新闻资讯

走进实验动物科普：你不知道的实验动物还有很多，为什么要用实验动物做实验？

科技日报有报道称，广州医科大学第一附属医院的研究团队正在研制一款用于新冠病毒的疫苗，研究人员在实验动物身上取得了阶段性的进展。什么是实验动物？为什么要在动物身上做实验？它对我们人类有什么帮助？

近日，2020年广州院士专家校园行在云端与青少年见面。广东省实验动物监测所所长朱才毅向青少年进行实验动物相关知识的科普。

专家介绍：

朱才毅（摄影 卢杰）

现任广东省实验动物监测所所长、研究员，长期从事科技管理工作，在科普传播、科技管理等方面具有丰富的理论、独到的心得和实践经验，曾获广东省科技进步一等奖、广州市科技进步二等奖，是广东省及广州市科普专家库成员。

下面，让我们一起进入实验动物的科普时间吧~

为什么要用实验动物做实验？

因为，实验动物身上也存在一些跟人类类似的疾病，能够局部或者全部地反映人类得病的过程和特点。科学家们研究这些疾病在实验动物身上的发生、发展过程，对于研究如何为人类治病具有相当重要的作用。而且，在研究新药的过程中有许多未知的风险，通过在实验动物身上做实验，能提前发现这些可能存在的危害。

例如，在某些大鼠身上会有跟人类相似的高血压病，这种疾病伴随着高血压性心血管病变，能帮助科学家们研究如何治疗人类的脑血栓和梗死等症状。

#案例#

2020年6月，华中科技大学同济医学院附属协和医院廖玉华研究团队在《Hypertension》杂志发表研究称，他们研发的一款高血压疫苗在自发性高血压大鼠模型中开展试验，发现效果非常稳定。

实验动物对人类有多大帮助呢？

不说不知道，一说吓一跳！诺贝尔生理学或医学奖设立一百多年以来，其中有75个奖项都得益于对实验动物的研究。

完全不进行动物实验在今天是不大现实的，关于实验动物的伦理学评价机制的建立和不断发展再努力平衡人类的利益和动物利益。欧盟自2009年起禁止了动物实验化妆品进口。在动物的感受越来越被重视的今天，哪怕是出于对生命的尊重和感恩，我们也应该努力减少动物的痛苦，保证实验动物福利。

Tips：

2002年的诺贝尔生理学或医学奖得主是悉尼·布雷内，罗伯特·霍维茨和约翰·苏尔斯顿。他们获奖的原因是在20世纪60年代初期正确选择线虫作为模式生物，发现器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则。

在医学的发展史上，实验动物的功劳是不可磨灭的。在欧洲，每年大概需要约1000万只动物用于各类医学试验，我国在2006年9月发布了实验动物福利有关指导性的政策，但是每年仍有数以千万计包括猫、狗、兔和猕猴在内的实验动物被使用。每年的4月24日为"世界实验动物日"。

作为“活的试剂和度量衡”，实验动物在医药、化工、轻工、环保、航天、商检及军事上得到广泛的应用。它们是人类健康的守护者，是探索生命奥秘的先行者。

实验动物不止有小白鼠，还有很多种类！

说起实验动物，可能大家第一时间想到的应该就是小白鼠。但其实，目前常见的实验动物其实有很多种。

在医学院，动物实验也是不可避免的重要课程之一，一般供医学院实验的动物包括蟾蜍、小白鼠、兔子和狗等。

图片｜网络

如小鼠体型小、生长快、饲养管理方便、容易达到标准化，与人类基因相似度在90%以上，是目前应用最广泛、被研究得最详尽，品种最多的哺乳类实验动物。

大鼠体型较小，遗传学较为一致，对实验条件反应较为近似，常被誉为精密的生物研究工具，是药理学、毒理学、营养学等研究常用的实验动物。

比格犬性情温顺、易于驯服、具有抗病能力强、遗传性能稳定、反应一致等优点，拥有发达等神经系统和血液循环系统，被广泛应用于药品安全型评价试验、慢性疾病实验研究、试验外科学等。

猪和人类在解剖学、生理学上较为接近，器官体积与人类相近，是异种器官移植最受关注的实验动物。

图片｜网络

猴作为非人灵长类动物，进化程度高，解剖生理学特点与人类近似，尤其是高级神经活动比较发达，是其他实验动物无法比拟的，是科学研究中最重要、不可代替的动物模型。

兔子之所以被选为动物实验的原因和其基因特性有很大关系。由于兔子和人类有相对接近的基因和类似的生理构成，基因组相对简单，成本低易于饲养，性情温顺等，兔子成为了医学院相对普遍的实验动物之一。

此外，常见的实验动物还包括地鼠、豚鼠、斑马鱼和虾虎鱼等，而在其中，每一个品种的实验动物又有许多不同的分类，它们在不同学科中各自发挥作用。

动物实验如果不规范，后果非常危险！

虽然用动物做实验有许多好处，但是不合格的实验动物会危害到科研人员的生命安全！控制实验动物的质量，就是保障我们的公共生命安全。

案例1

广东省在1990、1997、1999、2007年，先后发生了四起由实验大鼠引发的流行性出血热事件，导致六名实验室工作人员感染，这几起严重事故都发生在没有申领实验动物许可证的单位（部门）。

案例2

2010年12月，某农业大学医学学院由于相关教师在实验中使用了未经检疫的山羊，导致2011年3月至5月，学校里27名学生和名教师被感染国家乙类传染病——布氏杆菌病。

什么？实验动物还有福利！

生命，就应该彼此尊重。给予实验动物福利不仅是人道主义的要求，同时也是科学实验的要求。只有保障实验动物的福利，在实验室才能尽可能降低实验动物应激反应对实验可能造成的干扰。

实验动物有哪些福利呢？科学家考林思伯在《动物福利》一书中列出“五大自由”：

生理福利：免受饥渴的自由

环境福利：生活舒适的自由

卫生福利：不受痛苦伤害，疾病折磨的自由

行为福利：表达天性的自由

心理福利：无恐惧、悲伤的自由

实验动物们的生活条件“非同一般”

所有实验动物们的生活都需要精心照料，甚至可以说是“无微不至”的照料。

以小鼠为例，它们的“公寓”里有独立换气系统，每个套间里的空气都有的进气和排气口，避免交叉感染，最让人羡慕的是每个换气系统中都安排了各种过滤设备。

小鼠们的食物富含碳水化合物、蛋白质、脂肪、atp、维生素等十几种营养物质；生活环境气温恒定在可控制的范围内，没有雾霾和“桑拿天”；生活环境中噪音不高于60分贝。

常用医学实验动物选择原则

严格地说，实验动物选择的正确与否，不仅影响到经费支出、工作进展，还会影响到实验结果的正确性与可靠性，以及整个实验能否顺利进行。实验研究成败的关键之一在于根据实验要求及目的不同，选择相应的动物。在选择实验动物时应注意以下原则。

1. 选用与人的机能、代谢、结构及疾病特点相似的实验动物医学科学研究的目的在于要解决人类的疾病，所以要选择那些机能、代谢、结构和人类相似的实验动物。一般来说，实验动物越高等，进化程度愈高，反应就愈接近人类。例如，狒狒、猩猩、猴等灵长类动物是最近似人类的理想动物但是灵长类动物较难获得，价格昂贵，对饲养条件的要求特殊，所以在实际应用中常退而求其次。当然应用最多的实验动物还是小鼠和大鼠，由于它们价格便宜、易于管理和控制。所以动物实验不仅仅是从整体，往往也从局部尽量选择与研究对象的机能、代谢、结构和疾病性质类似的动物。

2. 选用遗传背景明确，具有已知菌丛和模型性状显著且稳定的动物要使动物实验的结果可靠、有规律，得出正确的结论，就应选用经遗传学、微生物学、营养学、环境卫生学的控制而培育的标准化实验动物。故一般不选用杂种动物或普通动物，但是一般要求不高的教学实验等，则可以采用，以降低费用。

3. 选用解剖、生理特点符合实验目的要求的动物很多实验动物具有某些解剖生理特点，为实验所要观察的器官或组织等提供了很多便利条件，是保证实验成功的关键。所以要选择解剖生理特点符合实验目的要求的实验动物做实验。

4. 选择对实验处理敏感的品种品系实验动物实验研究常选用那些对实验因素最敏感的动物作为实验对象。因不同种系实验动物往往会出现一些特殊反应，故应根据实验目的不同选择品系。

5. 选用人畜共患疾病的实验动物和传统应用的实验动物有些病因不仅对人而且对动物也造成相似的疾病，故应选择人畜共患疾病的实验动物。

6. 考虑伦理道德与“3R”原则现代动物实验必须考虑伦理道德与“3R”原则。其中，reduction（减少）是指在动物实验中，在不影响实验数据的情况下尽量减少动物的使用量；replacement（替代）是指使用其他的实验材料或方法替代动物，开展实验；refinement（优化）是指通过改进和完善实验程序，尽量减少对动物的伤害。充分考虑动物实验过程中的动物福利和伦理问题，能够保障实验结果的稳定和可靠。

7. 实验动物的个体选择除应注意以上五点原则以外，还应考虑到个体动物的年龄、性别、生理状态和健康状况等。

（1）年龄（Age）和体重（weight）：年幼动物一般较成年动物敏感。应根据实验目的选用适龄动物。急性实验选用成年动物。慢性实验最好选用年轻一些的动物。在合格的饲养管理条件下，小型实验动物的年龄是可以按体重来估计的。

（2）性别（Sex）：实验证明，不同性别对同一致病刺激的反应也不同。在实验研究中，如对性别无特殊需要时，选用雌雄各半。如已证明无性别影响时，亦可雌雄不拘。雌雄性间有不同征象，通常根据征象区分性别。

（3）生理状态（Physiology condition）：在选择个体时，应考虑动物的特殊生理状态，如妊娠、授乳期等，因此时机体的反应性变化很大。

（4）健康状况（Physical condition）：健康状况不好的动物不能用来实验，对实验结果会有很大的影响。通过以下的外部表征可以判断健康动物。

1）总体情况（General condition）：发育完好，食欲良好，活蹦乱跳，反应敏捷。

2）头部（Head）：呼吸均匀，眼鼻部均无分泌物流出，眼睛有神，结膜不充血，瞳孔清晰，不打喷嚏。

3）皮毛（Fur）：皮毛柔软有光泽，无脱毛蓬乱现象。皮肤无感染症状。

4）腹部（Abdomen）：无膨大，肛门区无稀便及分泌物。

5）外生殖器（Ex-genitals）：无分泌物、损伤及脓痂。

6）爪趾（Claw）：完好，无溃疡、结痂。

最后，朱才毅总结道：“实验动物资源及平台是支撑国家科技创新的基础性、公益性的战略资源，在服务、推进和引领生命科学基础研究、现代生物技术创新中处于重要战略地位，并发挥着其他科学基础支撑条件不可替代的重要作用。”