不过，基因组编辑技术主要是通过它精确修改各种哺乳动物的基因
组的能力，来对生物医学研究产生重要影响。尽管线虫、果蝇和鱼的研
究很重要，哺乳动物和其他多细胞生物仍存在着重要的区别。它们区别
不仅是哺乳动物的胚胎在子宫内发育，还有保持体温所带来的挑战。另
外，在一些物种中，哺乳动物的大脑有向较大体积发展的趋势，与本能
相比，学习也倾向于占据更重要的地位。这个特点在灵长类中最为突
出，而我们人类就是其中一员。 457
用胚胎干细胞可以创造敲除和敲入小鼠，我们在第二章曾看到这一
发现对生物医学的进步起到了何等关键的作用。然而，对于人类健康和
疾病的很多方面，小鼠都远不是最好的哺乳动物模型。 458小鼠比人的
体积小得多，寿命也较短，而且小鼠与人的一些细胞类型和组织在生物
学上的不同，限制了它作为模式生物的作用。就拿心脏来说，理解心脏
功能的分子和细胞基础以及心脏衰竭的原因是一个迫在眉睫的问题：因
心血管疾病而丧命的人数正在上升。
2015年7月，剑桥大学的埃马努埃莱·迪安吉兰托尼奥（Emanuele Di
Angelantonio）及其同事发表的一项研究发现，同时患有心脏病和糖尿
病会大大缩短一个人的寿命。他说：“如果一个60多岁的人患有这两种
疾病，他/她的预期寿命会平均减少约15年。” 459近年来，患糖尿病的人
数正因肥胖症患者人数的增加而发生全球性大幅增长，这个问题尤其严
重。显然，阻止心血管疾病人数上升的重要途径之一是预防。杰里米·
皮尔逊（Jeremy
Pearson）是承担此项研究部分经费的英国心脏基金会
的医学主任，他说：“这项大型研究的结果表明，我们应该鼓励患者采
用更健康的生活方式，对糖尿病、心脏病和中风防患于未然，这一点非
常重要。” 460
不幸的是，这个意见并没有被大众接受，相反，肥胖这种“流行
病”在发达国家和越来越多的发展中国家中越发严重，没有丝毫改善。
近期的一些报告也强调了这个问题存在的广泛性。英国国家肥胖论坛发
现，之前的“截至2050年英国将有50%的人口处于肥胖状态”的估计，其
实低估了肥胖危机的规模； 461另一项英国癌症研究中心资助的研究则
揭示出，超过1/3的肥胖或超重的青少年认为他们的体型完全正常。 462
伦敦大学国王学院的研究者筛查了英国27.9万人的电子健康档案，得出
的结论是，现有的减重计划“对绝大多数肥胖症患者都没有用”。 463类
似的问题也存在于很多其他发达国家，比如美国现在有超过2/3的成年
人被归为超重或者肥胖，而20世纪70年代时这样的人还不到一半。 464
尽管心脏病与垃圾食品、缺乏锻炼和日益增加的社会压力等环境因
素有着紧密联系，我们还是可以从动物模型中学到很多与此疾病相关的
知识。敲除和敲入小鼠的基因，为理解心脏的生物学带来了宝贵的启
示。通过干扰特定基因的表达并且评估它的影响，科学家得以建立对心
脏功能分子机制的认识。这种认识之所以重要，是因为遗传因素显然与
环境因素一样，对于一个人是否易患心血管疾病有重要影响。 465转基
因小鼠让我们能够在基础的生物学层面探索人群中的遗传差异是如何影
响心脏功能的。 466此外，我们还可以给小鼠喂不同的食物，或者给它
们设计不同的锻炼方案，以此研究各种遗传因素和环境因素的组合会如
何影响心脏或循环系统的某个特定的问题。
转基因小鼠的另一个重要用途是开发和测试新的疗法。虽然基础科
学研究致力于发现分子、细胞、组织和器官如何组合成一个有生命的、
功能正常的人类，但生物医学研究的终极目的是设计治疗疾病的新方
法。现代医学的核心是一个药物的军火库——药物一般是可以通过口服
或注射、对身体能产生有益效果的小分子量的化学物质。而因为药物可
能会无效，或者有糟糕的甚至致命的副作用，在人类临床试验之前，用
动物测试新药是药物开发的必需环节。 467动物试验可以帮助我们评估
一种新药在临床上是否有效，也可以评估它是否有可能产生有害的副作
用。如果只是想单纯评估一种药物的毒性，可以使用未经遗传修饰的动
物进行试验。不过，既然用药是为了治病，在动物中的药物试验也应该
测试一种药缓解症状甚至去除病因的能力。在这个意义上，作为疾病模
型的基因敲除和敲入小鼠也很重要。 468
但是，用小鼠作为理解人类心脏功能和疾病的模型也有一定的局限
性。 469小鼠和人类心脏的主要区别是心率不同，小鼠的心率一般是每
分钟600次，而我们人类的心率大约只有它的1/10。这意味着人和小鼠
的心脏中也有显著的分子差异，负责心脏收缩力的蛋白质有差异，产生
调控心脏收缩的化学信号的细胞泵和通道也有差异。 470基于这些差
异，试图在小鼠中通过敲除或改变特定的基因来研究人类疾病，从而了
解这些基因对于人类的重要性，可能会产生一些误导信息。