实验动物在生物医学等各领域中的应用

 

三、实验动物在生物医学等各领域中的应用

(一)生命科学方面

　　这方面是比较直接的、大量的。生命科学中，人类的健康和福利研究离不开应用实验动物。在对人的各种生理现象和病理机制及疾病的防治研究中，实验动物是人的替难者。譬如，癌症是威胁人类健康的最大疾病，由于在肿瘤的移植、免疫、治疗等研究中使用了裸鼠、悉生动物和无菌动物，对各种恶性肿瘤的致癌原因，尤其是化学致癌物质、病毒致癌、肿瘤的病毒、免疫、治疗等方面和研究有了极大的进展，计划生育研究有相当大的工作是在动物身上作的。巴甫洛夫条件反射试验和我国生物学家朱洗的无外祖父的蟾蜍，即由动物实验进行成功。各种疾病，如 高血压 、动脉硬化、心脏病、甲状腺疾病、 糖尿病 、肥胖症、肺炎、 支气管哮喘 、肺气肿、矽肺、神经系统疾病、精神病、重症肌无力、胃病、肾病、肺病、胰病、胆病、畸形、传染病及外科病等发病、治疗与痊愈的机制及其生理、生化、病理、免疫等各方面的机理，都经过动物实验加以阐明或证实。因此，有人统计生物医学的科研课题有百分六十以上需要用实验动物，有许多课题的研究离开了实验动物就寸步难行。

　　（二） 制药 工来和化学工业方面

这方面对实验动物的依赖更为明显。药物和化工产品的副作用，对生命的影响程度包括致癌、致病、致畸、致毒、致突变、致残、致命，都是从实验动物的试验中获得结果。

制药和化学工业产品如不用实验动物进行安全试验，包括三致（致癌、致畸、致突变）试验，给人类应用将会造成十分严重的恶果。如1962年，西德某药厂生产一种安眼药Thalidomide，推广给孕妇使用，结果在若干年内发现畸胎发生率增高，究其原因就是与孕妇服用Thalidomide有关。

制药、化工等工业的劳动卫生措施，特别是各种职业性中毒（如铅、苯、汞、锰、矽、酸、一氧化碳、有机化合物等）的防治方法，都必须选用实验动物进行各种动物实验后才能确定。

实验动物也是医药工业上生产疫苗，诊断用血清，某些诊断用抗原，免疫血清等的重要材料，都是将菌毒种等接种于动物体内而制成。例如从牛体制备牛痘苗，猴肾制备小儿麻痹症疫苗，马体制备白喉、破伤风或气性坏疽等血清，金黄地鼠肾制备乙脑和狂犬病疫苗，小鼠脑内接种脑炎病毒后的脑组织制备血清学检验用的抗原等。

（三）畜牧科学方面

疫苗的制备和鉴定、生理试验、胚胎学研究、营养饮料的分析、保持健康群体以及淘汰污染动物等工作，都要使用实验动物。特别是在畜禽传染病的研究工作中，常急需要有合格的实验动物进行实验。目前在兽医科学研究上，由于所用试验动物或鸡卵不合乎标准，质量很差，严重影响科研效果，甚至在某些疫病的研究工作中，因无SPF动物和SPF卵，试验无法进行，所制备的疫苗的效果难以保证，导致大量畜禽病死，在经济上带来重大损失。如1981年，我国某兽医生物制品厂生产的猪瘟疫苗混有猪瘟强毒，结果注射后引起大批猪死亡，造成国家经济的很大损失，其原因是由于制苗所用的仔猪带毒，而安全检验用的动物数量和质量又符合要求所引起的，又如在生产鸡新域疫疫苗过程中，由于使用的鸡卵不是SPF鸡卵，使疫苗的质量得不到保证。

（四）农业科学方面

新的优良品种的确立除要做物理的、化学的分析以外，利用实验动物进行生物学的鉴定是十分重要和有意义的。化学肥科、农药的残毒检测，粮食、经济作物品质的优劣等，最后也还是要通过利用实验动物的试验来确定。

化肥和农药是提高农业生产的重要材料，由于未经严格的动物试验而发生的问题很多。在合成的多种新农药化合物中，真正能通过动物试验对人体和动物没有危害的只占1/30，000，其余都因发现对人的健康有危害而禁用。例如早在40年代，美国就应用杀虫剂易乙酰胺，但以后发现它是强致癌剂而停用，但已经造成了对环境的污染。五十年代研究出一种杀蟥剂Aramite，广泛用于棉花、果树、蔬菜，用了七年后发现能引起大鼠和家犬的肝癌，不得不停用，但也已造成了环境的污染。我国过去大量使用有机氯农药，后也发现它们有致癌作用，70年代，我国从瑞士的汽巴――嘉基公司进口杀虫眯的生产流水线，化了大量投资建立了生产厂和20个车间，但就是因为忽略了动物的安全性试验而造成了很大损失。因为投产后，才从国外知道消息，杀早眯能致癌，国外已经不用。以后我国只好停止发展，但已造成损失。由此可见，用实验动物进行的安全性试验对农药、化肥等生产极为重要。

（五）轻工业科学方面

人们的吃穿用，包括食品、食品添加剂、皮毛及化学纤维、生物日常用品，特别是化学制品有害成份的影响，都要用实验动物去试验。

食品、食品添加剂、皮毛制品、化妆品等上市销售，都要求必须先经国家指定的机构采用实验动物进行安全性试验，以证明其对人体无急慢性毒性，且无致癌、致畸、致突变作用，才能供应市场。

（六）重工业和环境保护方面

在重工业上，对有害物的鉴定和防治，以及国土的整个环境保护，包括废物的、气体的、光辐射的、声干扰的，等各方面的研究工业中，实验动物都是监测的前哨和研究防治措施的标样。

（七）国防和军事科学方面

各种武器杀伤效果，化学、辐射、细菌、激光武器的效果和防护，以及在宇宙、航天科学试验中，实验动物都作为人类的替身而取得有价值的科学数据。

人们都知道，在宇宙飞船首次遨游太空时，代替人类受试作生理试验的是实验动物。通过动物实验，研究人体在太空条件下，失重、辐射和天空环境因素对机体生理状态的影响。在核武器爆炸的试验中，实验动物被予先放置在爆炸现场，以观察光辐射、冲击波和电离辐射对生物机体的损伤，此外，在战伤外科的研究中，在防军事毒剂和细菌武器损伤的研究中，实验动物均被用来代替人类作为战争中的受难者，从而研究对各种战伤的有效防治措施。因此，实验动物在军事医学研究上具有特殊的应用价值。

（八）商品鉴定和国际贸易方面

现在已把实验动物的实验鉴定列为法规，它直接影响着对外贸易的数量、质量和信誉。

（九）行为科学的研究方面

实验动物在行为科学的研究中也占有重要地位。例如，汽车设计中的撞击，土建设计中震动的允许程度，灾难性事故的处理等，国外也已经采用实验动物模拟人类。

（十）实验动物科学本身研究方面

在实验动物科学本身研究中，由于其综合性很强，例如，涉及数学、物理、化学、生物学、动物学、胚胎学、营养学、微生物学、遗传学、解剖组织学，寄生虫学、传染病学、免疫学、血液学、麻醉学、生态学等，虽然它的直接研究目的，是取得适用于各种特性需要的实验动物，但它对生物科学的微观领域，都进行了更为深入的探索，例如，在遗传学、生殖生理学等的科学以及实用技术方面，都不断取得突破。

　　实验动物科学应用得如此广泛，主要是由实验动物的特点所决定的。实验动物具有无菌或已知菌丛、遗传背景明确、模型性状显著且稳定，纯度高、敏感性强、反应性一致、重视性好以及繁殖快（世代间隔短）、产仔多、价格相对低廉等特点。因而被广大科学工作者称为“活的 试剂 ”、“活的精密仪器”，可以满足各种不同研究要求和生产需要，因而广泛应用于医学、兽医学、药学、营养学、农学、畜牧学、劳动保护、环境保护、计划生育与优生、食品与饮料添加物、日用化妆品、化纤织物以及生命科学和国际科学等领域。特别是医学、兽医学和有关的生物学的理论研究以及生物药品制造、化学药物筛选、鉴定等实现现代化的重要的工具之一，有力地推动着国民经济的发展。

　　加强对实验动物科学技术的研究，还可为野生动物资源开辟新的利用途径。我国野生动物资源极为丰富，根据1980年“中国动物学会脊椎动物学术 会议 ”文献记载，我国的畜类有420多种，占全世界种类的11.1%（而我国的土地面积仅占世界总数的7%）。单就灵长目（猴类）而言，我国就有18种之多，日本只有1种，英国和美国都没有野生猴类。鸟类种类就更多，有1100余种。这些野生动物都是培育实验动物的宝贵资源，这个巨大的“遗传资料库”的开发和应用，不仅可以满足我国科研、教学与生产的需要，还可大量出口换取外汇与进行动物交换，将为我国四化建设与人类健康作出更大的贡献。

我国是一个10亿多人口的国家，大小畜禽数以亿计，对实验动物的需用量特别大，据估计国家每年约需1，500~2，000万头／只（包括特殊实验动物在内）。随着科学技术与工农业生产的发展，对实验动物质量的要求愈来愈高。因此，加强对实验动物的科学研究，生产更多的、质量更好的实验动物，既可加速对医学、公共卫生学、兽医学等生物科学重大理论的研究及生命现象的探讨，促进科学技术的现代化，加速消灭１５０余种人畜共患病与各种常见病的危害，增进人民健康，同时还可保证生物药品制造与畜牧业的安全生产，促进国民经济的发展。所以，这不仅有巨大的科学意义，而且有重要的现实意义与深远的战略意义。