二师兄之前世今生

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阅读用时：全文共4小节，约3500字，约6分钟

关键词：猪、驯化、猪的感官

文章包含两处伏笔，致敬某两部影视作品，猜出来的小伙伴可在文末留言，有惊喜哦~

它是追随者，与人类一起踏遍四海八荒；

它是心头好，彰显美食的千变万化；

它是救世主，终将拯救人命于水火。

它就是大家熟悉的二师兄，凭借《西游记》里的本色演出迅速蹿红。本期果然科学，我们一起聊聊二师兄（猪）的前世今生。

  史前一万年  

在西游记里，猪八戒在当妖精的时候是一头野猪，而在被唐僧点化之后却变成了一只家猪。小时候一直不明白为什么，长大之后才知道，这原来就是“驯化”。

课本关于猪的驯化，内容大约是这样的：在遥远的古代，人们圈养了一些野猪，经过世世代代的饲养，这些野猪变得温顺、肥壮。于是就有了今天遍布全球的家猪。

然鹅，事情并不简单。

在进化树上，野猪（S. scrofa）大约在300-400万年前（million years ago, Mya），起源于亚洲东南部，并在过去的100万年里遍布欧洲大陆；在亚洲，野猪在大约50万年前产生了分支，分成南北不同的种群，北部包括中国北部地区、蒙古和日本，南部主要是中国南方地区（都是中国猪，差距咋这么大呢！）。随后，在大约10000年前，即旧石器时代末期，人类对野猪开始了“禁室”培育。

最古老的猪画之一，约有四万年的历史

考古学证据显示，猪的驯化过程是独立地发生于两个不同地区：安纳托利亚（现土耳其）和中国。随后，家猪们跟随农民伯伯，从安纳托利亚来到欧洲，从中国进一步深入内陆。

猪的驯化过程在中国和欧洲是不同的：在中国，人们很早就开始了圈养牲畜；而在欧洲，直到中世纪以前，猪如同牛羊一样，是放牧式的。由于不同的祖先（100万年前产生分支，在基因上有超过100万个位点差异）和不同的驯化方式，造成欧洲猪和中国猪在基因上的巨大差异。直到18-19世纪，欧洲人为了改造猪的品质，才从中国引进了新品种。通过基因组分析，欧洲猪的基因大约有20%是来自中国。

可以说，欧洲猪是带有中国血统的“混血儿”。

野猪系统发育树

传统观点认为，野生动物的驯化是由人类主导的，人类选择了某些野生动物，将其和野生种群隔离开来，这种人为的遗传瓶颈将驯化的动物和野生动物区分开来。但是，研究人员通过研究100多个野猪和家猪的基因组数据发现，无论是在欧洲还是亚洲，猪的驯化过程之中、驯化之后都不存在生殖隔离，野猪和家猪间存在基因流动（杂交）。

因此，家猪并不是一个单一的遗传种群，并不只是由人类驯化所驱动。相反，家猪是一个混杂了不同野猪种群遗传信息的嵌合体。

  天赋异禀难自弃   

猪队友，大家其实都不陌生，但是这个锅不能让猪背。其实，猪可是很有能力的。它们其实很聪明，有研究表明，猪是少数能知道镜子是反射而不是一扇窗户的动物，还能用镜子的原理去寻找食物；在迷宫测试中它们表现比狗更好。另外，猪的鼻子也异常灵敏，对气味的识别能力比狗高出1倍，比人高出7-8倍。

猪用鼻子搜寻美食，人们也通过猪鼻子发掘美食；松露就是靠猪鼻子发现的美食。松露是一种珍贵稀有的食用菌，被称为“厨房中的钻石”。它长在植物的根系上，不刨开土根本不知道它在哪里。这对于吃货是件麻烦事儿，对于松露也是个大问题——没人发现它们，孢子就无法传播。

于是进化选择了猪来解决这个问题，松露会散发出一种类似雄性唾液的性信息素，能够被母猪敏锐地察觉到。作为动物界的最强吃货，猪的敏锐嗅觉可谓天赋异禀。

奶油松露汤

上帝打开一扇窗，就会为你关上另一扇窗（大雾）。猪虽然有灵敏的鼻子，但是它的眼神儿却不好使。温斯顿·丘吉尔曾经深情地说：“猫鄙视你，狗景仰你，猪却是不卑不亢地与你四目相对”。其实，猪只是想拼命看清楚你罢了。猪的视觉很差，视距短、视野范围小，缺乏精确的判断力。人们常利用这一点，进行仔猪寄养，而猪妈妈们也会勤勤恳恳做好“奶妈”的工作。

画家方楚雄作品

猪的视力虽然不佳，却可以帮助人类重见光明。猪角膜具有和人角膜基质相似的组织结构，通过脱细胞方法去除猪角膜的免疫原性，降低猪角膜移植的炎症反应和免疫排斥反应，再将人自身的细胞移植进去，形成一个全新的角膜组织。2015年，中国自主研发的人工生物角膜产品“艾欣瞳”成功上市，为我国乃至全球患者带去复明的希望。

艾欣瞳 Acellular Corneal Stroma (Acornea)

  “猪”中自有“黄金屋”  

在厨师眼里，猪浑身是宝，不同的部位总能烹制出不同的美味佳肴；而在科学家眼里，猪同样浑身是宝，不同的器官都具有独特的科研价值。30多年来，科学家们在众多医学研究中使用了猪作为研究对象，包括皮肤医学、心脏病学等等。科学家们甚至在猪的膀胱组织上“重生”了人类腿部肌肉。

猪有什么特质使它如此具有医学研究价值？表面上看，猪和人是如此的不同，仅仅只在分类学上都属于哺乳动物而已。其实，猪在解剖学和生理学上和人类有很多的相似之处。作为转化研究动物模型，如果一样东西在猪身上起作用，那么就有很高可能在人体起作用。

研究发现，猪的许多器官和人类对应的器官在解剖学和功能上有80-90%的相似度。这其中最为匹配的系统就是心血管系统，因为猪的心脏和人类的心脏一般大小。猪和人类一样会出现动脉硬化，而且对心肌梗塞这一典型心脏疾病，会表现出相似的病症。用猪的瓣膜修补人的心脏瓣膜缺损，已经在临床上运用，猪心脏瓣膜可以在人体内工作超过15年。除了相似的心脏和血管，猪肾在大小和功能上也与人类相似，并广泛用于肾脏研究。

猪和人类还有相似的饮食习惯，二者都是杂食动物，荤素不忌。所以，猪的消化功能和代谢过程也与人类相似。于是，猪“免费试吃”了大量口服药。

在DNA重组技术被发明出来以前，糖尿病患者一直都是使用从猪身上提取的胰岛素。由于猪胰脏内分泌胰岛素的细胞和人类相似，大量糖尿病研究都集中在这些细胞并致力于将它们用于治疗糖尿病。目前已有技术通过将猪的胰岛细胞用凝胶包裹，阻止免疫反应，移植这些细胞的病人生存期超过9年。该疗法已经在多国进入III期临床，不久便可造福糖尿病患者。

你以为就这么结束了吗？由于猪的皮肤受伤后的恢复过程和人类皮肤相似，用猪皮做基因工程皮肤已经用于治疗大面积的烧伤、冻伤和化学品灼伤。而且数十年来，猪已经成为了整形外科手术的标准模型之一。因此，当你在整形变美之后，不要忘了这其中还有猪一份功劳。

这正是，猪中自有黄金屋，猪中自有颜如玉！

  感觉身体被掏空  

由于消化系统、心血管系统、代谢过程等解剖结构以及生理功能上与人类的惊人相似性，以及与日俱增的器官捐献短缺问题，猪已经成为人类器官的潜在供体。尽管灵长类动物，如狒狒和黑猩猩更加接近人类，但是却存在伦理和道德上的问题，而且它们无法被大量饲养。而猪长久以来作为食物出现在人类社会中，作为传统定义上的食用动物，用它来做实验更容易被人们所接受。

猪说，我也很无奈啊！不仅要上餐台，还要上手术台，感觉身体被掏空！

据统计，目前全世界只有5%的人可以得到肾、肝、心、肺等供体，绝大部分人只能等待死亡，最终能够解决这一问题的就是异种移植。（请猛戳另一篇文章：《猪、CRISPR与器官移植》）

科学家们一直试图通过基因改造的方式获得免疫排斥更低的基因工程猪。早在1993年，科学家就发现能引起人体免疫反应的抗原是位于猪器官细胞表面的α-1,3-半乳糖（α-1,3-gal），它能在数分钟内引起器官排斥。α-1,3-gal的产生需要α-1,3-半乳糖糖苷酶的催化，敲除该酶的基因可以降低排斥反应。因此，将猪器官的α-1,3-gal完全敲除是实现异种器官移植的关键一步。

研究人员正在进行猪器官手术

2003年

世界上第一头敲除α-1,3-gal的克隆猪诞生，随后科学家们又改造了其他能够引起人体免疫反应或造成血液凝结的抗原。

2008年

科学家成功地使一只移植了猪肾脏的狒狒生存了83天。

2014年

科学家将基因改造的猪心移植到狒狒体内，存活的时间长达945天。尽管狒狒体内仍有自己原来的心脏，并不依赖那颗猪心，但猪的心脏在狒狒的腹腔里跳动两年多而未被其免疫系统所破坏。

2015年

异种器官移植生存纪录被刷新，移植了猪肾脏的狒狒生存了136天。这一切足以让人看到新的希望。

或许在不远的未来，猪将成为安全的器官供体，去拯救千万人的生命。

二师兄在取得真经的千年之后，终于可以实现“普度众生”的使命！

【完】

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