本发明提供一种中国南海线纹芋螺毒素基因S10.1及其编码的多肽S10a，以及上述多肽S10a在制备神经生物学研究的工具药和镇痛药物中的应用。本发明采用构建cDNA文库的方法，从中国南海线纹芋螺毒管中克隆得到的芋螺毒素基因S10.1，通过工具软件SEQTOOL对碱基序列进行分析，确定上述芋螺毒素基因S10.1编码的多肽S10a的前体肽氨基酸序列如序列表中序列2所示。本发明提供的多肽S10a具有较好的镇痛作用，可用于制备神经生物学研究的工具药和镇痛药物。