生命科学模式生物研究

一、引言

随着生物科学的不断发展，研究生命的一般规律的有着一定成熟的方式方法，模式生物就是常用的研究方法。现在的生物学家有着一个普遍的共识，即一般性的、基础性的生物现象在较为高级的生物身上很难找出相应的规律，但是在相对比较低级的生物体中也在相应的规律可循，这就为我们研究提供了有效的手段和方法———在生物结构较为低级的物种体中研究生物的一般规律，这些规律在生物结构比较高级的物种身上是比较难寻找的。生物科学中将这种拿来研究的较为低级的生物称之为常用的模式生物。它们为我们发现现代生物的各种规律和原理提供了很多帮助。

二、优势

这些模式生物在生命科学的研究中有着不可替代的作用，在生命科学的研究领域，它们的优势是其他动植物无法取代的。首先，这些模式生物的研究相对比较简单。研究过程中受到的干扰因素较少，不需要进一步设置一些排除项，大大降低了研究的成本和工作量；其次，这些模式生物具有一定代表性。很多模式生物的研究可以代表相对比较高级生物的一般规律。例如我们可以就大脑的不同反射区功能研究基于实验小白鼠，它们可以代表人类大脑反射区的一般规律。最后，这些模式生物相对比较好培养，它们在实验室中的生殖速度相对比较快，种群数量相对比较多，由于各代之间的时间间隔较短，它们的遗传性质相对比较清楚，这些对生物研究都是十分有利的，因此，在生命科学中，它们的优势是无人能及的。

三、具体的模式生物

（一）病毒类

噬菌体是一种细菌类的病毒，它的种类很多，其中还有一些现在医学无法抑制的种类。但是作为一种生物科学研究使用的模式生物，必须具有安全性，我们常选择噬菌体有对大肠杆菌有侵蚀作用的T和λ噬菌体，这些噬菌体具有体积小，浸入寄主体内繁殖迅速，它是模式生物中最为简单的一类。由于伦理或是一些其他因素的影响，在基因重组，复制等方面的研究一直只是局限于噬菌体的身上。上个世纪五十年代，两个生物学家将将T类噬菌体的DNA及核酸用硫35和磷32进行标注，研究DNA及核酸在生殖过程中的去向问题，最后再后代的噬菌体中发现了被硫35和磷32标记的DNA及核酸，由此发现了DNA的是一种具有遗传的物质，由此可见，噬菌体在生命科学的研究中具有举足轻重的作用。

（二）昆虫类

果蝇是常见的昆虫类的模式生物。这种生物在上个世纪初就作为生物遗传学的研究对象了。一项实验成功的基础和关键第一步在选择相应的研究对象即模式生物。模式生物选择的好坏将直接影响整个实验的进程，甚至整个领域的发展和突破。果蝇是一种较常见的模式生物，作为模式生物，它的优势在于其个头小，生活规律较简单、发育速度快、具有完全变态等特征，另外它的生物形状较多，容易出现遗传的变化，例如它的眼睛有白、朱、黑、红等颜色，其翅膀有长、残、小卷等形状，这些丰富的形状特征也生物遗传学带来了很多研究的便利性。另外果蝇的神经虽然相比简单，但是很多时候表现出与人们一样的特征，例如睡觉，吃食等。果蝇为遗传学提出的很多理论作出了重大的贡献，上个世纪九十年代，一组科学家将一个果蝇胚胎细胞培养成一个特定的器官。这也在当时震惊的世界，获得了当年的诺贝尔奖。

（三）哺乳类

小白鼠是一种哺乳类生物，在生命科学的研究中，这种生物也是较为常见的模式生物。虽然小白鼠的生殖周期相对较长一些，生长发育也相比较为缓慢，但是由于它是哺乳类的生物，在模式生物中，与人类的关系相比更加亲密。小白鼠的研究就是从其皮毛开始的，现代对小白鼠的研究主要集中在其生化指标领域，例如小白鼠的新陈代谢、呼吸、血常规指标等，由于小白鼠与人类有着相比较紧的关系，对它的生化指标的研究对人类认识自己有着很好的帮助。

四、结语

现在生命科学中的很多研究和发现都是基于这些模式生物的帮助，常见的模式生物主要有病毒类、真菌类、原核生物、无脊椎动物、昆虫、鱼类、哺乳类还有植物类等，例如本世纪初，人类就在研究小白鼠的基因序列图。过去模式生物在人类认识自身的方面做出很大贡献，在以后的生物研究领域，模式生物也继续发挥更大的作用。

作者：王钰洁 单位：周口师范学院生命科学与农学学院