在人类健康、基础医学和生物功能研究中，模式生物是不可或缺的研究工具。模式生物包括动物、植物、微生物等等类型，在医学研究中，模式动物是运用最广泛的工具。模式动物与人类在生命活动中的生理和病例过程有很多相似之处，因此可以模拟人类生命活动或生理、病理进程，作为人类的有效参照物，在单个基因的功能研究和各种疾病、药物机制的研究中有着重要作用。对于一些在人类身上难以进行的工作，以及一些数量稀少，难以操作的动物研究中，采用取材简单，易于操作的的模式动物来替代人类或其他动物进行研究，就很好的解决了这些问题。生物学家通过对选定的动物物种进行科学研究，用于揭示某种具有普遍规律的生命现象，此时，这种被选定的生物物种就是模式动物。

    在生物研究的发展过程中，模式动物起到了重要作用，有着无可替代的历史地位。海胆等低等动物模型为受精生物学、发育生物学作出了重大贡献；酵母、大肠杆菌等广泛应用于分子生物学、基因工程等研究中，为基因功能研究及分子机制研究提供了最便利的工具；线虫的应用直接揭示了细胞凋亡现象，为当代生物医学的研究开辟了一门重要分支；果蝇作为模式生物大大推进了遗传学和发育生物学的进展；斑马鱼胚胎透明，易于观察，是进行胚胎发育机制和基因组研究的良好工具；非洲爪蟾卵母细胞体积大，易于显微操作，在发育生物学中有着重要地位；小鼠和大鼠在目前的医学科研中有着不可替代的重要作用。

    虽然模式动物的种类不同，但都有其共同特点：

1） 安全性高，对人体和环境基本无害；

2） 易于饲养，容易在实验室内饲养；

3） 易于繁殖，繁殖周期短，繁殖率高，子代多；

4） 遗传背景清晰，基本掌握遗传特性；

5） 易于操作，易于进行实验操作和观察，遗传操作的手段和表型分析的方法成熟；

6） 有代表性，能够代表生物界的某一大类群生物。

    下面，本文就当前应用最广泛的十种模式生物展开简单介绍，以期对广大医学工作者有所帮助。

    小鼠是目前医学科研中应用最广泛的动物模型，因为小鼠和人的基因相似度达到百分之九十九，能有效地模拟人类基因功能和生理、病理特征。而且，小鼠发展成熟，繁殖都是近亲结合，功能重复性高，安全性高，繁殖率高，饲养相对廉价，在哺乳动物类中具有代表性。因此，医学工作者能够在短时间内同时研究当代及后代的基因功能。英国统计显示，涉及动物实验的研究中，67%的实验对象是小鼠，16%为大鼠，其它哺乳类占4%。目前利用小鼠制做的疾病模型很多，有诱发性动物模型，自发性动物模型，抗疾病性动物模型和生物医学动物模型等，可以通过人工诱导、自然发生等途径模拟各种人类疾病，为疾病分子机制研究、药物分子研究等做出了重大贡献。目前我国所用的小鼠种类有：ICR小鼠，BALB/c小鼠，C57BL小鼠，C3H小鼠，KM（昆明）小鼠等，根据其不同特性，应用于不同的疾病模型建立中。BALB/c小鼠对致癌因子较敏感，可用于建立乳腺癌、肺癌、白血病等癌症模型；血压高，易于动脉硬化。C57BL小鼠对白血病因子和麻疹病毒敏感，淋巴瘤发生几率高，易于患骨骼方面的疾病。C3H小鼠肝癌和乳腺癌的发病率都很高。KM（昆明）小鼠是我国繁殖最广，使用量最大的小鼠种系，来源于swiss小鼠，基因杂合率高，抗病能力和适应能力都很强。ICR小鼠体格健壮，适应能力强，繁殖快，实验重复率高，适合用于血液疾病的研究。

    大鼠和小鼠属于同科不同种，因其体型相较于小鼠要大，生存能力强，生命力更顽强，因此较多用于小型组织如垂体摘除、脑脊液抽取等实验和心肌缺血等要求顽强生命力的实验。目前主要使用的种系有：SD大鼠，wistar大鼠，fisher大鼠，SHR大鼠，ACL大鼠等。

    新西兰兔也是成熟的实验动物模型，体型较大鼠更大，广泛用于心血管疾病，如心肌梗塞、窒息性心脏停跳、血管造型等的研究，以及脑损伤、脑膜炎等脑部疾病。

    猴子属于高等灵长类动物，无论外形，还是生理、病理机制，以及基因组都与人类非常相似，因此同样是重要的生物学模型。但是，正是由于其与人类相似，猴子的繁殖速度慢，不易于广泛饲养，同时由于伦理、道德等的限制，猴子作为模式动物被使用得不多，目前主要用于临床药物的筛选和研究。

    鸡作为模式生物也有其独特的优势。首先，鸡基因组的长度只有哺乳动物的三分之一，重复序列少，内含子短；其次，鸡和人的基因组保守同线性水平非常高；鸡的基因图谱大。因此，鸡是研究基因组和基因组学的非常有价值的生物模型。

    非洲爪蟾是主要的胚胎学研究用实验动物模型，很早就用于诊断早期妊娠。只要把妇女的尿液注射到爪蟾体内，10-20天就能刺激排卵或排精。非洲爪蟾的特征是取卵方便，不受季节限制，产卵量大，卵子和胚胎的体积也大，适合显微注射等胚胎学操作，因此用于胚胎研究。

    斑马鱼同样是模式生物界的名星。斑马鱼作为经典的模式生物，其最大的特点就是胚胎透明，易于观察胚胎发育。此外，斑马鱼体外受精和发育，性成熟周期短，易于繁殖和培养，成为基因组研究的主要模式生物。现在，斑马鱼更被广泛用于生命体多种系统如心血管系统、神经系统等的研究。

    果蝇是著名的模式生物，摩尔根带领的实验室以果蝇为研究对象，奠定了世界遗传学的基础。果蝇的染色体只有四对，因其数量少，而且形状各异，为遗传学的研究提供了极大便利。而且繁殖迅速，易于培养，大大缩短了研究的时间。

    1891年，hans driesh在显微镜下海胆胚胎一分为二，发现两个细胞都分化为成熟个体，推动了发育生物学的重大进步。海胆的胚胎透明，发育迅速，易于得到大量受精卵，基因组与人类相似，又不像人类基因组般复杂，因此成为了基因组学和胚胎发育学的重要工具。

    秀丽隐杆线虫也是经典的模式生物，其通体透明，体细胞数量恒定，特定功能的细胞位置不变，是研究个体发生的良好材料。悉尼•布雷内等人正是利用线虫作为研究对象，才发现器官发育和细胞凋亡中的基因规则。为分子生物学的研究奠定了基础。

    根据研究目的的不同和生物性状的不同，大量的动物、植物、微生物被用于科研，为科学的发展和医学的不断进步做出了重大贡献。合理的利用模式生物，将会使实验变的更有说服力。