高校动物学实验的动物福利及_3R_原则_张秀玲

-15-高校动物学实验的动物福利及“3R”原则*摘 要：重视实验动物的福利伦理既是社会文明的体现，也是对用于生命科学研究的实验动物生命的尊重。

减少、替代和优化动物实验的“3R”原则是动物福利的一种具体反应和实施方法。

本文论述了动物福利的合理性，介绍了“3R”理论的原则及其在动物学实验领域的应用，从减少动物用量、实验内容的替代与整合、实验过程的优化组合等方面论述了高校动物学实验教学贯彻“3R”原则的可行性。

关键词：动物福利；实验动物；3R原则*基金项目：全国高教研究中心项目(FIB070335-A10-01)；山东省教育科学十二五规划课题(2011JG443）作者简介：张秀玲（1966-），女，德州学院生物系教授。

张秀玲 孙永岭 郑世英 李 妍（德州学院生物系，山东 德州 253023）高校动物学、人体及动物生理学课程中都有动物实验的内容，所利用的动物主要用于组织学解剖观察，神经、肌肉的电生理学测定，消化、循环、呼吸、泌尿、内分泌等系统或组织在不同因子影响下的生理机能测定，以及实验技术课程中的标本制作等。

大量的实验鼠、兔、犬、猪、牛、羊、及灵长类动物等被广泛用于科学实验[1]。

随着科学技术的发展和人类文明的进步，特别是生物科学研究领域中实验动物的使用量猛增，实验动物的应用也愈加广泛深入，引起了社会公众的极大关注[2]，实验动物福利问题应运而生。

“动物福利”的提出，是尊重动物的一种体现，不是一个简单和仅处于同情的过程，更代表着社会的文明进步程度。

是伴随人类认识水平的提高及法律、政治、科学、道德等多方面发展的结果[3]。

1 动物福利的概念和内容动物福利(animal welfare) 是指为了使动物能够康乐而采取的一系列行为和给动物提供相应的外部条件。

通俗地讲，就是在动物饲养、运输、宰杀过程中，要尽可能地减少痛苦，不得虐待动物。

动物福利主要包括：动物有免受饥渴的权利；动物要有足够的生活空间；动物有免受伤害和疾病痛苦的权利；动物免受恐惧和悲伤的权利；动物享有表达天性的权利，即包括生理、环境、卫生、行为、心理5种福利[4]。

以上五点是目前国际动物福利协会一致公认的动物福利五大标准。

动物福利的三大需求是，维持生命需要，维持健康需要及维持舒适需要。

动物福利与人类利用甚至宰杀动物并无绝对的冲突，动物福利体现的是人类对生命的尊重，主要是要求人们在利用动物时遵守基本的道德，使其免遭不必要的痛苦。

实验动物福利的核心是著名的“3R”原则，“3R”原则是英国科学家 Russcll和Burch于20世纪50年代提出，即在动物实验中遵守减少 (Reduction)、替代(Replacement)和优化(Refinement)的原则。

减少就是在实验中尽可能减少实验动物的使用数量提高实验动物的利用率和实验的准确性；替代就是不利用活体动物进行实验而是以组织细胞培育、活体外实验或计算模拟以及统计分析等方法来加以替代[5]，用没有知觉的实验材料代替活体动物，或用低等动物代替高等动物进行实验，并获得相同的实验效果。

优化是通过改进和完善实验程序，确保动物在麻醉、镇痛、镇静、或其他适当手段下进行实验，避免、减少或减轻给动物造成的伤害和痛苦，以保证动物健康和康乐，保证动物实验结果的可靠性和提高实验动物福利的科学方法。

2 实施动物福利的合理性和必要性2.1 为科学试验和生命伦理所有动物都和人一样是有情感和心理活动的，它们也会有喜怒哀乐忧思恐。

因此，它们在遇到恐惧或恶劣环境时，不仅会在身体上(生理)患病，也会在精神上(心理) 患病。

因此，如何保证动物福利，不仅是动物自身的需要，也是保证实验结果科学、准确、可靠的基本要求。

有研究人员对在精神受伤害或患有精神病的动物用于科学试验结果的准确性提出了质疑。

试想，实验动物在一个不能满足它自身基本生活需要的条件下，是否还能够正确的表现出它对受试物的应有反应? 动物实验结果的可靠性受多种因素的影响，包括来自动物自身的因素(如健康状况)、环境(如温度、湿度、光照、气流速度、空气洁净度、噪声、饲养密度等) 和营养以及动物实验技术方面(实验人员是否善待动物? 操作熟练程度等) 的因素。

所有这些都与实验动物福利直接相关，是影响动物实验结果科学性和准确性的重要因素[6]。

合理的推论是，用这样的动物所做的科学试验结果值得怀疑，至少会影响到科学研究所得出的数据的有效性和准确性。

同时，这也意味着疾病模型的设计、药教育探索///2012年1期物和药剂研究，以及化学毒性检测的结果都会受到影响。

所以，即使是为了试验结果的准确性也必须善待动物。

2.2 为消费者的利益和社会道德目前，我国屠宰流程对屠宰的动物没有福利可言，对食用者也是有害的。

动物处在突然的恐怖和痛苦状态下，大量分泌肾上腺素而形成毒素，降低成品肉的质量，对消费者是十分不利。

当今，西方国家已经制定了较为完善的动物福利法律，而我国在家畜饲养、屠宰等环节都存在很大的问题，远远达不到西方国家制定的动物福利标准，我国的农产品出口贸易因此蒙受巨大的冲击。

动物福利已经成为了很多人购物的标准。

虐待和残酷地杀死动物，实际上是将自己的产品推到市场之外。

在当代社会，动物的命运关乎人的道德和良知。

动物福利体现的是人类对生命的尊重，符合人与动物和谐发展的潮流。

随着社会进步和经济发展，动物福利将被越来越多的国家所接受。

3 教学过程中加强培养学生实验动物福利理念3.1 实验课程中倡导实验动物福利理念高校的动物学和人体动物生理学都有实验课，在教学过程中，首先使学生清除认识到，在生命科学、医学和药学研究中，实验动物作为直接的实验材料和人类的替难者，它们是生物医学进步及人类疾病解码的幕后英雄，也是近年来引领生命科学突飞猛进的重要功臣，正是利用动物实验，生命科学才发展成为21世纪最兴盛的学科，据统计，60%的诺贝尔医学和生理学获得者的数据是通过动物实验得到的。

动物实验在保证人类健康和推动整个生命科学发展发挥了重要作用。

其次，在教育的过程中，始终贯彻“善待和科学使用实验动物，倡导和遵循“3R”原则，为人类健康服务”这一指导原则，将科学发展需要与实验动物福利相结合，科学合理地使用实验动物。

再次，通过举办学术活动、讲座等形式，广泛宣传和普及实验动物福利理念，培养学生爱护实验动物的观念，为推动实验动物福利的发展创造一个很好的氛围。

3.2 在教学研究中，落实实验动物福利在实验教学和研究中应该本着“3R”原则，做好优化实验设计，尽量提高实验动物的利用率。

在实验准备的过程中，给与实验动物舒适的居住环境，提供足量的营养饲料、清洁饮水。

满足其舒适需要，实验中对动物操作要温和，不得粗暴和虐待动物。

为尽量减少动物在实验过程中的痛苦和惊恐，我们严格按照操作规程的要求，对动物轻拿轻放，实验中注意对动物进行抚慰，待动物安静后方进行备皮、染毒等操作。

进行动物保定( 为使动物实验或其它操作顺利进行而采取适当的方法或设备限制动物的行为，实施这种方法的过程叫保定)时，尽量使动物保持相对舒适的姿势，一旦实验结束，迅速解除保定，最大限度地减少了动物的不适。

在进行取材如采集骨髓标本时，先将动物进行麻醉再进行脱椎处死。

如果手术，术前对动物进行麻醉。

实验完毕，对无力回天的动物即是实行“安乐死”，尽量减少动物的痛苦。

3.3 使学生明确生命伦理和动物实验的关系“3R”理论的提出及其实践代表了我们在处理生命伦理和科学实验关系问题上的一种可供选择的折中主义模式。

16世纪，安•维萨列斯根据猪、狗的解剖和人体解剖的观察出版了《人体解剖》的巨著；17世纪， 英国解剖学家威廉哈维(William Harvey) 通过对动物的解剖和研究，发表了著作《心血运动论》；19世纪， 德国动物学家施旺(Schwann) 和植物学家施赖登(Schleiden) 分别对动植物进行显微镜观察，由此创立了细胞学。

在人类生命科学发展史上， 许多这样伟大的成就无一不是通过动物实验而取得的。

动物在人类的各种科学实验中付出了很多。

他们的健康、生命、繁殖甚至情绪都受到了极大的伤害，可现代生物及医学的发展是依赖动物实验的，人们关注动物的痛苦而产生同情是完全可以理解的。

纵观“3R”原则的由来和发展，它应该是为了适应动物保护主义运动、缓和动物保护与动物试验实践矛盾冲突的需要。

从“3R”研究成果的应用来看，对科学的发展的确起到了很多的促进作用。

比如：用转基因小鼠替代灵长类动物进行脊髓灰质炎病毒疫苗的神经毒性实验。

原来，口服脊灰活疫苗的神经毒性试验都使用猴子，因为只有灵长类动物对三个血清型的脊髓灰质炎病毒敏感，由于猴子价格高，并且质量得不到保证，给疫苗质量的鉴定工作带来一定的困难。

国外学者培育出携带有人脊灰病毒受体的转基因小鼠，替代猴子做神经毒性实试验，表明在Ⅱ型和Ⅲ型病毒疫苗的质量检定方面，转基因小鼠和猴子一样敏感，这样不但解决了灵长类动物的来源问题，还使检定的动物质量得到保证。

这说明“3R”的研究可以优化试验程序、降低试验费用，使研究手段更加完善、科学，最终达到推动科学发展的目的。

4 在动物学及生理学教学中贯彻“3R”原则的可行性4.1 减少动物用量实验教学中尽可能使用较少量的动物获取同样多的实验数据或使用一定数量的动物能获得更多实验数据的方法。

可以通过合理安排课程实现较少动物用量。

对于离体实验，一些实验使用同一类动物的不同脏器，如生理学的离体心脏灌流实验（蟾蜍心脏）、动作电位传导（蟾蜍大腿）、反射时测定与反射弧实验（蟾蜍大腿），蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本的制作（蟾蜍大腿）。

我们可以通过合理安排，使不同的实验在不同的房间进行；将家兔的解剖实验和离体小肠平滑肌的生理特性实验合理安排；这样单独试验作为废物丢弃的动物脏器可有效利用，可大大减少动物的用量。

对于缺氧耐受实验，断头喘气实验等学生以后实际应用的机会很少，一段好的录像就能把实验的各个观察要点都阐述到，没有必要将动物处死来练习。

4.2 替代使用动物在实验教学中涉及到那些可能导致动物的痛苦、不安或应激的操作过程时，应该使用那些最不可能受到伤害的物种，实验中可以用小动物替代大动物，比如以兔替代狗，一些经典的大型实验：血压的神经、体液调节，休克等实验中要用到狗做实验动物，可以用家兔作为替代品；用转基因小鼠替代猴进行脊髓灰质炎减毒活疫苗的生物活性检测；也可以用脏器、细胞甚至计算机程序替代实验，既节省费用，还简便有效。

一些操作复杂、影响因素众多的实验，可以用电脑模拟的方式来达到教学目的。

4.3 优化实验设计在实验教学中，通过改进和完善实验程(下转第5页)南方医学教育///2012年1期-16--5-要打造核心竞争力，提高为地方经济社会发展服务的水平，必须以建设品牌学科专业为抓手，来带动学校整体品牌的形成，实施品牌教育战略。