2、基因功能研究：斑马鱼繁殖速度快，能提供足够量的胚胎用于基因筛选；其胚体透明的特点可以一目了然地观察到基因突变后的表型变化，进而揭示出基因的生理功能。

3、疾病发病机制研究：斑马鱼的器官发生、疾病生理、基因组与人类相似度较大，主要信号通路和基因具高度同源性，诸多斑马鱼疾病(如血癌、免疫性系统疾病、感染疾病等)模型已建立，利用斑马鱼的疾病模型来研究治愈人类相关疾病是近年全球热点的科研项目。

二、斑马鱼在药物筛选与研究评价中的应用

斑马鱼模型既具有体外实验快速、高效、费用低等优势，又具有哺乳类动物实验预测性强、可比度高等优点，可以有效弥补体外实验和哺乳类动物实验之间的巨大生物学断层，完善现有药物研发体系。将斑马鱼模型鱼体外实验和哺乳动物实验相结合，可以从整体上缩短药物临床前早期研发的实验周期，降低实验成本，提高实验预测的准确性，进而提高药物研发效率，降低药物研发风险。

全球医药巨头辉瑞、罗氏、诺华、葛兰素史克、阿斯利康等都逐渐开始使用斑马鱼技术进行药物筛选研发。2009年，斑马鱼药物毒理学评价技术首次通过FDA和EMA的GLP认证，这标志着斑马鱼模型的安全药理学和毒理学评价结果可以作为正式材料纳入临床试验申报资料。2013年，斑马鱼资料首次用于中国新药临床申报，目前，中国使用斑马鱼实验数据申报CFDA临床试验批件的新药研发项目已经有10项，4项已经获得批件。美国食品药品监督管理局（FDA）越来越多地应用斑马鱼对临床前药物进行安全性与毒理性评价。在中药领域，斑马鱼广泛应用于中药药效评价、活性成分筛选、安全毒理学研究、生物学质量控制研究及应用等多个方面，并先后列入多个国家重大新药创制课题。天士力医药集团、民生药业、步长制药、北京中医药大学、中国中医科学院、中国食品药品鉴定研究院等单位先后发表了多篇用斑马鱼进行中药质量研究的文章。

三、斑马鱼在营养保健食品研发中的应用

斑马鱼在药物特别是在中药和天然药物研究领域的广泛应用，也为斑马鱼在营养保健食品行业的应用奠定了坚实的基础。斑马鱼在营养保健行业的应用也日益广泛，汤臣倍健、无限极、养生堂、安利纽崔莱、康宝莱、完美中国、玫琳凯等国内营养保健食品行业前20的企业都已将斑马鱼用于营养保健食品的研发，除了原料筛选和配方评价，还用于产品作用机制研究和已上市产品的二次开发和营销。

经张伯礼院士、孙宝国院士、吴清平院士领衔的技术专家评审，斑马鱼产业化项目成果鉴定，分获“国内领先水平”和“国际先进水平”。《斑马鱼功效与安全性快速评价系统在健康食品中的应用》产业化项目获得了2020年度“无限创新”江门科学技术奖一等奖和中国食品科学技术学会科技创新技术进步奖三等奖。中国保健协会于2021年7月17日在北京组织相关领域专家召开了“斑马鱼技术应用研讨会”，邀请张伯礼院士、郑守增教授等中医药和营养保健食品领域的30多位专家和企业代表对斑马鱼技术在营养保健食品行业的推广应用进行了研讨，与会专家高度认可斑马鱼在营养保健食品研发中的应用价值，并强烈建议进一步加强斑马鱼技术的标准化建设工作，以期后续将斑马鱼应用在除产品研发之外的更多领域。

2020年6月，环特生物联合养生堂、无限极、完美（中国）、寿仙谷等十多家单位在国内首次发布了抗氧化和润肠通便2项保健食品功能评价技术方法团体标准。2022年4月，环特生物联合中国标准化研究院、农业农村部食物与营养发展研究所、中国疾控中心营养所权威机构和10多家行业龙头企业发布了《保健食品功能评价 斑马鱼试验规程》团体标准。在环特的示范和带领下，越来越多的机构开始启动斑马鱼技术标准的制订工作。这一系列标准的制订和发布为斑马鱼在保健食品功能评价方面的应用打下了坚实基础。

表1. 基于斑马鱼技术的保健食品评价技术标准

四、斑马鱼在化妆品研发中的应用

斑马鱼属于非哺乳类脊椎动物，在实验动物伦理方面的限制小。欧盟关于动物实验的相关指令《Council Directive 2010/63/EU》规定自主进食之前的鱼类可不受动物实验限制（受精后5天以内的斑马鱼胚胎和幼鱼）。使用斑马鱼进行化妆品研究和评价符合动物福利保护的国际“3R”原则。

大量的研究成果证实了斑马鱼与人类的皮肤结构和功能高度相似、皮肤相关生物信号传导相似、受试物的暴露和吸收方式的相似性，这为斑马鱼可用于化妆品研究和评价奠定了扎实的科学基础。国际上早在1990年代就开始用斑马鱼作为实验模型进行黑色素形成机制、皮肤伤口炎症反应与愈合机理、皮肤色素沉着机理及修护方法等方面的皮肤科学研究以及化妆品开发研究。此外，斑马鱼实验结果通常展现的是整体的宏观形态学特征，在显微镜下可以观察到斑马鱼皮肤的生理变化情况，因而可实现直观形象的测评结果展示。下图展示的斑马鱼评价黑色素形成抑制的效果图。

随着《化妆品监督管理条例》的颁布和实施，斑马鱼在化妆品产品和原料开发中的应用价值正得到越来越多机构的认可。斑马鱼技术可以满足普通化妆品部分功效检测的需求，在人体功效实验的前期进行筛选，降低后期实验成本和压力，缩短试验周期。此外，从研发维度来说，斑马鱼技术可提供功效机制或机理方面的技术支持，完善了现有的化妆品研发技术体系，可与细胞模型、动物模型等进行配合和互补。

为了推动斑马鱼技术在化妆品行业的应用，环特生物一方面对外输出技术，协助云南贝泰妮、 广州娇兰、养生堂等化妆品行业头部企业建立了斑马鱼实验室；另一方面加快化妆品评价的斑马鱼技术方法标准建设工作，目前正式发布的化妆品功效评价斑马鱼实验方法团体标准已经有10多项，还有一系列方法标准正在制订之中。表2是目前斑马鱼技术在化妆品领域应用中已发布的团体标准。

表2. 化妆品评价的斑马鱼技术方法团体标准

五、斑马鱼在环境检测与化学品风险评估中的应用

斑马鱼早在1930年左右就已经在欧洲用于环境监测。截至2021年底，OECD和ISO等国际机构颁布的使用斑马鱼进行水质、化学品、纳米材料和环境毒理学评价的鱼类实验指导原则和标准已经有14项。2007年，美国环境保护署（EPA）启动了旨在用高通量技术评估和研究化合物毒性的ToxCastTM项目，开展了一系列斑马鱼实验方法的开发，美国国立卫生研究院（NIH）和美国食品药品监督管理局（FDA）都加入了该项目。中国也已经等同转化了其中的大部分标准。详见表3。

表3. 国内外部分斑马鱼技术相关标准方法

近十几年来，随着转基因技术的发展和应用，转基因斑马鱼也逐渐应用于水质监测，其对污染物的作用反应快，可在短时间内调查水污染状况或用于特定污染物的检测。将目标质粒注射到斑马鱼体内，斑马鱼经过筛选得到稳定的转基因品系，通过观察荧光蛋白可以用来快速检测不同的环境污染物。下图所示，转基因斑马鱼接触雌激素肝脏部位发出绿色荧光。

 

此外，可以观察斑马鱼幼鱼特定基因被人为修饰后对环境污染物的毒性效应差异，进而快速验证环境污染物的毒性分子机制（瞬时表达调控）。下图所示案例中，通过敲降或过表达six7基因来研究PBDEs视觉毒性效应的机制。

六、总结

斑马鱼作为一种小型脊椎类模式生物，很好地弥补了传统体外细胞学等生物检测方法与哺乳动物实验检测中间的生物学鸿沟，有助于将体外实验结果更好与体内实验结果相结合，提高科学研究的效率和质量。同时，斑马鱼自身独特的生物学特征，也为我们探究和深入理解人体生命奥秘带了极大的便利。相信随着更多新技术、新方法的出现以及相互融合，斑马鱼在生命科学研究、医药研发、营养保健食品研发、化妆品检测与评价以及环境毒理学等多个领域发挥更大的作用。