第1节
实验动物

实验动物的自白

我是活的试剂，

我是精密仪器。

尝药试针是我的主题，

奉献牺牲是我的意义。

我的全部都是为了你，

陪你感知科学的神奇，

伴你探索生命的奥秘。

你是活的试剂，

你是精密仪器。

尝药试针你把我代替，

奉献牺牲我永远铭记。

生命科学离开不了你，

你是健康美丽的天使，

你创造了生命的奇迹。

我是活的试剂，

陪你感知科学的神奇，

我是活的试剂，

我是精密仪器。

尝药试针是我的主题，

奉献牺牲是我的意义。

尝药试针你把我代替，

奉献牺牲我永远铭记，

你是健康美丽的天使，

你创造了生命的奇迹。

用动物做实验来研究人体、生命的奥秘，探寻医治疾病的方法和药物，是古今中外医学者的不二选择。无论是现代医学还是传统医学等发展之路都凝结着动物们的巨大奉献，古代医学发达的中国、印度、埃及、古希腊、古罗马等，都曾有使用动物做医学实验的记载。在中国古代医药学的发展史上，关于对动物实验的记载最早可追溯到两三千年前先秦时期成书的《山海经》，唐代《朝野佥载》、宋代小说《太平广记》、宋代综合性笔记体著作《梦溪笔谈》等书籍中，均有古人用动物做实验的阐述。古人认为“人禽（畜）”是“一理”的，正如明末学者方以智在《物理小识》中说：“嚎者、跋者……皆可以任督荣卫观之。皆可以好恶制化穷之。”基于这一理论，古人能在动物身上复制出类似于人体的疾病，然后用某药以治疗，藉以探讨该药物在动物体内的药理作用，最后研究出对人的最佳治疗方案。

动物的趋利避害、保护自我的自救本能是人类医疗行为诞生的内源性动力之一，动物的本能性自救行为和相关措施，也可以视为人类医学演进长链中最早且最直接的开端。基于这样的认识，科学家们在科学研究中，特别是医药生物领域的研究中，广泛地使用各种各样的动物，并取得了一个又一个具有划时代意义的成果。例如传染病病原的发现，预防接种、抗生素、麻醉剂、人工循环、激素等技术的使用，脏器移植、肿瘤的病毒病原和化学致癌物的发现等，都不开动物实验。此外，临床医学的许多重大技术的创造和发展也与动物实验息息相关，比如低温麻醉、体外循环、脑外科、心脏外科、断肢再植、器官或组织的移植术等技术都与动物实验的开展紧密相关。特别是20世纪50年代，外科进入了低温麻醉、深低温麻醉、人工心脏体外循环的时代，这些技术完全都是在动物实验的基础上发展起来的。

在20世纪50年代前，所有用来做实验的动物与普通的野生动物、养殖动物基本没有什么区别，但随着科学发展，人们对动物实验的需求越来越旺盛，就出现了专门进行相关动物养殖以用于科学实验的情况，这也成为一些人养家糊口、发财致富的途径。1900年，美国有一位叫阿比莱思罗普（Abbie E. C. Lathrop）的退休教师在马萨诸塞州创办了一家小农场，刚开始养的是家禽，可是经营状况不是很理想，之后她就开始尝试起了新生意—饲养宠物小鼠。鼠场最初的种鼠来源包括在佛蒙特州和密歇根州捕获的野鼠、来自欧洲和北美的各种毛色奇特的小鼠以及从日本进口的一对华尔兹（Waltzing）小鼠。华尔兹小鼠，在中国和日本被作为宠物可能是由于近亲繁殖了多代，导致内耳功能受损，易紧张、转圈。华尔兹小鼠具有惊人的生育能力，不长时间就从最初的一对小鼠变成了一农场的小鼠。

与此同时，以满足科学家好奇心为主的动物实验逐渐走向正轨，生物学家们开始抱怨所用动物得到的结果不稳定、重复性差。当时动物饲养条件非常有限，用于实验的动物大多来自农场、市场或实验室的一般饲养，随意性很强，流行病和慢性病常见，似乎一下子也难找到满足科学家们对用于实验的动物的质量要求。莱斯罗普非常细心，对小鼠的繁殖计划做得非常详细，相关饲养的记录也非常完备，农场生产销售的小鼠一致性相对可靠，她对小鼠进行了人工驯养、繁殖，对其携带的微生物进行了控制，明确其遗传背景，这些工作开创了实验小鼠标准化的先河。

随着医学科学的飞速发展，研究的多样性、特殊性和国际性逐步提高，对用来实验的动物质量和品种也提出了更高的要求，用于科学实验的动物质量标准化、规范化的呼声越来越高，相关专业机构也如雨后春笋般地迅猛发展起来。1934年，德国科学家向德国研究会建议组建专门机构对动物的健康状况、遗传背景进行研究和管理。1942年，英国病理学会向医学研究会和农业研究会提出建议，要重视培育健康的实验动物，并于1947年成立了实验动物局（后改称实验动物中心）。1944年，美国纽约科学院首次专门讨论实验动物与医学发展的关系，提出实验动物标准化势在必行。1950年，美国成立了美国实验动物学会（American Association for Laboratory Animal Science，AALAS）。1951年，日本成立实验动物研究会，后改名为日本实验动物学会（Japanese Association for Laboratory Animal Science，JALAS）。1965年，美国成立了美国实验动物管理与评估协会（American Association for Accreditation of Laboratory Animal Care，AAALAC），后改名为国际实验动物评估委员会（Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International，AAALAC International），拥有实验动物管理职能，有权发放许可证。1957年，美国又成立了美国实验动物医学会（American College of Laboratory Animal Medicine，ACLAM）。同一年，德国成立中央实验动物研究所（Zentralinstitut für Versuchstierzucht der DFG，ZfV）。1961年，加拿大建立动物管理委员会，出版了《实验用动物管理与使用指南》（ Guide to the Care and Use of Experimental Animals ）。这些国家相继颁布了实验动物的相关条例和法规，逐步建立了完整的组织机构与完善的教育、科研、生产管理与应用体系，有力地推动着工农业、医疗保健事业与科学技术的发展。

1956年，联合国教科文组织（United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization，UNESCO）、国际医学组织联合会（Council for International Organizations of Medical Sciences，CIOMS）、国际生物科学联合会（International Union of Biological Sciences，IUBS）共同发起实验动物国际委员会（International Committee on Laboratory Animals，ICLA），并于1958年12月4日联合国教科文组织在法国巴黎召开的一次咨询会议上正式成立，1979年改名为国际实验动物科学理事会（International Council for Laboratory Animal Science，ICLAS），现有35个国家和29个科学团体以及国际组织联合会（国际毒理联合会，International Union of Toxicology，IUTOX；国际药理联合会，International Union of Basic and Clinical Pharmacology，IUPHAR）的实验动物工作机构和学术团体参加。国际实验动物科学理事会提倡全球范围内实验动物科学与生物研究资源的进步，促进实验动物科学知识与资源的国际合作与共享；通过建立标准及资源支持，促进高质量实验动物的控制与生产，收集和传播实验动物科学的信息；促使人们在科学研究实验中本着科学的态度、遵循伦理的原则合理地使用实验动物。

一般认为，“实验动物”作为一个学术概念是在20世纪50年代被正式提出的，科学界把遗传背景和微生物背景得到一定控制的专门用于科学实验的动物，称为实验动物（Laboratory Animal）。

如果仅从字面来理解，实验动物就是科学研究中用来做实验的动物，但是在中国，实验动物不仅是个科学术语，更是个法律名词。根据1988年10月31日国务院批准、1988年11月14日国家科学技术委员会第2号令发布的《实验动物管理条例》中的定义，实验动物是指“经人工饲育，对其携带的微生物实行控制，遗传背景明确或者来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物”。实验动物来源于野生动物、经济动物、警卫动物和观赏动物等，但又与这些动物存在明显区别。其主要区别在于：一，遗传背景要非常明确，在遗传学上，必须是人工培育、来源清楚、遗传背景明确的动物，即实验动物应是遗传限定且经人工培育的动物；二，微生物和寄生虫要严格控制，在实验动物繁育的全过程中，必须严格监控其携带的微生物和寄生虫；三，实验结果要精确，如同理化实验需要精密仪器和高纯度试剂一样，作为“活的精密仪器”，实验动物用于生命科学研究实验要求其对实验因素敏感性强、反应高度一致，使实验研究结果具有可靠性、精确性、可比性、可重复性和科学性。

实验动物可以分为常规实验动物、自发突变实验动物和基因工程实验动物三类。第一类常规实验动物是可以正常生长、发育和没有特定疾病表型的实验动物。从20世纪初美国育种学家利特尔培育了第一个小鼠近交系以来，世界各国开始通过近交和远交等育种技术，培育小鼠、大鼠、地鼠、豚鼠、家兔、犬、小型猪等近交系和远交系常规实验动物，以便尽可能地控制遗传背景，使同一品系实验动物的遗传背景保持一致，提高科学研究的可重复性。到2016年，世界上至少有小鼠近交系400余个、大鼠近交系200余个、地鼠近交系45个、豚鼠近交系15个、家兔近交系30多个以及小型猪7个。第二类自发突变动物是在繁育过程中基因组发生突变而引起特定表型改变的实验动物，经过回交和测交等培育技术形成了表型稳定遗传的品系。自发突变品系最多的是大小鼠，在基因工程技术出现以前，筛选突变品系是培育疾病动物模型的主要手段。例如，广泛应用于肿瘤研究的裸鼠是免疫相关基因突变而形成的免疫缺陷品系；广泛用于Ⅱ型糖尿病研究的db/db小鼠是瘦素受体突变而形成的肥胖和糖尿病易感品系。自发突变大小鼠是遗传性的疾病动物模型资源，目前自发突变大小鼠模型涵盖了近百种人类疾病，也是使用最广泛的一类疾病动物模型。中国常用的自发突变大小鼠包括高血压大鼠、肥胖小鼠、免疫缺陷小鼠、糖尿病小鼠、自身免疫病小鼠、早衰小鼠等约30多个品系。第三类基因工程动物是指使用转基因技术、基因打靶技术或基因组编辑技术等各种基因重组技术手段，人为地修饰、改变或干预生物原有DNA的遗传组成，并能产生稳定遗传的新品系。20世纪80年代初，詹姆斯·戈登（James W. Gordon）等首次利用显微注射纯化的DNA到小鼠的胚胎原核内，产生转基因动物。随后马丁·约翰·埃文斯（Martin J. Evans）、马里奥·卡佩奇（Mario R. Capecchi）和奥利弗·史密斯（Oliver Smithies）等研发了基因打靶技术。随着21世纪初出现的基因编辑技术（CRISPR/Cas9）等一系列技术的发展，现已形成了一整套成熟的基因工程技术体系，并建立了丰富的基因工程动物资源。

现代医学发展的历史表明，实验动物是诸多科学、技术领域基础研究和产品开发“活的仪器”，是相关领域科学研究的重要基础和支撑条件，应用极为广泛。空间宇航、深海潜水，以实验动物为“先遣部队”；原子弹、化学、激光等杀伤武器的防护研究，以实验动物为“替难者”；药品安全性、有效性的检验，以实验动物为“侦察兵”。实验动物最突出、最广泛的应用是在生命科学研究的各个领域中，如在生物医学、免疫学、微生物学和遗传工程等领域中，应用实验动物取得了许多重大研究成果。在长期与各种严重疾病的搏斗中，特别是面对心脑血管病、癌症、糖尿病等常见多发疾病，实验动物科学家已逐步培育出相应的动物模型用于探察疾病的发病机理和病理过程、特性，为进行预防和治疗研究提供了良好条件。此外，实验动物也被广泛应用于农牧业、环境保护、食品卫生和计划生育等领域。

实验动物是“活的精密仪器”“活的天平”“活的试剂”，人们常说：“实验动物是一杆秤，如果秤不准，标准不规范，科研和相关产品就会受到很大影响。”这形象地说明了实验动物的重要性。 f2MkWQBkrxBufELuFz1t62PpRSuODNvqMw9F9Cpub7liAPrAZ6XpiVEWQL/Znmcr