥是一种体形很小的植物，因为它既没有漂亮而大朵的花，也没有醉人的香气，生活过于低调，所以大众对它很陌生，但它在植物学领域里可是大名鼎鼎。

拟南芥属于被子植物门。作为取代玉米的实验材料，拟南芥的首要优势就是植株矮小，一间不大的温室里就可以种植大量的拟南芥。第二，拟南芥从种子到开花结籽只要7周，一年就可以完成8～9个时代的研究。第三，拟南芥结籽数极高，每个植株可产生4万粒以上的种子。第四，拟南芥是自花授粉的植物，可以保证基因高度纯合，人工诱导突变的成功率也就较高，并且拟南芥的基因组很小，方便了科学家对植物基因的研究。其实在很久以前，拟南芥在实验室中的位置是被玉米顶替的，但由于玉米体形过于高大，基因过于复杂，所以后来人们才把目光转移到拟南芥这种不起眼的小植物上。

大肠杆菌

如果酿酒酵母是真核细胞的代表，那么原核细胞总要有个代表才好，这个代表就是我们耳熟能详的，但从没听说它干过好事的大肠杆菌。这么说大肠杆菌其实有些冤枉它，作为与我们生活最为密切的菌种，大肠杆菌在平时的生活中相当安分守己，偶尔还会抑制其他有害菌的生长。只有当我们自身的免疫力下降时，它才会趁机出来兴风作浪。

它是一种结构最简单的原核生物，只有基本的细胞结构，不但染色体数只有一条，基因组也比别的生物小得多。更可贵的是，它的基因序列中极少有内合子（内含子是一种不编码任何蛋白质的DNA序列）和重复DNA，方便科学家对各种基因进行研究。再加上大肠杆菌的生长周期短，我们可以很容易地通过它进行多种基因的诱变、重组和研究，是基因工程中的重要帮手。

拟南芥对植物研究的贡献几乎相当于小鼠对动物研究的贡献，在生物实验中，如果我们想知道一个基因对植物发育的影响，第一反应就是去找拟南芥。拟南芥和鼠一样，都在无数科学家的培养中形成了很多特定的品系，供不同的實验研究。

实验室常见的生物英雄远不止这几位，正是因为有了它们，我们才能在有限的资源中获得无限的知识，让我们向这些英雄致以崇高的敬意吧！

责任编辑：夏越 责任校对：陆艳endprint