奇妙的鹌鹑……以及科伯恩参议员应该从中学习到的。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


参议员汤姆·科伯恩(共和党,俄克拉荷马州)一周前发布了他的“浪费手册”——一份列出100个政府资助项目的清单,据称这些项目是浪费金钱。

每个竞选季,几乎可以预见的是,共和党总会有人制作一份类似的文件,列出他们认为最令人震惊的政府开支过度浪费的例子。他们指望他们的选民不知道或不理解这些项目(尤其是这些项目被精心包装的方式),并且知道主流媒体中没有人会对此进行指出和嘲笑,他们将这些迷因推向毫无戒心的公众。

这些项目中有很多是竞争性拨款资助的科学研究,已经由美国国立卫生研究院或国家科学基金会在该领域专家对拨款申请进行严苛的同行评审后支付。


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还记得莎拉·佩林认为浪费的自闭症果蝇研究吗?约翰·麦凯恩嘲笑的重要的熊DNA研究阿德勒天文馆的“投影仪”?所有这些都是为了政治得分而对实际研究的可怕误解。

这只是一种竞选策略,旨在激怒人们反对“书呆子”。

不出所料,这份最新的清单包含了不少针对科学的攻击——为了政治目的。快速浏览一下,就发现了大约十几个已经获得联邦拨款资助的科学研究项目,我认为网络上的其他博主可能会报道其中的一些项目。我将重点关注这一个

23) 摇滚知更鸟:研究寻找可卡因与鹌鹑的冒险性行为习惯之间的联系 – (肯塔基州) 175,587 美元

常识表明,科学已经一遍又一遍地证实:即,可卡因使用与冒险性性行为增加有关。然而,为了确保这一点,一个联邦机构认为应该在新对象上测试这个假设:日本鹌鹑。

肯塔基大学在 2010 年获得了美国国立卫生研究院 181,406 美元的拨款,用于研究可卡因如何增强日本鹌鹑的性欲。2011 年,拨款资助得到延长,并为该研究额外提供了 175,587 美元。该项目的总拨款将为 356,933.140 美元

该研究旨在验证临床观察,这些观察表明人类使用可卡因可能会增加性动机,从而增加高风险性行为发生的可能性。进行这项研究的研究人员强调了日本鹌鹑如何成为研究性和药物之间联系的“理想”动物,因为这些鸟类很容易在实验室中进行繁殖行为。肯塔基大学的网站指出,鹌鹑为标准的实验鼠和鸽子提供了一种方便且有趣的替代方案。这项研究计划持续到 2015 年。

Scicurious 深入详细地介绍了这一特定的研究方向以及它为何重要——去看看吧。我将指出嘲笑日本鹌鹑作为研究模型有什么问题,因为我一生中的十年都花在研究它上面

让我从第一个声明开始,即这项研究是“在新对象上进行的:日本鹌鹑”。对于科伯恩来说可能是新的,但日本鹌鹑已经成为大约一个世纪以来相当标准的实验动物。我不想翻箱倒柜地找出几十篇关于印刷纸质的额外评论,我只是快速地在 Google Scholar 上搜索了一下,找到了以下几篇关于该物种在研究中的用途和重要性的评论:J.R.Cain 和 W.O.Cawley,1914 年Padgett, CA 和 Ivey, WD,1959 年Ellen P. Reese 和 T. W. Reese,1962 年A. E. Woodard, H. Abplanalp, W. O. Wilson 和 P. Vohra,1973 年Ichilcik R 和 Austin JC.,1978 年Huss D, Poynter G 和 Lansford R.,2008 年Greg Poynter, David Huss 和 Rusty Lansford,2009 年Gregory F. Ball 和 Jacques Balthazart,2010 年

请注意,这些评论跨越了大约一个世纪。这不是“新的”。

另请注意,这些评论中的大多数都设置了付费墙。

并非全国人民都深受意识形态的影响。大多数美国选民都是聪明且思想开放的。他们每隔几年就需要去投票站,所以他们希望做出明智的决定。他们会寻找信息,但不会花费太多时间和精力(当然也不会花钱)来寻找信息。因此,令人遗憾的是,理性的、基于现实的社群将其信息隐藏在付费墙后面,而反科学的一方不仅使其全部免费,而且还通过各种途径和渠道积极推销他们的虚假信息。为什么否认现实的人不断获胜令人惊讶呢?对于江湖骗子来说,嘲笑大多数人甚至无法访问阅读的东西是很容易的!

为什么日本鹌鹑是如此好的实验动物?

日本鹌鹑有时被称为“鸟类研究的小鼠”。这两个物种在许多重要的特性上都具有可比性(参见:维持实验小鼠种群的育种策略 - 杰克逊实验室资源手册;日本鹌鹑作为实验动物 - 家禽遗传资源实验室 (AGRL);鹌鹑 - AnimalResearch.info)。

例如,小鼠的妊娠期持续 18-21 天。在鹌鹑中,蛋在 16-17 天内孵化。这些都是极快的发育时间,使得快速繁殖大量实验动物变得容易。

小鼠和鹌鹑出生后大约需要六周才能达到性成熟。同样,这是一个非常快的成熟率,使得在实验室中进行繁殖非常高效。

小鼠一次可以产下 2 到 12 只幼崽。鹌鹑基本上可以在一年中的每一天,一生中每天下一个蛋。鹌鹑在这方面胜出——它们每年可以生产更多的后代。高效。

虽然鹌鹑的基因操作技术落后于小鼠(就像小鼠的技术落后于果蝇技术多年一样),但现在已经可用了。现在可以制造转基因鹌鹑并将它们用于基因研究。

在许多其他方面,鹌鹑是比小鼠(或大鼠或鸡)更好的实验动物。虽然实验品系的小鼠仅被“驯化”了几十年,但鹌鹑已被完全驯化了约 500 年——它是家禽。虽然实验小鼠很少咬人,但必须小心处理——另一方面,如果你想的话,你可以拥抱鹌鹑!

与迁徙距离很远的野生同类不同,实验品系的日本鹌鹑飞行速度非常慢。与野生鸣禽(需要在外面捕捉,这很有压力)不同,如果它们在实验室中迷路,就需要一支由蝴蝶网技术人员组成的军队来捕捉它们(有压力),我甚至不记得多少次在飞行中用一只手,几乎不看地抓住逃跑的鹌鹑(实际上,很多次我在黑暗中抓住它们,看不到但只是听到和感觉到它们可能在飞的地方)。然后你抱着它,抚摸它的头,然后把它放回笼子里。你会得到一个充满爱意的回望,也许还有鹌鹑式的“谢谢”叫声。它们很可爱。但没有其他许多种类的鸟那么可爱,这使得人们更容易克服偶尔对它们做一些不愉快的事情的犹豫,例如,手术。

它是一种耐寒的动物,非常容易饲养、繁殖和喂养,需求极低(这就是为什么世界各地有这么多小农饲养它们的原因)。它们是群居动物,因此可以成群饲养。它们体型小,通常快乐且满足,因此与例如在一个大小相同的房间里饲养相对庞大、繁殖缓慢、成熟缓慢的鸡相比,可以在房间里饲养更多的鹌鹑,而不会感到压力。

像小鼠这样的实验啮齿动物必须极其小心地处理,始终牢记人畜共患病的威胁——有很多疾病可以在小鼠和人类之间传播。基本上没有什么东西可以同时感染人类和鹌鹑,尤其是在大学实验室的隔离、气候受控环境中。

鹌鹑的免疫系统非常惊人。虽然必须对小鼠进行完全无菌的手术,但在鹌鹑中这样做仅仅是因为 IACUC(机构动物护理和使用委员会)最近开始要求这样做(关于这种方法浪费的讨论可以留到以后再说)。我敢打赌,你可以用脏手指和生锈的折叠刀对鹌鹑进行手术,唯一的后果是这只鸟的白细胞会放声嘲笑你。这也是为什么几十年来鹌鹑一直在免疫学领域受到深入研究的原因——如果我们能了解鹌鹑如何对环境中的几乎任何事物都具有如此强的抵抗力,也许我们可以将其中一些知识应用于人类医学。

在鸟类的“智力等级”中,鹌鹑垫底。坦率地说,它不是很聪明。从行为神经科学研究的角度来看,这是一件好事。它们“不做”太多思考。它们基本上像小自动机一样度过一天,它们的大部分行为都是例行化、程式化和自动化的,就像“固定行为模式”一样。因此,操纵特定的脑区通常会导致特定行为的特定变化。这是可重复和可复制的,数据中的噪声不会太大(至少与其他一些物种相比),因此统计数据相当容易进行,并且发现结果非常清楚。这使得研究有用且高效——样本量可以合理地小。

我们对鹌鹑的了解程度之深、生物学领域之广,很少有其他动物物种能与之相比:胚胎发育、遗传学、生理学、代谢、繁殖、免疫学、内分泌学、神经生物学和行为学。有了如此大量的背景信息,就比仅仅开始探索新的动物模型时更容易取得突破(尽管正如我的老读者所知——我非常赞成采用新的模型,以及纯粹的比较研究)。在一个我们不必从头开始的物种中研究可卡因对繁殖行为的影响要高效得多——我们已经非常了解它的 brain、行为和繁殖,我们可以继续进行比仅仅是第一次探索性“基础实验”更复杂的研究。因此,我们可以更快地取得进展。这是一种高效的方法。

大多数关于鹌鹑的研究都具有——并且通常是相同的实验同时具有——与人类兴趣的三个不同领域的相关性:对基础生物学的理解、对人类生物医学研究的应用以及对农业的应用——记住鹌鹑是家禽。

鹌鹑和鸡非常密切相关。它们的每个基因大约有 99% 相同。在许多方面,鹌鹑是鸡的模型。与其在实验室里只饲养少量大型、繁殖缓慢的鸡,一次做一个缓慢的实验,不如在相同的空间里饲养数百只鹌鹑而不会感到压力,并在相同的时间内进行几个快速、同步的实验。这是高效的。这就是我们如何学习提高鸡(和火鸡)生产力,同时研究如何使它们在这样做的同时保持健康、无压力和快乐——这是家禽科学研究的一个非常重要的方面。

鹌鹑相对于啮齿动物的一大优势在于睡眠研究。啮齿动物是夜行动物。大鼠和小鼠白天比晚上睡得多。但它们的睡眠并没有巩固——它们以许多短暂的爆发形式睡觉:白天比晚上有更多的这些爆发。另一方面,鹌鹑和我们一样,是昼行动物。鹌鹑在白天完全清醒,晚上有长时间的巩固睡眠(至少在短暂的夏夜是这样,而它们可能在漫长的冬夜偶尔醒来……哇——和我们一样!!!!)

最后,我自己的过去的研究结合了关于昼夜节律生物钟体温调节光周期现象季节性繁殖的研究(参见这篇关于另一种物种的后续研究)在几个方面具有相关性。它帮助我们为家禽业制定更明智的饲养管理。它是人类青少年一旦进入青春期,昼夜节律出现相位延迟(晚上无法入睡,然后早上无法醒来,就像鹌鹑一样)的绝佳模型。它有助于告知如何保护濒危鸟类物种,并预测鸟类将如何应对气候变化

对于一只小鸟来说,还不错,对吧?你真的想为了政治而嘲笑它吗?你很幸运鹌鹑太好了,不会反咬你一口!

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