动物个体性——也称为特异性、性格或行为综合征——描述了同种动物在生理、气质和行为上的持续差异[[1], [2], [3], [4], [5]]。这一现象曾被视为生态学或行为学上的谜题，但现在已成为神经科学、代谢学、衰老学、心理学和精准医学的核心概念。传统的实验方法通常依赖群体平均值来评估对照组和处理组之间的差异，往往忽略了每个群体内的变异性。误差条背后的数据点实际上体现了生物个体性的本质。然而，最近的研究越来越多地认识到这些个体差异的重要性。例如，不同个体对同一刺激的感知不同——有些人喜欢香菜，而有些人则不喜欢[6]；由于ADH和ALDH等基因的多态性，个体的酒精耐受性存在差异[7]；生活方式相似的人可能具有不同的身体组成[8]；习惯性行为如用手或脚的偏好[[9], [10], [11], [12]]或果蝇的运动偏向[2]揭示了内在的个体性；同样的药物可能引发不同的治疗反应[13]；即使是微小的生理差异，如果蝇或蚊子翅膀拍打频率的差异，也可能驱动物种分化[14,15]。探索个体性不仅仅是一种学术好奇心——它对现代医学和社会经济发展具有深远的影响。理解个体间差异对于阐明疾病易感性[16]、药物反应[13]和基因-环境相互作用[17]至关重要。这些见解构成了精准营养、精准医学和个性化老年护理[18,19]的基础。
在遗传层面上，从单核苷酸多态性到性别和年龄依赖的调控程序，既提供了个体性的基础，也提供了探究它的实验手段。性别和年龄与遗传背景相互作用，揭示出不同的转录谱型和行为表型，强调个体性是基因型、发育史和生活阶段的动态属性，而不仅仅是一个静态特征。此外，其他非遗传因素，包括饮食组成、共生微生物群、环境暴露、社会经验和跨代效应，进一步放大或缓冲了基因编码的差异。重要的是，许多环境影响表现出与生命阶段、内部状态和性别相关的特异性效应，并通过表观遗传或配子传递在代际间持续存在，说明了生活环境如何多维度且深刻地影响动物的长期个体性（图1）。鉴于个体差异的复杂性和阐明其潜在机制的难度，迫切需要明确纳入环境和历史的实验模型和研究设计，而不仅仅是将变异性视为实验噪声。
黑腹果蝇已成为研究个体性的领先模型[[20], [21], [22]]，因为它结合了生命阶段中的大规模复杂行为库、较短的世代时间、大规模群体的易培养性，以及丰富的纯系资源，如果蝇遗传参考组（DGRP）[23,24]。此外，通过整合多种遗传工具，如多功能二元表达系统[25,26]、基于CRISPR的基因组编辑[27]、光遗传或热遗传开关[[28], [29], [30], [31]]、全面的多组学数据集[32,33]和完整的神经连接组[[34], [35], [36]]，果蝇能够系统地从遗传变异映射到神经回路和行为，促进从关联关系到机制性理解的转变。目前，一系列高分辨率和高通量的行为测定方法允许在实验控制良好的环境中进行多行为、长期和单动物追踪（表1-4）。这些特性共同使果蝇成为研究基因、发育和环境如何相互作用产生独特生物学轨迹的理想系统。
本综述介绍了关于动物种群中个体差异产生的最新知识进展，特别关注了果蝇的研究，这些研究将该领域从描述性观察推向了详细的机制理解。我们还总结了揭示行为异质性和潜在机制的新分析和实验工具集，以及将单动物变异与生物医学问题联系起来的转化应用。
