世界上動物實驗目前主要發(fā)生在這(zhè)三個領域:醫學(xué)生物研究,産品安全性測試及教學(xué)。
在世界範圍内每年有 5 至 10 億脊椎動物應用于動物實驗。脊椎動物中,每年歐洲和美國(guó)在實驗中使用 65,000 隻非人靈長(cháng)類動物。
研究證實,動物也是有感知的,有喜樂痛苦,有情感需求。很多國(guó)家也頒布了禁止虐待動物的法案,但是爲了避免讓人類受疾病之苦,用動物做實驗還(hái)普遍存在著(zhe)。
在 2016 年美國(guó)農業部發(fā)布的一份報告中,供實驗用的動物有 820,812 隻,包括 139,391 隻兔,71,888 隻靈長(cháng)類動物,60,979 隻狗和 18,898 隻貓和其他動物。
經(jīng)常有一些實驗,由于設計不當,産生了無意義的結果,白白浪費了動物的生命。
作爲新英格蘭反活體解剖協會(huì)的項目經(jīng)理,伊麗莎白.馬格納(Elizabeth Magna)曾在一封電子郵件中表示,最常見的毒理學(xué)測試,包括口頭和皮膚緻敏性和刺激性實驗,在美國(guó)每年仍然導緻數以千計的動物死亡。
據了解,2013 年在英國(guó)被用于科學(xué)實驗的動物共有 412 萬隻,主要是大鼠和小鼠。其中大約有一半都(dōu)是轉基因培育的,另一半是未經(jīng)轉基因修改的動物。
這(zhè)些動物中 58% 被用于基礎研究,26% 被用于人類醫學(xué),8% 被用于獸醫研究。其中很多動物被用于藥物人類臨床試驗前的測試。然而,要證明藥物的藥理作用需要數量相當大的實驗動物。
涉及動物實驗的實驗開(kāi)支也相當可觀:在一個典型的規模爲 30 萬英鎊的中風藥物實驗中,約有三分之一的資金被用于購買設備,三分之一被用于支付實驗人員工資,另三分之一用于購買和飼養實驗動物。
因此,在某些情況下,爲了控制預算,研究人員會(huì)想方設法縮減開(kāi)支,有的就(jiù)會(huì)低估測試新藥時(shí)所需的動物數量。
這(zhè)樣一來,由于缺乏紮實、可信的實驗數據和有效的生物反饋,這(zhè)樣的研究所得出的結論無法被人信服,此前所投入的時(shí)間、資源以及實驗動物的生命就(jiù)被白白浪費掉了。這(zhè)種(zhǒng)情況在治療中風、癌症等疾病的藥物實驗中最爲常見。
在這(zhè)樣的研究中産生結果往往靠的是運氣。如果要讓研究更加紮實可信,將(jiāng)統計精度從 50% 提高到 80%,就(jiù)不得不加倍增加實驗動物的數量,成(chéng)本也會(huì)大幅上升。按上述典型案例,費用將(jiāng)再增加大約 10 萬英鎊。
動物也是生命,它們也應該被尊重。世界各地的動物保護者們都(dōu)在奔走呼籲,放過(guò)動物,可是出路在哪裡(lǐ)?
爲了解決這(zhè)個兩(liǎng)難的問題,科學(xué)家們也在找尋辦法。他們想的是,能(néng)否利用計算機模拟替代活體動物實驗?
最近,牛津大學(xué)的一個團隊,在研究利用計算機模拟替代活體動物項目上取得了新突破。
該團隊開(kāi)發(fā)了一種(zhǒng)人體心髒細胞的計算機模型,爲了解 62 種(zhǒng)藥物對(duì)人體細胞産生何種(zhǒng)影響,研究員進(jìn)行了數千次模拟。
發(fā)現,測試結果與實際臨床數據相匹配,該模型能(néng)夠在絕大多數情況下測試出藥物對(duì)心髒的潛在風險。
實驗中,研究員測試了一種(zhǒng)藥物,來觀察是否會(huì)引發(fā)心律失常,結果發(fā)現,用計算機模型測出的結果與臨床數據匹配度高達 89%!
而此前,用兔子模型進(jìn)行相同的測試時(shí),匹配度隻有 75%,這(zhè)說(shuō)明在一些情況下,計算機模型的精确度超過(guò)了活體動物。
除此之外,去年哈佛大學(xué)威斯研究所研發(fā)了"芯片上的器官",用最先進(jìn)的系統容納人體細胞,模拟人體器官和器官系統的結構與功能(néng)。
這(zhè)種(zhǒng)芯片可以應用在疾病研究、藥物測試和毒性測試中,而不需要使用動物。
研究表明,與粗略的動物實驗相比,這(zhè)種(zhǒng)芯片更能(néng)準确反映人體生理運作,以及對(duì)疾病與藥物的反應。
一些公司已經(jīng)將(jiāng)這(zhè)些芯片轉換爲供研究人員使用的産品,從而避免在研究中使用動物。
此前,總部位于英國(guó)劍橋的Emulate 公司也在研發(fā)活體人類細胞的微型芯片,然後(hòu)用它們組成(chéng)模拟人類器官。
每一種(zhǒng) Emulate 器官芯片,例如肺髒,肝髒,大腦,腸和腎髒的芯片,都(dōu)包含小型中空通道(dào),内襯數以萬計的活體人類細胞和組織,而其體積隻有一節 5 号電池大小。
單個器官芯片是一種(zhǒng)活的,微型工程環境,它能(néng)夠重新創建細胞在人體環境中承受的自然生理學(xué)環境和機械學(xué)力。
這(zhè)種(zhǒng)器官芯片對(duì)與細胞來說(shuō)是一個新家,細胞在這(zhè)裡(lǐ)生存和在人體中生存沒(méi)什麼(me)不同。
這(zhè)種(zhǒng)器官芯片在人類模拟系統中工作,這(zhè)個系統能(néng)夠提供事(shì)實窗口反應人體生理和疾病的内部運轉,并爲研究者提供一種(zhǒng)新技術,用以地預測人體的反應。和當今的細胞培養和動物實驗方法相比,該技術預測的更加精準詳細。
該裝置已經(jīng)被用于制藥公司,而 NASA 正在和 Emulate 合作,計劃在太空中使用其大腦器官芯片來更好(hǎo)地了解微重力和其他力對(duì)大腦的影響。
這(zhè)些新發(fā)現給了動物實驗反對(duì)者新的希望:讓動物實驗盡快成(chéng)爲過(guò)去式!新英格蘭反活體解剖協會(huì)官員馬格納對(duì)此評價道(dào),“我們确信,這(zhè)不僅僅是可能(néng),而是必將(jiāng)發(fā)生的未來”。