想象一个没有救命药物、预防护理或治疗方法的世界——没有胰岛素治疗糖尿病，没有脊髓灰质炎疫苗，也没有多少（如果有的话）治疗癌症的选择。这些惊人的医学成就有什么共同点？它们都严重依赖于使用动物进行的研究，这些动物是医学突破背后的幕后英雄。
动物模型在医学发现中扮演着重要角色，因为它们帮助科学家了解生物体如何发育和运作，以及它们如何对疾病和治疗作出反应。像癌症、糖尿病和阿尔茨海默病这样的疾病非常复杂，涉及身体的许多不同部分协同工作——或者有时无法协同工作。研究人员仅凭培养皿中的细胞或计算机模型无法获得全貌。这时，像小鼠、斑马鱼、鸡和青蛙等动物就派上了用场。
让我们回到1923年。弗雷德里克·班廷和约翰·麦克劳德因发现胰岛素而获得诺贝尔奖，这是一种治疗糖尿病的开创性疗法，这要归功于他们对动物的研究。在他们的发现之前，糖尿病几乎是致命的，只能通过让患者几乎挨饿来治疗。同样，乔纳斯·索尔克的脊髓灰质炎疫苗也是通过涉及动物模型的研究开发出来的，将脊髓灰质炎从一种可怕的流行病转变为现在几乎完全被根除的疾病。
快进到2018年，詹姆斯·艾利森和本庶佑因开创癌症免疫疗法而获得诺贝尔奖。他们发现了阻止我们的免疫系统攻击癌细胞的特殊蛋白质——这一发现，就像早期的癌症治疗方法一样，只有通过动物模型的研究才成为可能。由于他们的工作，无数患者今天受益于革命性的癌症治疗方法。
不仅仅是哺乳动物在研究中发挥着关键作用。透明的斑马鱼胚胎帮助科学家探索遗传疾病、出生缺陷和新药。鸡胚在理解早期生长和器官形成方面发挥了核心作用，解决了发育生物学中的许多谜团。非洲爪蟾因其大卵而闻名，澄清了细胞如何分裂、相互交流并产生器官和生物体，为生物学的许多领域提供了重要的见解。事实上，约翰·戈登因在非洲爪蟾中证明分化细胞的核可以重新编程为多能性而获得了2012年的诺贝尔奖——这一发现为基于细胞的治疗奠定了基础。
此外，动物模型极大地增强了我们对出生缺陷的理解，这是导致儿童死亡的主要原因之一。这些动物模型揭示了导致神经管缺陷（如脊柱裂）和先天性心脏病等疾病的基因突变和发育问题，提高了我们预防和更早、更有效地治疗这些疾病的能力。
尽管有这些高影响力贡献，但在新任主任杰伊·巴塔查里亚的领导下，美国国立卫生研究院最近宣布计划“优先考虑基于人类的科学，同时减少研究中的动物使用。”卫生与公众服务部长罗伯特·F·肯尼迪在最近的国会证词中为这一决定辩护，声称“我们可以利用人工智能技术实现安全性和有效性目标。”然而，虽然人工智能和其他非动物研究方法——如计算模型、高级细胞培养和器官芯片技术——代表了令人兴奋的进步，但必须强调的是，它们补充而不是取代动物模型。动物研究对于理解受综合征和疾病影响的复杂生物相互作用仍然至关重要，并且是发现型科学的基础。
最近使用动物模型的基础科学研究提供了超出传统哺乳动物研究的重要见解。斑马鱼研究最近揭示了脊髓损伤后脊髓再生的遗传途径，为再生医学应用带来了希望。蛙胚胎继续在研究胚胎大脑发育方面发挥关键作用，揭示了自闭症和先天性心脏病等发育障碍，帮助科学家发现新的治疗靶点。
实际上，由于单细胞生物学的最新突破，动物模型变得越来越重要和有价值。单细胞RNA测序和空间转录组学等技术使科学家能够分析个体细胞水平的基因表达模式和细胞行为。当这些强大的工具与动物模型结合时，正在推动突破性发现。例如，斑马鱼中的单细胞RNA测序研究揭示了心脏再生过程中详细的细胞过程，为人类心脏病治疗提供了启示。同样，空间转录组学帮助科学家绘制了鸡胚胚胎发育期间复杂的细胞相互作用图谱，增强了我们对组织形成和器官生长的理解。
科学家们强烈致力于负责任和富有同情心的研究，大多数研究生物学的人之所以这样做是因为他们热爱动物。他们不断寻求使用更少的动物、减少压力或尽可能避免使用动物的方法。此外，脊椎动物（具有脊椎的动物）受到法律的严格保护，只有在严格的监管监督下才能用于研究。与大量饲养食用动物不同，研究动物受到《动物福利法》的保护，该法案要求伦理委员会审查、兽医监督和疼痛缓解。虽然计算机模拟和器官芯片方法现在可以补充这项动物工作，并可能最终取代其中一些工作，但动物研究仍然是生成关于生物系统如何发育和运作的新发现以及支持医学进步所不可或缺的。
事实很清楚：动物模型不仅有用，而且不可替代。它们仍然是理解生物学和疾病复杂性的核心，为不断改进和拯救人类生命的发现铺平道路。
所以下次当你从医学治疗中受益时，请花点时间思考那些推动这些发现的研究动物——正是它们的贡献使得诺贝尔奖级别的医学突破成为现实。
(全文结束)
