动物实验完全无可替代吗?
发布时间:2018-02-05
出品:科普中国
制作:科了个普 夏至
监制:中国科学院计算机网络信息中心

  生在受佛教思想影响深远的中国,想必诸位或多或少听说过佛祖割肉喂鹰的故事。如果鹰不吃鸽子,鹰会被饿死;如果鹰吃掉鸽子,则鸽子丢掉性命。能解决这个问题的恐怕只有能够割肉而不死的佛祖;而对于相信众生平等和无神论的笔者来说,这实在是个无解的悖论。这个悖论如同一粒鞋中沙,伴随着肉食性的笔者成长为生命科学领域一个无法回避动物实验的专业的研究者。 

  后来笔者自创了一套理论来强行解释这个悖论(安慰自己的良心):众生平等,但为了维持生命所需的最小范围的杀戮是可以接受的。即弱肉强食的自然界中,拥有力量者可以保留有限度的私心。这个理论看似荒诞而不普适,却让笔者能够在这一个“残忍”的职业中维持内心的安宁。而其中的“最小范围”和“有限度”,正和现在通行的动物实验施行规则不谋而合。 

  事实上,不论同行们对于杀生这件事有着如何的理解,笔者相信我们中受过良好训练的大多数都遵循同样的行为准则——我们看似手握生杀大权,却无心扮演上帝的角色。作为人类中的一员,我们做这件事,只是为了能够造福自己的物种。 

  如果你对动物实验的必要性或者实施过程抱有疑问,那么在这篇文章里,就让笔者从一个生物医学博士生的角度,以接触到的实验和动物为例,为你澄清围绕动物实验的谜团与谣言。 

    

  动物实验意义何在? 

  为什么要做动物实验?这个问题的答案简单到容不下丝毫的掩饰——就是为了人类自己能够拥有更高质量的生活和更长时间的寿命。 

  是不是一定要做动物实验?这个问题的答案直白到有些残忍——在人类现有的技术水平层面,是的,一定要做。 

  被我们引用最多的动物实验的例子大约是巴普洛夫的狗(薛定谔的猫并不是真正的实验动物,别闹)。事实上,人类历史上科学发展的每一步,都离不开动物们的牺牲。一些现在说起来理所当然的常识,最初都是通过对动物的观察或者利用动物的实验中得出来的,例如血液循环,微生物致病,一些致癌物的发现,胰腺功能缺失引起糖尿病等等。现在科学研究的范围小到线虫,大到猴子,覆盖了各种实验动物。2017年的诺奖颁奖之后,果蝇这种“生活中最常见的实验动物也跟着火了一把。 

  不只是基础科学,现如今,药品和疫苗的研发更是离不开实验动物。在药品进行临床试验之前,无一例外都会在实验动物身上测试有效性和安全性。相信没有人愿意用自己的身体代替实验动物去测试一种性质未知的药品。所以毫不夸张地说,是动物们在替人类探索生命之路。 

    

    

  1 巴普洛夫与狗的漫画(左)与果蝇(右)(图片来自网络) 

    

  动物实验完全无可替代吗? 

  我们说动物实验一定要做,是在强调动物实验这个环节在科学研究中是非常重要、不可废除的步骤。事实上,随着科技水平的进步,人类也发明了各种各样的实验手段去替代动物实验。 

  例如,我们会利用一些经过改造可以永久增殖的细胞,来代替动物体内相应类型的正常细胞,研究细胞中的运作机制或是观察细胞对于药物的反应。等到理论或是药物的有效性确认得差不多了,再用动物做实验,以减少实验动物的使用。 

  然而,生长在培养皿中的细胞并不能完全反映生物体内的情况。生物体是一个非常复杂的系统,其中各种各样的细胞组成了具有不同功能的组织和器官,协同作用维持了生物的生命。在动物中更是如此,尤其是高等的哺乳动物,任何一个系统失调都有可能造成整个生命的凋零。所以,在药物被投入使用之前,用动物这样的生物体来测试药物的有效性和安全性依然是必不可少的环节。 

    

  动物实验是怎样的? 

  其实,在动物实验中,动物也并不会受到虐待。即便实验实在无法避免,人类对待实验动物也越来越仁慈。很多科研人员都开玩笑说,实验动物比我们生活得惬意多了。 

  现如今,监管动物实验的规章制度完备而详细。动物饲养环境的建设和维持,包括动物饲养密度、环境温度和湿度、食物饮水的提供等等方面都有着具体到数字的规定。 

  动物实验的申请、审查、批准流程也相当严格。有一条3R原则指导着所有的动物实验,即Replacement (替代)、Reduction(减少)和Refinement(优化)。 

    

   

  2 国际通用的实验动物福祉原则——3R原则  

  (图片来源:https://www.animalstudies.bayer.com/ 

    

  简单说来,替代就是尽可能用非动物实验代替动物实验;减少则是在保证数据可信度的前提下尽量减少实验中使用的动物;优化则是在实验中,实验人员尽量采取不让动物承受太多的痛苦的操作。 

  现在通行的处死动物的手段,研究证实痛苦最轻的是颈椎脱臼、高浓度二氧化碳窒息或者高浓度麻醉剂注射,动物会在短时间内丧失意识。在模拟一些疾病的动物实验中,如果动物的疾病的严重程度达到了一定的标准,比如摄食饮水困难、行动困难、肿瘤生长到某个尺寸之时,它们将被执行安乐死。这些标准都被详细地写在动物实验施行准则当中,实验人员须在监管之下严格按照规定开展动物实验。 

  在实行动物实验的机构,每年都会开展学习讲座,将一些动物实验的规范三令五申地重复给实验人员。不仅研究机构会对动物实验进行监管,整个学术界都对动物实验的操作有着较高的警惕性。笔者曾经听说过一篇文章的作者因为放任小鼠的肿瘤生长到超出标准的尺寸,而被杂志社拒稿警告。我们投稿的每一篇文章中都必须申明,此项研究中的动物实验得到了哪一家机构的监管和承认。虽然多数时候这些申明的语句只是复制粘贴,但是对于规则的执行却一直不曾马虎。 

    

   

  3 日本文部科学省以及大阪大学在动物实验方面的相关规定 

    

  动物实验的操作和规定也不是一成不变的,随着研究的进步,一些陈旧的、给动物带来痛苦的操作会被废除,取而代之的是经过证实的带来痛苦较轻的操作。 

  在笔者的留学地——日本的一些大学中,每年都会举办动物慰灵祭,以感谢和悼念为科学进步做出贡献的实验动物们。这样的活动并不仅仅是自我安慰,更不是伪善,而是让实验人员在工作中时刻牢记他们手中掌握的是和人类一样的生命,从而将减轻动物痛苦这一准则贯彻到底。 

    

   

  4 通过外形表现来判断小鼠和大鼠的痛觉感受 (0,无表现;1,中度;2,重度。)Alexandra L.Whittaker and Gordon S.Howarth, Applied Animal Behaviour Science,2013 

    

  我们接受动物保护组织的监督,但是不放任激进者的破坏 

  促使笔者写这篇文章的契机,是前几天收到了学校的邮件,里面说两个疑似动物保护激进者出现在学校的动物设施。笔者联想到当初接受动物实验规范教育的时候,听工作人员说,曾经有激进的动物保护者围攻过大阪大学的动物设施,并试图释放设施中的实验动物。 

  且不谈实验动物都生活在良好的饲育环境中,退一万步讲,即便是要禁止用动物做实验,实验动物也不能一放了之,因为它们大多经过基因改造,是绝对不能放到自然环境中跟自然界的动物进行交配繁殖的。在饲育和转移实验动物的时候,科研人员都会采取严格的防范实验动物逃逸的措施。转基因植物的种植都要被各种质疑,转基因动物放出去了,该有多危险? 

    

  最后的话 

  笔者写这篇文章的主要目的,是想让非生物医学从业者了解一下有关动物实验的情况,不要被一些不实的妖魔化动物实验的宣传所迷惑。就如前阵子闹出的动物皮草生产的乌龙,多少人不明就里,跟着起哄扩散虚假消息,最后反被真相打脸。篇幅所限并没写很多实验细节,如果对实验具体操作有兴趣或者疑惑请与真正的科研人员探讨,不要轻信道听途说的谣言。  

  其实,作为一个代人,我们用接种的疫苗、抹的化品等,都是经过动实验验证的。可以说每一个人都享受着动物实验的福利。所以请理性地爱护动物——不仅仅是实验动物,还有野生动物、伴侣动物和城市中的流浪动物,每一条生命都值得被关注被保护。 

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