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在人们印象中，实验室里用来做实验的模型通常是老鼠、兔子、狗、猴子等动物，但经济导报记者在山东省科学院生物研究所看到，这里的药物筛选研究室却建起了一座标准的斑马鱼养殖房。鱼房内一排排铁架上整齐排列着透明的鱼缸，鱼缸内一条条色彩缤纷的小鱼在活泼地游动。
“斑马鱼虽小，作用可大着呢。”该所韩利文博士一边带领导报记者参观，一边解释说，“就是凭借它们，我们所建立了国内首个以斑马鱼为实验模型的药物筛选技术研发服务平台，并借此建立了肿瘤、血栓、老年痴呆、骨质疏松、高脂血、糖尿病等人类重大疾病模型，能够用于新药活性筛选与评价；目前正在抓紧进行利用斑马鱼建立中药高通量筛选技术，这个领域在国际上也是刚刚兴起，对于解决传统中药的"科学性"和"有效性"问题具有重要意义。”
最具“性价比”的小鱼
相比老鼠、兔子、狗、猴子等动物，用斑马鱼做实验的模型到底有何优点？
“概括来说，用斑马鱼代替哺乳动物做实验不但成本低，而且效率高，可谓是目前最具性价比的高效平台。”韩利文介绍说，斑马鱼原产于印度、孟加拉等国，属鲤科，是一种亚热带淡水观赏经济鱼类。它的个体小、生长快、繁殖快。成鱼体长大约5厘米，适合高密度养殖；卵生，繁殖快，每条雌性斑马鱼每周可产数百粒卵子，卵子体外受精，体外发育，24小时胚胎发育成熟后即可用于实验。因而用其做实验综合成本极低，大约只是老鼠的1/100。
“不仅如此，由于斑马鱼的胚胎是透明的而且体外发育，很容易观察药物对活体器官的作用，利用特定靶器官标记绿色荧光的转基因斑马鱼，更是为我们的研究提供了极大便利。”在实验室里，韩利文指着荧光下几条透明的小鱼说，“我们对斑马鱼的不同组织和器官标记荧光，在筛选药物时，只需将斑马鱼放在荧光显微镜下，这时斑马鱼的各种器官如心脏、血管、神经、骨骼等都可以一目了然。这与常用的老鼠、兔子等实验动物相比具有极大的优点，因为后者的胚胎发育是在子宫内进行的，没有办法直接观察，必须要处死动物才可以进行实验观察。”此外，斑马鱼药物筛选模型还具有样品用量少（微克级）、筛选高通量（在96孔细胞板上进行）、筛选准确率高等优点。
随着斑马鱼全基因组的破解，人们发现斑马鱼的基因组中85%与人类相似，在关键性的蛋白靶点区域相似性接近100%。正是由于具备上述诸多优点，使得斑马鱼特别适合药物先导化合物的筛选。在国际上，斑马鱼已被公认为是功能基因组时代生命科学研究中重要的模式脊椎动物之一。斑马鱼模式生物的使用正逐渐拓展和深入到生命体的多种系统（神经系统、免疫系统、心血管系统、生殖系统等）的发育、功能和疾病的研究中，并已应用于小分子化合物的大规模新药筛选。
据介绍，国际上药物研发的投入动辄数千万乃至数亿美元，耗时5至10年；目前我国生产的药物九成以上靠仿制。如果能够推广使用斑马鱼这样的高效实验模型，势必大大降低新药的研制费用和周期，对世界人民的健康事业都是一大福音。
打破国内新药筛选的“瓶颈”
“新药筛选处于新药研发的源头，新型药物筛选平台的建立曾经是我国的瓶颈环节，斑马鱼的有效利用为解决这一难题提供了很好的机遇。”山东省科学院生物研究所副所长、药物筛选平台首席专家刘可春研究员告诉导报记者，在国内，斑马鱼作为一种新兴的实验动物，也受到越来越多人的关注。通过与美国哈佛大学密切合作，山东省科学院生物研究所目前已经建立起国内首个以斑马鱼为实验模型的药物筛选技术研发服务平台，主要方向为活性化合物的筛选与评价、斑马鱼人类疾病模型的构建、药物作用机理以及创新药物研究。
目前，该平台已经建立起斑马鱼抑制血管生成模型、促血管生成模型、血栓模型、老年痴呆模型、活体细胞凋亡模型、骨质疏松模型、肥胖模型（糖尿病模型）、急性毒性模型、发育毒性模型、心脏毒性模型、肝脏毒性评价模型、肾脏毒性评价模型，并用于人类疾病药物开发的活性筛选与评价。截至目前，该平台已经为国内外上百家的高校、研究所、企业提供筛选服务，累计筛选样品1万个以上。
值得一提的是，我国拥有世界上最为丰富的中药材资源优势，但由于中药材成分复杂，长期以来“中药里到底是什么成分在起作用”、“这些成分到底起什么作用” 这两大难题一直困扰着人们，没有科学的数据，很难让西方国家认可。针对这一状况，山东省科学院生物研究所利用斑马鱼模型进行了大规模的中药材活性筛选，开创了斑马鱼筛选模型与传统中药研究相结合的新型模式，目前已经测出20多种具有活性的药材和化合物。针对这些创新性的发现，该所围绕斑马鱼药物筛选已申报了17项国家发明专利，目前已经授权13项。
据了解，通过与美国哈佛大学围绕中药材中的抗肿瘤活性成分展开的大规模筛选，山东省科学院生物研究所已建立起国际上首个基于斑马鱼模型的中药材抑制血管生成活性成分库，包括单个化合物、独具特色的中药提取组合物以及中药材3个层次的样品。
“利用斑马鱼这种新型的实验动物快速、大量地筛选药物，这些新的实验结果对形成我们自主知识产权至关重要。”刘可春说，“我们也非常注重专利保护，这让我们在激烈的国际竞争中占据主动，可以大大提高我国新药研究的自主创新能力。”