医学实验动物伦理及福利

王辉，郑虹（天津市第一中心医院移植外科，天津 300192）

纵观历史，动物实验研究能够促进生物医学的进步与发展[1]。近年来，随着动物保护运动的兴起，保护动物权益的呼声日益高涨，动物实验面临着伦理学挑战，是否应该为了人类的利益而利用动物进行实验的问题引发争议[2-4]。完善善待实验动物的伦理原则，使动物实验的整个过程更符合生命伦理学要求，维护实验动物的福利，不仅有助于保证生命科学研究的可持续发展，也是和谐社会文明进步的体现。

1 实验动物伦理

1.1 动物实验伦理争论：动物保护运动可以分为动物权利派和动物福利派两个派别。动物权利派认为动物有其自身存在的道德主体地位，具有和人类同样的道德地位。因此，它们应该具有与人类相同的包括生存权在内独立的权利。动物实验使动物遭受痛苦、紧张甚至牺牲，侵犯和违背了动物的权利，是不道德的，因此，动物权利派反对任何形式的动物实验[4]。

动物福利派认为人的权利超越动物的权利，在二者的利益发生冲突时，应优先考虑人的权利。动物实验能够促进人类生命医学的进步，促进人类健康及更好的保护动物，因此，动物福利派不反对人类对动物的广泛利用。鉴于实验过程中动物遭受不同程度的痛苦[5-6]，动物福利派主张在利用动物进行实验研究的过程中，应关注动物的生存状态，提供适当的生存条件，减少其所受痛苦，即动物实验要符合动物福利的要求。

支持动物实验者认为，人类在情感、自我意识、与他人的交往能力和正义感等方面优于动物。人是理性的道德行动者，这决定了人类具有最高的道德地位，具有高于动物的价值。把人和动物道德地位等同起来是错误的，不能因为拯救动物的生命而牺牲人的生命[3]。

1.2 实验动物伦理原则：1954年，动物福利大学联合会（UFAW）的Hume教授制定了一项关于动物实验人道主义技术的科学研究计划，并在1959年发表了《人道主义实验技术原理》，第一次全面系统地提出了动物实验的“3R”原则：即减 少（Reduction）、替 代（Replacement）、优 化（Refinement）。“3R”原则成为实验动物伦理的核心理论[7]，目前，许多国家和组织均致力于“3R”原则的实施和推广[8-9]。

“减少”是指在科研过程中使用少量的动物和实验药品试剂获得同样多的实验数据或少量的动物获得更多实验数据的方法；“替代”是指不再利用活体动物进行实验而是以组织细胞培养、各种活体外实验或计算机模型以及统计分析等方法来加以替代，或者用无知觉的实验动物代替意识清醒的脊椎动物，如用无脊椎动物或低等脊椎动物替代脊椎动物、使用各种离体技术等[10]；“优化”指通过改进和完善实验程序，减轻动物的痛苦和不安以及减少实验材料的使用量。

Johnson[11]提出目前在保护实验动物福利方面采用“3R”原则是远远不够的，采用“3R”原则审查动物实验研究项目实际上加剧了实验动物的危险处境。有研究人员提出第四个R（Respect），即尊重，充分尊重实验动物是人类人道精神的体现[12]。

2 实验动物福利

2.1 实验动物福利的提出及内涵：1988年Fraser提出动物福利是指人类应该避免对动物造成不必要的伤害，反对和防止对动物的虐待，让动物在康乐的状态下生存。动物福利的目的就是在极端的福利与极端的生产利益之间找到平衡点。世界动物保护协会（WSPA）在2000年世界大会上针对动物福利立法提出了动物的五大自由：① 享有不受饥渴的自由，即保证充足且清洁的饮用水和食物；② 享有生活舒适的自由，即提供适当的生活栖息场所；③ 享有不受痛苦伤害的自由，即保证动物不受额外的痛苦，并且得到充分适当的医疗待遇；④ 享有生活无恐惧和悲伤感的自由，即避免使各种动物遭受精神创伤；⑤ 享有表达天性的自由，即提供适当的条件，使动物天性不受外来条件的影响而压抑。

2.2 实施实验动物福利的必要性：动物实验结果的可靠性受到各种因素的影响，包括来自动物自身的健康和心理因素、饲养环境因素、营养因素以及动物实验技术因素。为保证实验结果的准确性和科学性，要求必须使用真正标准化的实验动物。“身心健康”的动物是真正标准化实验动物的基本要求，动物福利是动物实验结果准确可靠的重要保证，为达到这一目的，必须维护实验动物的福利[13]。此外，目前许多医学期刊要求动物实验方面的研究必须经过相关伦理委员会的审核通过，审稿内容包括动物实验设计与实验的伦理信息[14]。因此，重视实验动物福利不仅是生命伦理学的要求，也是实验研究科学性的要求。

2.3 实验动物福利研究现状：实验动物的伦理福利贯穿于动物实验设计、动物饲养、运输、实验操作、留观动物的处置、组织或器官标本的留取等动物实验的全部环节。

2.3.1 动物实验的设计：在动物实验的设计阶段需评估其伦理可行性，考查实验步骤是否对实验动物造成疼痛或持久性伤害，是否采取了减少伤害的措施；是否选择恰当的实验终点，必要时应实施安乐死（即仁慈终点），避免动物遭受过多痛苦。还需评估动物实验的必要性：当实验所追求的利益无法以动物实验以外的其他方法获得时，动物实验才是恰当的选择。

2.3.2 环境增益：饲养环境与实验动物的健康息息相关。从20世纪90年代起，动物的环境增益研究开始兴起。环境增益即是在各种环境参数控制的基础上，进一步丰富和优化实验动物的饲养环境，其主要是采用各种方法增加实验动物饲养环境的复杂性或激发动物的兴趣，以使动物最大限度地施展自己的天性行为，避免各种异常行为的出现。

2.3.3 日常管理：一些简单的日常操作（如动物的抓取、饲养笼的清洁、换笼、换垫料、添加饲料、更换饮水等）也会造成动物应激，引起动物的疼痛和不适，生理生化及内分泌指标的改变等，进而可能对实验结果产生背景性干扰。日常饲养中的优化策略主要包括：加强实验研究人员及饲养人员的技术培训，优化动物的查看和实验室的清洁次数。

2.3.4 动物运输：动物在运输过程中要忍受环境的突变、颠簸、拥挤等各种应激因素的刺激。英国的实验动物饲养协会在1993年和2005年分别发表了有关各种常用实验动物的运输指南Guidance on the transport of laboratory animals，其他法律法规，如美国的实验动物福利法、欧洲的ETS 193、国际空中运输协会（IATA）颁布的活体动物运输准则等，这些均为运输过程中如何保障动物福利提供了很好的指导和借鉴。采用运输新鲜或冷冻胚胎，精子及卵子可过绕过与活体动物转运相关的伦理福利问题，但对转运设备和转运程序的要求较高[15]。

2.3.5 固定操作：固定操作也是一种应激刺激。很多研究者提出可通过主动强化训练的方式使动物主动配合操作人员完成采血、给药等简单的操作，从而避免或减少对动物固定束缚，这种方法尤其适用于狗、猪和灵长类等大动物[16]。此外，生物遥测术将含有一个无线电发射器的遥测装置植入动物的皮下或腹膜下，这样可在动物自由活动的情况下随时获得其某些生理指标[17]。目前，该技术已经成功地应用于多种动物的行为、体温、心率、血压、心电图和脑电图等生理指标的监测[17]。

2.3.6 采血给药：1993年，英国兽医学会（BVA）/医学动物实验替代基金会（FRAME）/英国防止虐待动物协会（RSPCA）/ UFAW联合工作组织发表了针对实验动物采血的优化指南[18]。该指南中给出了各种采血方式优化的采血部位、操作方法以及各种采血方法的最适和最佳采血量，并提出了可能对动物造成的不适各种方法及相应的改善措施。如眼眶静脉窦采血最初是啮齿类动物最常用的少量采血方式，但这种方法对动物眼睛局部组织的损伤较大，若操作不当可能会导致动物失明，因此，无特殊情况不应采用眼眶静脉窦采血，必要时应在麻醉下进行采血，且只能用一侧眼睛。该指南中还建议多次采血时应以静脉插管代替反复的静脉穿刺，以避免造成动物的反复应激。2001年，该组织又发表了一份优化各种给药方法的指南[19]。同年，欧洲联邦制药业协会（EFPIA）和欧洲替代方法验证中心（ECVAM）也联合提出了一份针对各种给药和采血操作优化策略的指南[20]。这些指南均为规范和优化各种采血、给药操作提供了很好的借鉴。

2.3.7 麻醉：腹腔注射水合氯醛的麻醉方式，能够增加动物的痛苦且麻醉效果不稳定，正逐渐被摒弃，吸入麻醉逐渐成为动物实验的主流麻醉方式[21]。

2.3.8 疼痛的评价与控制：及时准确地评价和控制动物所受的痛苦是保证动物福利的一项基本措施。1985年，Morton等[22]第一次提出可使用视觉模拟评分法评价动物所受的疼痛，通过观察动物的行为、摄食量、饮水量及体重等变化对动物所受的痛苦进行评分，使动物免受极端或长时间的疼痛，为镇痛和麻醉剂的选择和使用提供依据。其他评价方法如临床观察表、评分表、数据处理系统如Path／Tox SystemTM （Xybion Medical Systems）或DatatoxTM（Instem）、表型评价草案如SHIRPA法等也进一步优化了对动物疼痛的评价[23]。

神经科学研究的动物实验多导致动物剧烈疼痛，目前包括基因敲除技术在内的基因工程技术日趋成熟，采用基因敲除技术构建无痛觉或痛阈较高的实验动物模型，无疑有利于提高实验动物的福利。Shriver[24]认为真正致力于平衡科学进步与动物福利的关系，需要深入进行这方面的研究。

2.3.9 实验终点的选择：选择仁慈的实验终点是指在已观察到预期的实验结果或实验研究已对动物的健康造成明显损害时及时终止实验。有研究人员提出仁慈终点的判定标准包括：① 当科学目标已经实现；② 发生在实验开始时没有预料到的与实验目的无关的意外痛苦；③ 出现比预期更严重的痛苦；④ 在实验开始前就可预期出现疼痛和/或不适[25]。Ashall等[25]进一步建议 ：① 精确地定义每种类型实验的终点；② 确保每种实验终点得以应用；③ 及时收集实验动物相关信息，精确地监测到终点。Ashall等[26]甚至要求对实验终点的确定予以立法。

2.3.10 器官移植实验动物福利：器官移植在21世纪得到迅猛发展，动物模型已被广泛用于移植的研究中。大动物的免疫系统和生理系统与人类相近，使用大动物模型的动物实验是器官移植前临床试验关键的必须步骤。灵长类动物及猪符合移植研究的要求，常被用作移植实验对象，近年来它们的福利逐渐受到重视[27]。

灵长类实验动物的福利不仅限于研究便利、卫生环境和减少动物使用数量方面，还包括如何保护动物心理健康[28]，饲养环境需满足动物群居交流和自主活动的需求，并且实验人员要与动物保持良好的关系。虽然灵长类动物在进化程度上更接近于人类，但猪的生理也较接近于人类，可以满足移植科研的需要，因而有研究人员主张不再使用灵长类动物进行实验[29]。

3 实验动物伦理福利立法

从实验动物伦理福利兴起至今，许多国家和国际组织已经制定了相应的法律法规。其中第一部是美国1966年出台的《实验室动物福利法》，至今已经进行过多次修订，随后许多国家成立了实验动物管理委员会并进行了立法，加大了对实验动物使用的监督和管理。1986年11月24日欧洲议会通过了《保护在实验中或为达到其他科学目的使用脊椎动物的欧共体条例》，2000年12月经济合作与发展组织（OECD）发布了《识别、评估和使用临床症状对试验用动物在安全状态下实施仁慈终点的指导文件》等文件。

我国于1988年颁布了《实验动物管理条例》，2001年11月对该《条例》修订，增加了生物安全和动物福利章节。2006年国家科技部发布了我国第一个法规性文件《关于善待实验动物的指导性意见》。2006年11月7日国家科技部发布的第11号令《国家科技计划实施中科研不端行为处理办法（试行）》，明确将“违反实验动物保护规范”列为6种不端行为之一并予以明令禁止。一些新出台的地方法规，如《北京市实验动物管理条例》《湖北省实验动物管理条例》《云南省实验动物管理条例》《江苏省实验动物管理办法》等法规中都有实验动物福利及伦理方面的内容，北京市还专门制订了《北京市实验动物福利伦理审查指南》。

4 结 语

动物实验是人类进行生命科学探索的重要手段与途径，在动物实验设计和实施过程中，关注动物实验的伦理要求、体现善的原则成为现代动物实验研究的新要求，秉持科学与伦理并重的态度是实施动物实验研究的基本准则。实验动物福利的实施和落实需要建立动物实验的伦理规范及相应的法律法规。在加强实验动物福利伦理相关教育培训的同时，有必要加强实验动物福利的相关研究。