豬作為人們常見的一種動物，能為生命科學研究做出什么貢獻？在河北保定涿州市國家農業科技園，有一項專門圍繞豬來開展科研和成果孵化的“天蓬工程”，即模式動物表型與遺傳研究國家重大科技基礎設施項目。金秋時節，該項目基建工程已進入竣工驗收環節，預計九月中旬完成，之后將根據設備安裝情況陸續投入使用。

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“模式動物表型與遺傳研究設施”是我國“十二五”規劃的重大科技基礎設施，主要目的是開展大型模式動物表型性狀的精確測定和遺傳研究，解析生命規律，為疾病治療、醫藥研發、動物育種等領域提供重大平臺支撐。由中科院昆明動物研究所承建靈長類設施；由中國農業大學承建豬設施即“天蓬工程”。作為目前世界上首個以豬為模式動物的大科學設施，項目建成后，將確立我國在國際上大型模式動物表型和遺傳研究領域的領先地位。

為什么選用豬作為模式動物？“天蓬工程”能做什么？如何保證豬這種模式動物發揮最佳效能？記者日前采訪了“天蓬工程”項目負責人、中國農業大學模式動物重大設施建設辦公室主任張樹川，對此一一揭秘。

為什么選用豬作為模式動物

模式動物指的是研究人員選定的特定動物物種，用于開展科學研究，揭示某種具有普遍規律的生命現象，主要應用于生命科學、人類醫藥和健康等領域。

過去，在生命醫學研究領域常常選用小白鼠作為實驗對象，它成本低、繁殖快、飼養容易。為何“天蓬工程”項目選中了豬？“隨著科學的發展，科研人員慢慢發現，在一些疾病、藥物等方面的研究中，由于小鼠和人的差異比較大，很多研究成果無法適用，甚至研制的新藥會產生很強的副作用。”張樹川解釋說，從組織器官形態、生理調控方式、行為模式及遺傳調控機制等多個方面，豬均與人類十分相近，包括體重、心臟大小、心跳次數和人都差不多，是目前國際上認可的心血管疾病、代謝性疾病和器官移植研究的重要模型。

“豬馴化歷史悠久，遺傳資源豐富，飼養方便，繁殖周期短，適合大規模生產，而且不存在倫理問題，是目前比較合適的模式動物。”張樹川表示，豬作為大型模式動物是研究人類生命活動規律的重要參考和活體樣本，是突破現有模式動物研究瓶頸的新途徑。

“天蓬工程”能做什么

“相對小白鼠，‘大師兄’和‘二師兄’和人更為接近，當前用猴子、小型豬做實驗的需求也越來越大，在我們的設施中，它們的用途互為補充。”張樹川介紹，猴子作為模式動物多用于神經性、傳染性疾病等方面的研究；而豬作為模式動物，多用在心血管疾病、代謝性疾病等方面的研究。

據介紹，該項目將支撐豬作為模式動物在人類疾病模型、器官移植、藥物評價等方面的研究。目前，科研人員已獲得了動脈粥樣硬化、多囊腎、先天性心肌肥厚等人類疾病模型豬，研發了解決基因組選擇育種中低深度測序全基因組基因分型技術，將在設施深入開展生命科學基礎研究、疾病機制解析、異種器官創制、種質資源創新等研究。

此外，涿州的豬表型與遺傳研究設施建成后，還將在分子育種方面，為我國自主育成優質、抗病的商品豬提供科研基礎。

“天蓬”如何發揮最佳效能

“天蓬工程”所養的豬并非普通的豬。據了解，“天蓬工程”選取的實驗豬“農大4系”是名副其實的“混血兒”，它們的父母一方來自中國本土，另一方從歐洲遠渡重洋而來，精心培育之后，重量只有50公斤左右。

這些實驗豬根據對微生物、寄生蟲的控制程度，分為普通級和SPF（沒有攜帶特定的病原）級實驗豬。“在生物醫學研究、疫苗制造、異種器官移植等方面，都需要用到SPF實驗豬。”張樹川介紹，養這樣的豬，需要在屏障設施中飼養，要求與外界隔離，在具備普通實驗豬空調飼養環境的基礎上，SPF實驗豬的飼養環境中搭載了新風系統，空氣經三級過濾凈化后才能進入屏障設施之內。外來物品要經過嚴格的消毒滅菌，保障潔凈的環境條件。此外，項目還搭建了豬的“三甲醫院”，購置最前沿高端的醫療設備，人到醫院做的檢測在這里豬都能做到。

“實驗豬有嚴格的飼養標準，不同發育階段有不同的營養配方，保證滿足動物蛋白和能量需要，每天保證定時定量的投喂，做到實驗動物的標準化培育。”張樹川告訴記者，這樣做的目的是為了消除個體差異，盡量保證每一頭豬的生理狀態一致，保證每一頭豬表型和遺傳的標準化。

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