小杂鱼的逆袭起点：从恒河到水族箱

在生命科学领域，斑马鱼这一原本毫不起眼的小角色，如今却占据了极为重要的地位，堪称生命科学的中流砥柱。可谁能想到，它曾不过是连垂钓者都懒得发朋友圈分享的小杂鱼。故事得从它的老家恒河说起。

恒河中有众多小杂鱼物种，斑马鱼便是其中之一。其身上标志性条纹，或许是用于同类识别的 “条形码”，避免交配时出错。

但斑马鱼生存艰难，从出生起，就面临所有动物包括父母的捕食威胁。幼苗只能靠让自己尽可能透明，以及钻到没有大鱼的小水洼来求生。这也促使它们强化了鲤形目鱼类耐脏、耐缺氧的 “扛造” 属性。

1822年，苏格兰医生在印度北部稻田发现并描述了斑马鱼，不过当时并未引起太多关注。直到1851年，玻璃鱼缸在英国万国工业博览会上亮相，掀起观赏鱼革命。

新型鱼缸能让内部生物清晰可见，使得小鱼有了成为观赏鱼的机会。斑马鱼因模样和养殖优势，开始在人类社会崭露头角，到20世纪已成为欧美水族市场常客。

结缘科学：从观赏到科研的华丽转身

而此时，生命科学迎来大发展，20世纪被誉为生命科学的世纪。显微镜和染色技术进步，推动了细胞学、发育学等多领域研究。科学家们试图攻克生命科学终极难题：受精卵如何发育成复杂生物个体。

胚胎发育位置隐蔽难以观察，1934年，韦恩州立大学的查尔斯・克雷泽发现斑马鱼的优势，其幼体透明、鱼卵对水质要求低，放在显微镜下可直播胚胎发育过程。

1938年，布朗大学的卢森龙格详细描述了斑马鱼胚胎早期发育，吸引更多科学家关注。因斑马鱼毒抗高，日以久冈和斯基德摩尔等人开始用其做毒理学实验。

随后，美国俄勒冈大学的乔治・施特莱辛格选择斑马鱼作为研究对象，这一选择意义重大。施特莱辛格是学术界顶级大佬，被詹姆斯・沃森钦点为全美最有成就的遗传学家之一，还当选美国国家科学院院士。

从 “事后诸葛亮” 角度看，斑马鱼好养活、透明便于观察变异、抗毒适合诱导基因突变等优点使其成为不错选择。但其实当时有很多类似小鱼，斑马鱼也存在如幼苗后脑勺色素斑点遮挡观察、无法近亲繁殖培育近交系等问题。很可能施特莱辛格只是在水族市场买了常见便宜小鱼尝试后，觉得斑马鱼相对最适合当时课题。

不过大佬就是大佬，施特赖辛格发明技术让斑马鱼卵子 DNA 加倍成纯核二倍体，培育出无色素点的金色突变体。基于他的工作选育出的 AB 品系斑马鱼及工具鱼沿用至今，吸引众多在果蝇研究领域疲惫的遗传学家转行。

沃尔夫冈・德里弗师徒听闻其工作后，也投身斑马鱼研究，培育出6000多种突变体，多尔哈德团队还培育出常用的 tu 品系。

科技眷顾：斑马鱼引领生命科学新征程

施泰因哈特团队绘制斑马鱼脑图谱的工作，意外让斑马鱼进入神经科学领域。自然界小鱼因防御演化出遇阴影变大就逃窜的机制，利用投影仪、电视等设备，结合斑马鱼透明及脑结构已知的特点，通过麻痹或增强脑区观察逃逸反射，能解析脑子运作机制。

这种在现代神经科学启蒙时代相对精确的研究，让斑马鱼搭上神经科学发展的快车。

从20世纪90年代起，人类生命科学发展仿佛照着斑马鱼进行。科学家们成功表达出能发荧光的蛋白质，有了荧光标记技术，可追踪胚胎细胞，但一般动物不透明无法观察，而斑马鱼透明且用于发育学研究，人类借此拍出胚胎发育高清视频。

荧光标记技术进化出钙成像技术，能让神经细胞传信号时发光，可观察神经信号穿梭，但问题依旧，透明且用于神经科学研究的斑马鱼再次成为最佳选择。

2005年光遗传技术问世，因一般动物不透明需插光纤，还存在诸多问题，斑马鱼透明且仿佛自带 “水冷” 功能，又一次完美契合。2012年 CRISPR - CAS9 基因编辑工具出现，斑马鱼因自身特点成为最易进行基因编辑的模式动物之一。在这一系列科技成果推动下，斑马鱼在遗传学界、发育学界、神经学界声名鹊起。

1998年俄勒冈大学建立斑马鱼信息网，2000年欧洲启动 tu 品系斑马鱼全基因组测序，2004年斑马鱼国际资源中心成立。

而中国生命科学在这一时期步入正轨，20世纪90年代后期斑马鱼被引进，2012年中科院水生所牵头成立中国国家斑马鱼资源中心，到2020年中国斑马鱼研究产出全球占比超29%，成为全球第一。

斑马鱼好养活，上海实验动物研究中心的斑马鱼养殖环境相对简单，与 SPF 级鼠房相比显得简陋，但这已是业界顶配，且允许外人进出，斑马鱼依然健康。

如今，中国技术推动下，斑马鱼研究不断突破。例如通过精密机械设计和计算机算力，可精细控制与检测斑马鱼全脑神经信号。2024年，中科院脑科学与智能技术卓越中心的杜久林研究员团队实现新研究范式，能实时监控斑马鱼全脑10万数量级神经细胞。

这种工作只有斑马鱼能胜任，它很可能成为破解大脑 “黑箱” 的关键。2024年4月25日，神舟十八号飞船携带斑马鱼入驻空间站，实现中国在太空培养脊椎动物的突破。这条曾经不起眼的小杂鱼，带着人类探索梦想迈向星辰大海 。