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生物学研究中选题的一个非常重要的原则－奥古斯特·克劳格原则
精选
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奥古斯特·克劳格原理（The August Krogh Principle）
王德华
2008年研究生院课程《进化生态学》的考试题目中，我出了一个概念题“什么是August Krogh 原则”，出乎意料的是来自24个单位的130名选课的同学中只有26名同学回答正确。为此，我写了一篇反思文章“从一道研究生考试题思考研究生课程的教学”。为了让更多的研究生（尤其是学习生物学的研究生）了解这个生物学研究中的重要原则，特将我2004年给我们研究组的研究生写的一篇小短文放在这里。希望能引起大家的兴趣和讨论。
August Krogh是著名的丹麦生理学家，由于他对微血管的解剖和功能的出色研究而于1946年获得诺贝尔生理医学奖。1929年Krogh在一篇“生理学进展”(Krogh, A. 1929. Progress in physiology. Am J Physiol 90:243-251.)的论文中写道“对于大多数的科学问题，总会有某些动物，或者这些动物的少数，最适合用于（这些科学问题的）研究”，也就是说对于任何一个科学上的难题，总会有比较合适的动物（模型）可供实验研究。发现Krebs循环的Hans Krebs后来将这句名言称为 “奥古斯特·克劳格原理” （August Krogh Principle， Krebs, H.A. 1975. J Exp Zool 194:221-226）。Krebs对奥古斯特·克劳格原理的描述是“对于很多科学问题，总会有一种动物最适合于研究”；还有一些描述如“对于几乎所有的科学问题，总会有一种动物最适合于研究” （for almost every problem there is an animal upon which it can be most conveniently studied）。奥古斯特·克劳格原理在动物生物化学、生理学、普通细胞生物学、实验医学、行为学，甚至植物学等领域都有很好的阐明和广泛的应用。August Krogh也被称为是“生理学家中的生理学家”。
这样就引出了另一个概念，即模式生物(model organism) 或模式动物（animal）。现在生物医学研究中，已经有许多模式生物，如果蝇、斑马鱼、大肠杆菌、线虫、大鼠、小鼠等。这些模式生物对于生物学和医学的发展作出了不可磨灭的贡献，许多诺贝尔生理医学奖的成果都是以这些模式生物为研究对象获得的。利用模式生物进行实验研究有许多优势，如： 1）研究者多、知识积累快速，研究人员容易找到合作研究的对象。2）相关的研究资源，如抗体、试剂等较为丰富，容易获得。3）这些模式生物的基因组信息已经逐步得到开发，等等。模式动物或模式生物的地位和作用是不可替代的，这是毫无疑问的。但是由于生物的多样性，生物生存环境的多样性，生物（动物）也表现出生理功能的多样性。这样就需要我们研究更多的物种，在更多的环境条件下，更多的复杂因子的处理（影响）下，观察和研究有机体的生理变化调节等。
奥古斯特·克劳格原理要求研究人员在研究一个科学问题时要选择一种合适的实验动物（或实验生物），或者说对于生理学家选择的任何一个科学问题，在自然界中总有一种理想的研究对象。在当今的基因组和后基因组时代，这个原理有了新的内涵。对于任何一个生物医学难题，研究者们必须对一种以上的模式生物进行研究，通过比较、综合，可以获得在单一物种上无法得到的信息。根据这个原理，科学研究者可以利用大量的动物种类去研究大量的生理学问题，而不是局限在某一个特殊的物种上，对所有的问题进行研究。也可能会有一些物种最适合于进行某一特殊问题的研究。按照奥古斯特·克劳格原理，针对不同的科学问题，总会找到一种理想的实验动物。这个思想也可以扩展到组织、器官、分子、细胞等水平，也就是说对于一些科学问题，总会找到理想的组织、理想的细胞、理想的蛋白、理想的基因等等进行相关研究。这样就可以更容易获得预期的结果，甚至会有意想不到的发现。奥古斯特·克劳格原理在生理学，发育生物学，遗传学等领域的影响是巨大的，相信它在（基因、蛋白、代谢）组学时代(-omics 时代) 仍然会继续指导科学研究者们去攻克一个个的生物和生物医学难题。
因此我特想忠告研究生们在进行科研（论文）选题的时候，当选准了科学问题后，一定要思考实验设计中的模型生物的问题。这可能会决定你的实验设计（目的）能否成功（达到）。在一些重大科学问题上，有些幸运儿，有些“倒霉蛋”，但是无论怎样，学会思考，掌握一些基本原则还是可以避免一些弯路的。
（王德华 2008.6.25 修改）
相关文章：
从一道研究生考试题思考研究生课程的教学(http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=29597 )
https://blog.sciencenet.cn/blog-41757-30321.html
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