狗是人类最早驯化的动物，在文字出现前狗就已经是人类的伴侣动物了。考古研究显示，早在公元前12000年人类就已经驯化了狗，并把其作为主要家畜进行饲养。过去狗为人类提供肉食、协助人类狩猎、帮助人类看家护院，而如今它们在缉毒、导盲、放牧和科学研究中也发挥着重要作用。

狗对生命科学的发展可以用贡献巨大来描述，在180位基于动物研究的诺贝尔奖得主中有29位使用了狗。狗曾经在解剖、生理和代谢等研究领域发挥着重要的作用，并为安全输血、器官移植和糖尿病治疗等医学进展提供了关键的基础数据和临床方法学尝试。例如，狗是第一批接受静脉输血的动物；19世纪40年代在狗身上最先发现了因心室颤动而导致心脏停搏，之后证明电流可以用于恢复狗心脏的正常节律，从而促进了电子除颤器的发明和改进；基于狗的实验还开发出了心电图、心脏移植和移植器官的低温保护技术等；另外，由于狗是狂犬病毒的自然宿主，也是狂犬病的主要传播者，显然狂犬病疫苗的研发不能没有狗的参与。路易斯巴斯德就是通过反复向狗大脑中注射狂犬病感染的兔子神经组织得到和验证了狂犬病灭活疫苗的安全性和有效性的。

 

在过去200年里，狗对科研的贡献不胜枚举，下面以条件反射实验和糖尿病机理及造模实验来解读狗在其中的作用。

 

 

俄国科学家巴甫洛夫依靠狗揭示了消化的生理机制，建立了条件反射学说，并因此获得了1904年的诺贝尔生理或医学奖。下图是中学课本中关于条件反射的考题，形象地说明了条件反射的建立过程，你能对图中狗条件反射建立的顺序进行排序吗？

狗遇到食物，唾液会自然流出④，这是非条件反射；当每次喂食的同时让铃响起③，一段时间后，即使只有铃声①也能刺激狗分泌唾液②，这就是条件反射。条件反射原理的发现是现代行为与认知科学的里程碑事件，它为客观分析人类后天行为进而发现更多认知科学奥秘打开了大门。

 

 

众所周知，糖尿病是一种以高血糖为特征的常见代谢性疾病，而胰腺对维持血糖的稳定至关重要。胰腺与循环系统内糖代谢关系是在狗身上最先建立起来的，1889年，德国医生Von Mering和Minkowski将狗的胰腺切除后，发现这些实验动物出现了糖尿病的所有症状和体征。该工作率先将胰腺和血糖调控联系起来，为之后Banting和Best分离纯化胰岛素的工作铺平了道路。

 

1921年, 年轻的加拿大外科医生Banting来到Macleod实验室开展胰腺中血糖调控成分的分离工作。凭借其出色的外科手术技能，Banting通过结扎狗胰管使胰腺外分泌细胞(内含多种蛋白水解酶)退化而得到了胰岛；Banting的助手Best利用其扎实的化学分析技术成功从胰岛中分离出了可以降低狗血糖的有效成分---胰岛素，之后在Macleod指派的生物化学家Collip的帮助下进一步将胰腺中提取的胰岛素纯化到了临床可用纯度。1923年1月多伦多医院的一个14岁糖尿病男孩接受了胰岛素注射，24小时后他的血糖从520mg/dL降至120mg/dL，尿酮也随之消失。Banting和Macleod因这项工作分享了1923年的诺贝尔生理或医学奖。胰岛素的发现极大地改善了糖尿病患者的生活质量，也推动了糖尿病的相关研究，而狗一直是糖尿病研究的首选动物模型。之后，同样基于狗模型，阿根廷内分泌学家Bernardo Houssay进一步研究了胰岛素的产生机制，发现垂体前叶可以分泌激素调节胰岛素的分泌，并因此获得1947年的诺贝尔生理或医学奖。

1923年诺贝尔奖得主Frederick Banting和他的狗

在实验动物的应用方面，狗仍是一些研究领域最适合的动物模型，甚至是唯一可用模型。目前全球有约400种纯种狗，但研究用狗主要是经过专门饲养的Beagle犬或杂种狗，部分研究机构也保留了一些有特殊遗传疾病的狗种群，如血友病，血管性假血友病和杜氏肌营养不良症等狗种群。根据美国农业部的统计数据显示，到2017年约有64000多只狗用于科研和教学中，不到科研用动物的1%，与1970年代比下降了近70%。尽管实验用狗的比例大幅下降，但统计显示，到2018年中国养狗人数接近3400万人，养狗数量5000多万只，位居所有宠物之首。同样，在狗身上取得的各项科研进展，不仅让人类受益，也有同时让狗和其它动物受益。狗的故事说不完，爱狗请先从了解狗做起吧……

 

 

1921年春天，Banting来到多伦多大学生理学教授Macleod实验室，并希望Macleod能支持他在其实验室开展从狗胰腺中分离提取血糖调控物质的研究。Macleod最初对Banting持怀疑态度，但最终还是在他前往苏格兰度假前给了Banting 10只狗用于实验，并安排两名学生Best和Noble协助他。Banting认为一个助手就够了，要求Best和Noble通过抛硬币决定谁留下来帮他，结果Best得到了这个机会。Macleod之后在Banting和Best进一步纯化胰腺提取物和监测血液中葡萄糖水平遇到困难时，又指派有生物化专长的Collip加入团队。在Collip的帮助下，他们最终得到了高纯度的胰岛素，并最终将其应用于临床。Banting，Best和Collip共同分享了胰岛素专利，并以1美元的价格卖给了多伦多大学。在1923年诺贝尔奖委员会只颁奖给Banting和Macleod而无视了Best和Collip后，Banting将他的一半奖金分给了Best，Macleod则将他的一半奖金分给了Collip。

1924年Charles Best和Frederick Banting

 

《2018年中国宠物行业白皮书》

 

Thorsons Von Mering J & Minkowski Oskar (1889) Diabetes mellitis nach pankreas extirpation. Archiv Exp Path Pharmak 26, 371

 

World J Diabetes. 2016 Jan 10; 7(1): 1–7.