令人刮目相看的猪(2)
理想的实验动物
在高科技时代,猪又跻身于实验动物行列,在生物、医学界得到广泛的应用。在科学家眼里,猪的心血管系统、免疫系统、消化器官、肾脏、皮肤组织、眼球、鼻软骨等,在解剖学、生理学甚至营养需求及新陈代谢等方面,都与人类极为相似,因此是一种理想的仿人动物模型。长期的研究已经证明,猪在实验外科、烧伤、肥胖病、糖尿病、过敏、心血管疾病、胃肠病、肾病、牙科学、遗传性疾病、营养学、老年病学、肿瘤生物学、放射生物学、畸形学、毒理学、免疫学、内分泌学、药理学和药物安全性评价等生物和医药领域,都具有重要而特殊的实验应用价值。
以猪皮为例,它就与人的皮肤非常相似,包括体表被毛的疏密、表皮厚薄、皮下脂肪层以及皮肤增生动力学等方面都是如此。最为难得的是,在烧伤后,其体液和代谢变化机制等也与人的情况相符合,因此猪是进行烧伤治疗研究的一种理想实验动物模型。特殊制作的冻干猪皮作为烧伤或其他原因造成的皮肤缺损或脱落的生物学敷料,用于创面敷盖,比常用的液体石蜡纱布要好,不仅愈合速度比后者快一倍,还能减少疼痛和感染,不产生细胞介导的免疫学移植排斥现象,血管联合也很不错。目前,科学家不仅用猪进行了皮肤烧伤、创伤、植皮及一些皮膚病理实验研究,而且进行了严重烧伤早期肠道营养对代谢的影响及烧伤后病理生理学方面的研究,以及在创伤修复和激光整形方面的研究等,均取得了良好的效果。
一般来说,动物种类不同,消化道各部分的大小、形状、构造也有所不同,有的甚至差异很大,作为消化系统的主要脏器之一,肝的分叶方式也存在差异。例如,反刍动物有复胃,由多个胃构成;单胃动物之间胃的形状类似,但胃食管部(前胃部)所占比例不同。猪不仅拥有重量近似于人类的肝脏,有发达的唾液腺,而且由于它们是杂食性,其单胃的消化道结构也与人类近似。与之相比,另外两类主要的实验动物却并不十分理想,如犬拥有的是肉食性的消化系统,而猴则是素食性的消化系统。
猪也适合于制作人类心血管疾病的动物模型。科学家详细研究了其心冠状动脉的走行、分支及供血区域,静脉回流,心内精氨酸加压素阳性神经纤维和神经元的分布等解剖和生理特征,发现其心血管系统在解剖学、血液动力学方面都与人类很相似。
更不可思议的是,从不刷牙的猪,其牙齿的类型也与人类相似。牙齿与动物的食性有密切关系,草食类和肉食类的差异最为显著。草食类的臼齿上面扁平而且稍有一点凹状,而肉食类与此相反,呈凸状,面积小,这可能与咀嚼方式有关。而作为杂食类动物,猪的牙齿可以作为复制人类牙科疾病的较佳模型。
培育小型猪
对于普通家猪来说,其品种以多元杂交培育而成,遗传基因不均一,而且在饲养过程中对微生物、环境、营养控制的难度很大,加之其生长过快、实验操作不方便等因素,都使普通家猪非常不便于实验操作和进行精细的饲养管理。
为了克服猪的这些局限性,使其能够加入到实验动物的行列,科学家将目光转向了那些种类、数量稀少,长期不被人们注意的小型猪的身上。它们具有培育遗传背景一致、个体差异小、抗逆性强、繁殖性能好以及饲养成本低廉等优点,非常适合用于科学研究。
最早的实验用小型猪是在20世纪40 年代末由美国培育的明尼苏达小型猪以及后来培育的米尔它小型猪。随后,苏联、日本、德国等国也先后培育了尤卡坦、哥廷根、西伯利亚等10 多个小型猪品种、品系。虽然我国的小型猪培育工作起步较晚,但由于我国小型猪大多处于交通闭塞的边远山区,是在自然隔离的环境中长期近亲繁殖,再加上特殊的自然资源条件、饲养管理方式以及民族习俗等长期综合作用下形成的,具有遗传稳定、繁殖性能强、生长慢、体型矮小、性成熟早、抗逆性强、性情温顺等生物学特性,因此成为实验动物不可多得的天然材料。目前,我国科学家已经初步培育出几个小型猪品系,还有一些品系正在纯化培育过程中,这些工作极大地推动了我国实验用小型猪标准化的进程。![](/images/paper/1002-9567/201901/20190104-3-l.jpg)
哥廷根小型猪
“大智若愚”
人们常用笨得像猪形容某人很愚笨。然而,事实并非如此。实际上,猪是很聪明的动物,“智商”远高于牛、羊等家畜。科学家还认为,猪与狗、黑猩猩、大象、海豚、人类等高智商物种一样,具有认知能力。例如,在英国曾有一头小猪,在只有6个月大的时候就掌握了一些犬类都很难掌握的技能,包括与人握手,能从1数到8等。它甚至可以牧羊,在与羊群呆在一起的时候表现出一副羊群主管的模样,完全可以替代牧羊犬的作用。
动物学家通过猪与狗的对比测验,发现猪的智能并不比狗差,狗所能做的许多技巧猪都可以做,而且在很多情况下更胜一筹。就拿狗的看家本领—嗅觉来说,猪就显得极为灵敏。它的鼻子上不仅有两个孔,而且还有一层细细的毛孔,依靠这些毛孔,猪可以嗅到大约20米远,或地下10厘米深的植物块根。经过专门训练后,猪比狗具有更强的寻物能力,特别是在战场上探雷的本领堪比工兵手中的探雷器。早在苏联的卫国战争中,就有利用猪探测地雷,突破德军阵地的事例。以色列地雷清除专家训练的一头名叫Soda的迷你猪、奥地利一头名叫“黑球”的小公猪都是举世闻名的排雷高手。
在认识到猪的“智商”之后,人们又开始训练猪做起了警察、防爆员、缉毒员等,甚至当上了环保侦察兵。德国汉诺威市的路易丝是全球第一头能嗅出毒品的“警猪”。这里的警察署设有警犬训练学校,警犬训练专家无意间发现,猪经过严格训练后,其嗅觉要比警犬敏锐得多。于是,他们经常把一只9个月大的小母猪带到警犬训练学校进行训练,内容完全和训练警犬相同。这头小母猪的反应果然灵敏,2个月就能准确地从一个冰柜中找到曾经让它在别的地方嗅过的一瓶牛奶;6个月后,其探查毒品的本领已经胜过一般的警犬了。到训练课程结束,小母猪正式成为当地警察局的一员,完全可以跟其他警员配合,对追查毒品的任务称得上胜任自如。即使把少量毒品埋到70厘米深的地下,它也可以找出来,而这个深度警犬往往是嗅不到的。找到毒品之后,兴奋的小猪还会用鼻子加蹄子把毒品拱出来。 (余夫)
在高科技时代,猪又跻身于实验动物行列,在生物、医学界得到广泛的应用。在科学家眼里,猪的心血管系统、免疫系统、消化器官、肾脏、皮肤组织、眼球、鼻软骨等,在解剖学、生理学甚至营养需求及新陈代谢等方面,都与人类极为相似,因此是一种理想的仿人动物模型。长期的研究已经证明,猪在实验外科、烧伤、肥胖病、糖尿病、过敏、心血管疾病、胃肠病、肾病、牙科学、遗传性疾病、营养学、老年病学、肿瘤生物学、放射生物学、畸形学、毒理学、免疫学、内分泌学、药理学和药物安全性评价等生物和医药领域,都具有重要而特殊的实验应用价值。
以猪皮为例,它就与人的皮肤非常相似,包括体表被毛的疏密、表皮厚薄、皮下脂肪层以及皮肤增生动力学等方面都是如此。最为难得的是,在烧伤后,其体液和代谢变化机制等也与人的情况相符合,因此猪是进行烧伤治疗研究的一种理想实验动物模型。特殊制作的冻干猪皮作为烧伤或其他原因造成的皮肤缺损或脱落的生物学敷料,用于创面敷盖,比常用的液体石蜡纱布要好,不仅愈合速度比后者快一倍,还能减少疼痛和感染,不产生细胞介导的免疫学移植排斥现象,血管联合也很不错。目前,科学家不仅用猪进行了皮肤烧伤、创伤、植皮及一些皮膚病理实验研究,而且进行了严重烧伤早期肠道营养对代谢的影响及烧伤后病理生理学方面的研究,以及在创伤修复和激光整形方面的研究等,均取得了良好的效果。
一般来说,动物种类不同,消化道各部分的大小、形状、构造也有所不同,有的甚至差异很大,作为消化系统的主要脏器之一,肝的分叶方式也存在差异。例如,反刍动物有复胃,由多个胃构成;单胃动物之间胃的形状类似,但胃食管部(前胃部)所占比例不同。猪不仅拥有重量近似于人类的肝脏,有发达的唾液腺,而且由于它们是杂食性,其单胃的消化道结构也与人类近似。与之相比,另外两类主要的实验动物却并不十分理想,如犬拥有的是肉食性的消化系统,而猴则是素食性的消化系统。
猪也适合于制作人类心血管疾病的动物模型。科学家详细研究了其心冠状动脉的走行、分支及供血区域,静脉回流,心内精氨酸加压素阳性神经纤维和神经元的分布等解剖和生理特征,发现其心血管系统在解剖学、血液动力学方面都与人类很相似。
更不可思议的是,从不刷牙的猪,其牙齿的类型也与人类相似。牙齿与动物的食性有密切关系,草食类和肉食类的差异最为显著。草食类的臼齿上面扁平而且稍有一点凹状,而肉食类与此相反,呈凸状,面积小,这可能与咀嚼方式有关。而作为杂食类动物,猪的牙齿可以作为复制人类牙科疾病的较佳模型。
培育小型猪
对于普通家猪来说,其品种以多元杂交培育而成,遗传基因不均一,而且在饲养过程中对微生物、环境、营养控制的难度很大,加之其生长过快、实验操作不方便等因素,都使普通家猪非常不便于实验操作和进行精细的饲养管理。
为了克服猪的这些局限性,使其能够加入到实验动物的行列,科学家将目光转向了那些种类、数量稀少,长期不被人们注意的小型猪的身上。它们具有培育遗传背景一致、个体差异小、抗逆性强、繁殖性能好以及饲养成本低廉等优点,非常适合用于科学研究。
最早的实验用小型猪是在20世纪40 年代末由美国培育的明尼苏达小型猪以及后来培育的米尔它小型猪。随后,苏联、日本、德国等国也先后培育了尤卡坦、哥廷根、西伯利亚等10 多个小型猪品种、品系。虽然我国的小型猪培育工作起步较晚,但由于我国小型猪大多处于交通闭塞的边远山区,是在自然隔离的环境中长期近亲繁殖,再加上特殊的自然资源条件、饲养管理方式以及民族习俗等长期综合作用下形成的,具有遗传稳定、繁殖性能强、生长慢、体型矮小、性成熟早、抗逆性强、性情温顺等生物学特性,因此成为实验动物不可多得的天然材料。目前,我国科学家已经初步培育出几个小型猪品系,还有一些品系正在纯化培育过程中,这些工作极大地推动了我国实验用小型猪标准化的进程。
![](/images/paper/1002-9567/201901/20190104-3-l.jpg)
哥廷根小型猪
“大智若愚”
人们常用笨得像猪形容某人很愚笨。然而,事实并非如此。实际上,猪是很聪明的动物,“智商”远高于牛、羊等家畜。科学家还认为,猪与狗、黑猩猩、大象、海豚、人类等高智商物种一样,具有认知能力。例如,在英国曾有一头小猪,在只有6个月大的时候就掌握了一些犬类都很难掌握的技能,包括与人握手,能从1数到8等。它甚至可以牧羊,在与羊群呆在一起的时候表现出一副羊群主管的模样,完全可以替代牧羊犬的作用。
动物学家通过猪与狗的对比测验,发现猪的智能并不比狗差,狗所能做的许多技巧猪都可以做,而且在很多情况下更胜一筹。就拿狗的看家本领—嗅觉来说,猪就显得极为灵敏。它的鼻子上不仅有两个孔,而且还有一层细细的毛孔,依靠这些毛孔,猪可以嗅到大约20米远,或地下10厘米深的植物块根。经过专门训练后,猪比狗具有更强的寻物能力,特别是在战场上探雷的本领堪比工兵手中的探雷器。早在苏联的卫国战争中,就有利用猪探测地雷,突破德军阵地的事例。以色列地雷清除专家训练的一头名叫Soda的迷你猪、奥地利一头名叫“黑球”的小公猪都是举世闻名的排雷高手。
在认识到猪的“智商”之后,人们又开始训练猪做起了警察、防爆员、缉毒员等,甚至当上了环保侦察兵。德国汉诺威市的路易丝是全球第一头能嗅出毒品的“警猪”。这里的警察署设有警犬训练学校,警犬训练专家无意间发现,猪经过严格训练后,其嗅觉要比警犬敏锐得多。于是,他们经常把一只9个月大的小母猪带到警犬训练学校进行训练,内容完全和训练警犬相同。这头小母猪的反应果然灵敏,2个月就能准确地从一个冰柜中找到曾经让它在别的地方嗅过的一瓶牛奶;6个月后,其探查毒品的本领已经胜过一般的警犬了。到训练课程结束,小母猪正式成为当地警察局的一员,完全可以跟其他警员配合,对追查毒品的任务称得上胜任自如。即使把少量毒品埋到70厘米深的地下,它也可以找出来,而这个深度警犬往往是嗅不到的。找到毒品之后,兴奋的小猪还会用鼻子加蹄子把毒品拱出来。 (余夫)