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作者：饶毅 来源：科学新闻 发布时间：2013-6-26 19:52:18
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研究果蝇（fruit flies）有什么意义？
几毫米长的昆虫，为何一百多年仍活跃在生物科学研究的中心？
一文不值的蝇子为何今天还是数以千计博士教授养家糊口的道具？
麦克阿瑟将军所谓“老兵不死”，对果蝇研究似亦适用。
国内轻视科学，国外误判果蝇
立博体育在线:文化长期存在轻视理论的倾向，发展到“文化大革命”期间表现突出，甚至导演出令人记忆深刻的电影镜头：农学院教授上课时，大讲“马尾巴的功能”。这种故意将教育和科学推到极端以便嘲笑的做法，今天虽不很多，但并未绝迹。
现代一些趾高气昂地对自己不懂的科学课题指手画脚的人，在本质上无异于文革期间编造“马尾巴功能”闹剧的剧作家。当时讥笑弱势的教授貌似俏皮的剧作家，映照了反智的文化。实践证明，历史的笑料是导致剧作的政治负责人而不是教授。
哈佛大学教授不刻意歪曲科学，但也曾误判果蝇研究的重要性。
1923年，William Wheeler轻蔑地称遗传学为生物学参天大树上一个自我陶醉的、根基有限的“亲爱的小肢芽”，而哈佛大学古植物学家Jeffrey到1925年还看不上果蝇研究。我们现在知道，被历史所扬弃的是他们的判断和言论。
也常有人以为可以告别果蝇，却有其他科学家认为果蝇仍大有可为，果蝇研究至今仍不断给人类以启示。
研究历程
果蝇，拉丁名为Drosophila，原意“爱露”，早在亚里士多德时代就被记载。它取材方便，把香蕉、苹果放在窗户上就能收集。1910年，美国遗传学家Thomas H.Morgan以果蝇作为研究工具发表论文，从而奠定了果蝇的百年辉煌。
1933年诺贝尔奖颁发给Morgan，因为他与学生在1910～1915年间，通过果蝇研究完善和丰富了基因的染色体学说。
1947年诺贝尔奖颁发给Morgan的学生Hermann Joseph Muller，因为他在1927年通过果蝇发现用X线可以诱导遗传突变，从而确定遗传突变有物理基础。
1995年诺贝尔奖颁发给Morgan学生Sturtevant的学生Ed Lewis、德国的Christiane Nüsslein-Volhard以及美国的Eric Wieschaus，因为他们利用果蝇研究发育，而Nüsslein-Volhard和Wieschaus的工作更掀起全世界研究果蝇的第二次高潮。
2011年的诺贝尔奖颁发给在法国工作的Jules Hoffman，他用果蝇研究先天免疫。当时已经是第二次果蝇研究高潮的尾端，很多人认为果蝇研究又要过时了。
而Jules Hoffman和同事却发现果蝇抵抗细菌感染的重要基因Toll。此前，Nüsslein-Volhard和其他实验室的研究发现Toll编码的蛋白质及其相关的信号转导通路参与果蝇腹背轴的形成。而Hoffman等进一步发现此信号转导通路从Toll受体开始不仅参与腹背轴形成，也参与抗感染。
当然，这些研究并非一百年来果蝇研究的全部，还有更为精彩的，如生物钟的分子机理。代表性科学家为已故的加州理工学院Seymour Benzer、Rockefeller大学的Michael Young、Brandeis大学的Jeffrey Hall和Michael Rosbash。他们的工作揭示了参与生物钟的基因，其后Joseph Takahashi等又发现小鼠生物钟的分子，从而证明果蝇与人有极为相似的机理。
研究果蝇直接对于遗传学，演化、发育生物学，神经生物学，细胞生物学和免疫学起了作用，又通过遗传学推动了多个基础和应用学科的发展，间接影响很广。
果蝇还没老死？
一百多年后，果蝇仍然是很多人使用的研究工具，而且不断出现重要发现。
很多机构仍然重视果蝇研究。例如，美国最大的慈善机构休斯医学研究所（HHMI）近年就以重金新建研究部门（Janelia farm），其主要目标是研究神经环路和现代成像，而这两个方向目前都有相当大的力度是以果蝇的神经系统为对象；美国诺贝尔奖得主密度最高的Rockefeller大学，近年招聘9个新的教职中有3个是研究果蝇的。
那么，果蝇研究为何经久不衰？
从研究方面来说，最初用果蝇进行研究是因为它饲养起来容易，并且繁殖快。从遗传学来说，果蝇染色体只有4对，其中第4号染色体很小。1933年以后，果蝇多线型染色体的发现，使其便于研究基因与染色体的关系，容易对有些基因进行物理定位。基因条带从此用了几十年，直到果蝇基因组测序后才减少使用。
一个生物为很多研究者所用，而不同研究者制造不同工具与大家共享，最终导致该生物体成为模式生物。
斯坦福大学的David Hogness上世纪70年代与大家共享克隆果蝇基因的方法。1982年，Rubin与Allan Spradling发明P转座子介导的果蝇转基因方法，以此衍生了多个方法。
1987年瑞士的O’Kane与Gehring发明果蝇的增强子陷阱；1988年美国的Lynn Cooley与Spradling用P转座子进行插入性遗传突变；德国的Tautz与Pfeifle于1989年发明用非同位素方法进行原位杂交，改观了基因表达的检测；1999年斯坦福大学的骆利群与李次明很巧妙地建立MARCM方法，可以分析单个细胞基因差别带来的表型��
今天，果蝇还被作为研究癌症和其他疾病的模型，并可用以筛选治疗方法和药物。
果蝇的研究对高等动物有什么意义？这取决于研究的问题。研究了控制果蝇发育的基因后，找它们的哺乳类（包括人类）的相应基因，结果不仅在原理上果蝇和人相似，而且在有些具体基因上也相似。因此，研究果蝇的发育为研究高等动物的发育带来了根本的突破。
麦克阿瑟引言的后半句是“战士只消隐”，果蝇何时光环褪去，恐怕不是目前在世的人能见到。一个生物是否用到尽头？下一个前沿是什么？这样的问题只有少数人能回答正确，而且需要冒险。多数人要等到结果出来后，才恍然大悟赶紧跟风放弃一个生物，或跟上使用一种生物，研究一些新的问题。■
（原文有删节，作者系北京大学立博体育学院院长）
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