仅米粒大小的小丹鱼通体透明，逐渐成为热门实验模式生物。图片来源：myomyintthu/iNaturalist

本报讯 大约10年前，美国科学家开始研究一种通体透明的微型鱼——小丹鱼（Danionella）时，只能前往观赏鱼店采购。彼时，斑马鱼已是科研界沿用数十年的经典生物学模式生物，小丹鱼却几乎无人知晓。

如今局面已大不相同。据《科学》近日报道，美国霍华德·休斯医学研究所（HHMI）核心研究机构——杰内利亚科研园区近日宣布，将启动一项为期10年、总投入约10亿美元的重大科研项目，以小丹鱼作为模式生物，解析脊椎动物脑细胞与神经环路对复杂行为的调控机制。项目还将依托前沿人工智能工具，解析从这种小鱼身上获取的海量科研数据。

“这是杰内利亚建园以来最令人振奋的研究机遇之一。”杰内利亚科研园区副董事长、执行主任Nelson Spruston表示，小丹鱼的大脑和多处身体结构与人类存在明确同源性。长期以来，各类简易模式生物“不断产出重大科研成果，最终助力科研人员研发出多种重症疾病的疗法与药物”。

小丹鱼能迅速走红，核心优势十分明显。斑马鱼寿命长达3至4年，但其仅在出生后前几周身体透明，成年后便不再通透；小丹鱼则终身通体透明，科研人员可直接观测成年个体的大脑，便于成像，用于研究集群游动、空间定位、求偶等各类行为。

这种鱼仅有米粒大小，终生不长鳞片、不产生色素，也无法形成完整的硬质颅骨。美国犹他大学的Adam Douglass解释说：“所有阻挡光线穿透颅骨、影响脑部成像的结构，在它身上一概不存在。”

HHMI的巨额投入，令研究小丹鱼的学者倍感振奋。美国纽约大学的Emily Bayer评价说：“这个项目是任何一间独立实验室都无法完成的。而HHMI充足的资源则足以支撑这种高校实验室无法落地的超大型项目。”

不过，小丹鱼相关研究起步十分艰难，科研人员首先要攻克其基础饲养方法、脑部成像技术等底层难题。

德国柏林爱因斯坦神经科学中心的Benjamin Judkewitz是最早研究小丹鱼的学者之一。“早期几家实验室的核心工作，就是把它培育成一套成熟可用的模式生物体系。”Douglass的实验室曾为全球各研究团队供应鱼卵。他坦言，繁殖问题至今仍是最大短板，“它们无法像斑马鱼那样按需稳定批量繁殖”。

人工智能工具将是新项目的核心支撑，可快速挖掘海量数据中的规律，辅助科研人员提出科学假设、设计实验方案。杰内利亚科研园区的科研团队还计划研发全新成像技术，在不固定小丹鱼的前提下，就能追踪其自由活动、展现自然行为的个体脑部神经反应。“这对工程技术提出了极高挑战，不过我们已做好攻坚准备。”Spruston说。（王方）