多数生物医学家研究人类的基本生物学和行为过程常用的哺乳动物标本都不外乎是鼠、猫、狗、猴之类。除此以外，这些常见动物还被广泛地用于试验新药和菌苗、外科手术的步骤）以及其他用于防治人类疾病的特殊医疗方法。

在美国，每年用于实验室研究的2200万只哺乳动物中，仅鼠类就占其中的2/3，与此同时，其他较为陌生的动物品种用于研究的数量也在日益增多。这些异乎寻常的实验室动物具有特定的生物学特性、有趣的行为模式和对疾病的敏感性，从而使它们成为服务于特殊研究项目的理想标本。

的确如此，科学家从研究诸如犰狳、负鼠、白鼬、土拨鼠和大量其他品种（其中包括常见的小型猪的变种）所获得的成果对于理解基本的生物学过程并不亚于对传统的实验室动物的研究。纽约康奈尔大学负责审查实验室动物应用的免疫学家弗里德奎比曾经这样说。

犰狳的繁殖与麻风病

首先来说犰狳，特别是九斑（nine - banded）犰狳或普通长鼻犰狳。这是在中美洲和南美洲，即从阿根廷北部和乌拉圭至美国南部普遍存在的20种犰狳中的—种。九斑犰狳大约是在1850或1860年代才跨越里约格兰德来到北美洲定居的，而今北部远至堪萨斯，东部远至弗罗里达已无处不有了。

普通犰狳生长范围的迅速扩张，引起了生态学家的极大兴趣。不过，吸引生物医学家兴趣的只是动物不寻常的生理特性，墨尔本弗罗里达技术学院的生物化学家艾利诺斯托斯说。

例如，斯托斯和其他研究人员已发现，野外捕捉的雌性犰狳在被捕捉并与雄性分隔后还可以生育一、二年、有时甚至可达三年。推迟生育的原因是由于受精卵进入子宫壁的延期。其他动物的这种延期时间最多只有几个月，而犰狳的超长延期时间在哺乳动物中实属绝无仅有的特例，斯托斯说。她认为这是由于犰狳在被抓获时遭受到压力而造成的。

假定这种超长的延期现象在自然状态下也会发生的话，犰狳在北美洲生长范围迅速扩张的原因就容易解释了、因为一只交配过的雌性犰狳可以独自远行，在无雄性存在的条件下照样进行生育，于是使能在另一新地区生存下去，斯托斯说。美国从事野生犰狳研究并负责俄克拉何马州立大学博物馆工作的崔希卡特认为，这种解释是合乎逻辑的。

另外，雌性普通长鼻犰狳能生育遗传学上的同卵四胞胎（identical quadruplets），唯一具有这种本领的另一类犰狳是生长在阿根廷的六斑犰狳。四胞胎在当胚胎（blastocyst）——未成形胎儿——植入子宫壁后开始发展，尔后逐渐分为四个幼芽，每个幼芽成长为一个胎儿。

认识了这一过程并进一步对犰狳进行研究，斯托斯说，可以有助于解答关于人类为什么会生双胞胎，以及双胞胎怎样产生的问题。还可以利用四胞胎来研究药物、环境污染以及其他的潜在致变物质对遗传学上相同的个体所产生的影响，总之，这是在实验室研究工作中稀有而宝贵的用品。

这种研究有很大困难，斯托斯说，因为管理捕捉到的犰狳的代价相当高，而且繁殖十分困难，需要扩建户外设施。斯托斯在墨尔本只能少量地饲养和繁殖犰狳，供她研究的大量试品仍须在野外捕捉。

早在60年代，斯托斯就开始了对犰狳的研究工作，与此同时，许多科学家就在寻找可供研究麻风病（leprosy）的动物试品。麻风病即使在今天仍然是一种令人畏惧的疾病，世界上约有1000~1500万人患麻风病，自从1873年挪威外科医生吉 · 阿莫尔汉森首次发现引起麻风的细菌以后的几十年中，研究人员在病理探索和预防疫苗的研制方面都处于困境。既不能在实验室内培养出细菌，也不能随意地把疾病传染给任何一种动物。

70年代初期，斯托斯和后来在路易斯安那州卡维尔担任国家汉森疾病中心研究主任的瓦德姆克切玛发现，受接种的犰狳可患麻风。虽然与麻风病接触的人中仅有5%能染上麻风，但的确有70%的受接种犰狳患病。

斯托斯认为，犰狳之所以敏感于麻风病，原因在于它们是相对原始的低体温动物。对人来说，细菌侵犯例如皮肤、手神经末梢、颜面和腿足等冷体组织，而对于犰狳，细菌则进犯肝、脾和其他内部器官。

斯托斯的发现以及稍后由另一些研究人员的发现，即在德克萨斯和路易斯安那州野生犰狳也患麻风，为研究人员提供了可能用于疾病研究的动物试品。“没有犰狳，就没有大量的麻风研究成果，”华盛顿武装部队病理研究所细菌学主任魏恩麦依尔说。

目前，科学家已能从受感染的犰狳体内制取大量的麻风细菌用于实验室研究。他们还能够利用细菌制造出一种称为勒卜诺明（lepromin）的药品。应用这种药品可以判断哪些人曾接触过麻风病菌，并可预测出致病的可能途径，便于医生确定其治疗方案。勒卜诺明在过去只能从麻风病人身上提取，这当然意味着只有极少的可得性。

此外，从患麻风犰狳制取的纯净细菌已经被用于麻风疫苗的研制。现在正在试验的疫苗有三种：在印度和委内瑞拉由世界卫生组织负责试验的算第一种；第二种是在路易斯安那州德尔塔灵长目中心计划今年下半年开始，用曼加比（mangabey）猴（已知患麻风的唯一其他动物）进行试验。第三种是重新配方的牛痘病毒，打算在剑桥马萨渚塞技术学院的怀特研究所进行试验。

研究工作概观

另外一些研究人员已把负鼠（oppossums）作为生物医学研究的重要动物试品。负鼠共约有将近80个品种，其总数几乎占全世界有袋目动物数目的1/3。尽管有些澳大利亚的有袋动物也称为波塞姆（possums），但所有的真正负鼠都像犰狳那样出自于中美洲和南美洲；我们熟悉的北美负鼠（弗吉尼亚负鼠）几千年以前就越过了里约格兰德。从那时以后，它们已遍布大部分美国大陆并深入加拿大东南部，仅在过去的半个世纪内就扩充了8万平方英里的生存范围。

由于有袋动物区别于所有其他哺乳动物的特征：即幼仔出生后继续在其母的袋内成长的极端不发达状态，实验室研究已被吸引到负鼠身上来。“我们可以从外部观察负鼠，而不像过去观察有胎盘的哺乳动物（例如猫和狗）那样必须施以外科手术，”哥伦布俄亥俄州立大学解剖学家乔治马丁说。

马丁利用弗吉尼亚负鼠来研究胎儿在成长过程中大脑和脊髓的发展情况已有25年。他的研究表明，若在胎儿生长的早期实施切割，则受伤的轴突（axons）可以重新生长。仍然不清楚的是：重新长出的轴突仅仅是在被切轴突附近长出的新轴突，或者是受损轴突的其实再生物，我们相信会有这一天，这项研究可以帮助外科医生掌握如何修复人类的轴突损伤。

最近，研究人员的兴趣已转移到另一种有袋动物上来，这就是在巴西草地和森林中生长的灰色短尾负鼠（Monodelphis domestica）。外观颇似（Shrew）的这种负鼠个头较小，繁殖较快，且比弗吉尼亚负以的饲养和管理费用低。

灰色短尾负鼠揭穿了所有有袋目动物都有袋的说法。某些南美洲的负鼠只有位于两侧，甚至不能完全掩盖雌性乳头的皮褶。其他负鼠如莫斯负鼠（mouse opossum）和短尾负鼠都没有袋。出生后的幼仔用嘴紧紧地咬住其母的乳头。当它们逐渐长大而不能用这种方式携带时，其母便将它们留在巢中，然后出去寻找食物。

无袋的特点使灰色短尾负鼠成为科学家观察胎儿成长更为理想的试验动物。新泽西州医药学校的动物学家帕巴拉法德姆正在研究雌性激素和其他性激素对成长中胎儿的影响。她已通过在刚出生后即刻给予少量雌性激素的方法将一个在解剖学上的雄性胎儿改变为雌性。她说，这一发现向科学家提示了激素在大脑和性发育中所起的作用。

还有一些研究人员正在用灰色短尾负鼠来验证哺乳动物的演变过程。“有袋目动物在1亿3千万年前就已成为有胎盘哺乳动物的分支，”德克萨斯州圣安东尼奥私营、非营利性质的西南生物研究基金会的基因学家约翰勒 · 温德伯格说。“他们提供了一个难得的机会，使我们得以弄清有袋目动物与胎盘哺乳动物在遗传学上的区别，”他补充说。“我们还可以掌握关于基因和染色体的分子调节机制方面的更多知识，以及什么东西使它们打开和关闭，”他说。

例如，对有胎盘哺乳动物来说，所有雌性的每个细胞中都包含两个X染色体。有一个X染色体是关闭着的。X染色体来自父方或来自母方完全是随机决定的。但是，对有袋目动物来说，来自父方的X染色体在其雌性后代中总是关闭的。“这就是根本的差别，”温德伯格说，由此可以导出，当人类出现额外X染色体时对之进行控制的方法。

此外，某些灰色短尾负鼠有一种基因，与用高脂肪食物喂养的动物血液中胆固醇的增高有联系，这是温德伯格在1984年获得的一项发明。同样的情况，某些人似乎从遗传学上易于发生与心血管疾病危险相关的胆固醇水平增高。“我们需要找到这种基因，并弄清它对负鼠和对人类如何发生作用的机理，”温德伯格说。

瘦和其他疾病

另一些罕见的动物试品的应用也正在证明它们在深入认识许多人类疾病方面的有用性。研究兽医杰姆斯福克斯利用本地的白鼬（ferret）来研究引起胃炎和十二指肠溃疡的细菌。因为人和白鼬的肠胃所受侵害的细菌十分相近，白鼬自然成为供研究的理想动物，麻省理工学院药物比对主任福克斯说、

福克斯还利用白鼬来研究亚硝基胺的药物遗传效应，这是一种引起实验室动物癌症的化学药品，也是受怀疑的一种人类致癌物质。亚硝基胺的化学前期成分硝酸根和胺可在腌熏的肉或肉制品中发现，有时在其他食品中也有过发现。福克斯希望了解这种化学物质怎样与人体发生作用，以及由食物中摄取的亚硝酸胺与胃中化学反应的生存物之间的作用。“在这项研究中，白鼬扮演着主要角色，”他说。

包括利用土拨鼠在内的类似研究正在康奈尔大学中开展。生理学家白蒂波尔德温说，康奈尔大学的研究人员利用土拨鼠研究肝炎。土拨鼠与人一样可以染上肝炎，明显康复后几年转化为肝癌。土拨鼠的上述过程典型的要花两年，而人的这一过程大约20余年。

科学家的另一项研究是利用土拨鼠来试验有关人体肥胖和消瘦的机理。土拨鼠每年在冬眠期要损失体重的30 ~ 50%，波尔德温说。利用土拨鼠的研究试图了解在冬眠期间甲状腺的功能及其对体重增减的关系。

为了弄清蛋黄的产生过程，柯拉德研究几种主要的性激素（孕甾酮、雌素酮和睾丸甾酮）如何控制肝蛋白的产生。他采用东部彩色龟（生蛋动物）——Chrysemys picta，和北部的水蛇（生仔动物）——Nerodia sipedon，作为其研究试品。柯拉德认为，无论是哺乳动物或爬行动物，蛋黄产生的抑制与幼仔生育的个体发展有联系。

柯拉德还提出，分配给制造蛋黄的相同蛋白，对确定血脂和胆固醇的含量起着重要的作用，因为蛋黄中含有大量的胆固醇。如果我们能够对生幼仔动物怎样抑制蛋黄产生的过程有较透彻的了解，柯拉德说，我们就一定能够对人体中的胆固醇含量加以控制。

鉴于上述的种种研究和成果，已导致越来越多的科学工作者开始着眼于除鼠、猫、狗、猴等常规实验室动物之外的动物的研究。虽然不免也要担忧诸如遭到非议，实验研究动物的被偷被抢，以及受到那些根本反对任何动物试验的人的威胁和恐吓，但这类对非寻常动物的研究迄今尚未被动物权利组织作为攻击的目标，柯耐尔大学的奎比说。

[Bio Science，1990年第39卷第8期]