实验动物福利实施研究进展

冶冬阳, 孙 静, 李日飞, 左儒楠, 李引乾

(1. 江苏沿海地区农业科学研究所, 盐城 224002; 2. 西北农林科技大学动物医学院, 杨陵 712100; 3. 中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所, 兰州 730050)

实验动物福利实施研究进展

冶冬阳1,2, 孙 静3, 李日飞2, 左儒楠2, 李引乾2

(1. 江苏沿海地区农业科学研究所, 盐城 224002; 2. 西北农林科技大学动物医学院, 杨陵 712100; 3. 中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所, 兰州 730050)

动物实验是生命科学研究中不可或缺的手段，因此实验动物对生物医学发展有着重要作用。随着人类社会的发展进步，实验动物福利日益受到人们的关注。本文从动物福利的内涵出发，讨论了实施实验动物福利的必要性，阐述了其发展历史及遵循原则，比对了国内外实验动物福利的现状，并探讨了实施实验动物福利的影响因素与改善措施。旨在提高实验动物福利在动物实验工作者心中的地位，号召与引导人们实施实验动物福利，使其得到良好保障。

实验动物; 实验用动物; 动物福利; 动物实验; “3R”原则

实验动物在药品安全性评价，药理学研究，疾病模型建立，生命科学研究等方面有着重要的作用与地位。然而，长期以来人们在使用实验动物过程中，存在不规范，甚至违背伦理道德的操作。实验动物在为科学奉献自己生命的同时，其基本的福利并没能得到良好的保障。近年来，随着社会的发展进步，实验动物福利越来越受到社会各界的广泛关注, 保护动物福利的呼声日益高涨[1]。实验动物与人类一样有着自己的生命，有对外界的感知与反应，有着一定的心理需求[2]，实验动物福利问题也与伦理、道德、环境、医药等方面有着密切联系[3], 不仅影响着科研结果的社会公信度[4]，也关乎着国家的形象与民族的文明程度。

1 实验动物福利的内容与内涵

英国农场动物福利咨询委员会(FAWC)最早提出了动物应享的“五大自由”: 享有不受饥饿的自由、生活舒适的自由、不受痛苦伤害和疾病的自由、生活无恐惧和悲伤感的自由、表达天性的自由[5]。“五大自由”全面准确的阐明了动物福利的主要内容与实施方向。

动物福利就是保障动物与其周围环境相互协调, 相互适应，精神状态和身体状况良好[6]。实验动物福利包含于动物福利。实施动物福利，就是在满足“五大自由”的基础上，采取最大措施，让动物达到一种无疾病、无行为异常、无恐惧与痛苦, 健康, 轻松的生活状态[7,8]。这并不是强调对动物没有任何伤害的极端福利，而是要在科学实验顺利完成与动物福利保障之间寻求一个最佳状态。

2 实施动物实验的原则

为更好地实施实验动物福利，W. M. S. Russell和R. L. Burch于1959年提出了动物实验的“3R”原则[9]。“3R”即替代(replacement)、减少(reduction)、优化(refinement)[10]。用低等的、各系统不发达的无脊椎动物替代高等的、发达的脊椎动物；运用生物统计学原理，科学设计实验方案，用少量动物得出与大量实验动物相似的实验结果；改进和完善实验技术路线与手段，优化方案，减轻、减少实验过程中动物的疼痛和不安。

“3 R”原则相辅相成，相互联系。如“替代”某种意义上就是为了“减少”，而“减少”也可通过“优化”得以实现。实验中应将“3R”原则作为核心并努力付诸实施，最大限度地保障实验动物福利[11]。

3 实验动物福利立法实施进展

18世纪，哲学家Jeremy Betham指出：“问题不是实验动物能否思考，也不是它们能否说话，而是它们是否在遭受着痛苦”[12]，这体现出了人们对实验动物感受的关注，是实验动物福利思想的萌芽。世界上目前已有超过200部有关动物福利的相关法规得到颁布[13]。

3.1 国外实验动物福利立法现状

3.1.1 美国 美国动物福利与动物保护方面的措施起步很早。早在1866年，美国防虐待动物组织(ASPCA)成立[14]。1877年, 美国善待动物组织(AMA)成立[15]。同年, 美国将人道对待动物相关条文列入联邦法[16]。1892年, 美国人道主义协会要求当局制定相关法规以禁止重复运用动物进行已知知识的实验。1899年, 善待动物教育团体(AHES)成立。1963年,美国国家卫生研究院(NIH)颁布了《实验动物饲养管理和使用指南》, 对实验动物在使用、饲养管理等方面做了规定, 但该《指南》尚未提出“动物福利”字样[17]。1966年, 动植物卫生检疫局(APHIS)颁布《动物福利法》，此法是美国保护非农用动物的第一部法规，实验动物福利正式得到了法律保障[18]。在美国, 每个州及首都特区均有《反虐待动物法》, 足以体现出动物福利与保护在美国社会的重要性。许多实验动物福利方面的书籍和文章得到出版与刊登, 尤其是1975年，Peter Singer的《动物解放》一书出版[19]，将动物福利与动物保护的呼声推向顶峰。为了补充和完善《动物福利法》，卫生部1985年颁布了《人道主义饲养和使用实验动物的公共卫生服务方针》。2008年，美国将动物商业运输的最低年龄要求加入《动物福利法》，表现出了对动物运输过程中福利的关注与提升。

3.1.2 欧洲 英国的动物福利保护早于其他国家，1822年的《马丁法案》是世界上最早防止虐待动物的法律[20]。1 82 4年英国防止虐待动物协会(RSPCA)于在伦敦成立，至今已有近190余年的历史，这是全球历史最悠久、最知名的动物福利组织。随后，1876年颁布的《防止虐待动物法》，具体规定了动物保护方面的要求[21]。1986年，政府颁布了《动物法》，法规要求动物科研机构必须具备设施许可证、项目研究许可证和人员资格认可证, 惟有三证齐全，才能进行相关动物实验[22]。1992年，英国还颁布了《动物设施中的健康与安全规定》、《运输过程动物福利条例》等相关规定以保障实验动物福利。其他欧洲国家也出台了相关法律，法国1976年颁布《法国动物保护法》，荷兰1977年颁布《动物实验法》，瑞典1983年颁布《科学院科学实验动物伦理与动物实验指南》，德国1986年颁布新的《动物保护法》等。欧洲各国于1986年共同签署了《欧洲实验和科研用脊椎动物保护公约》，对实验动物的生活环境、饲喂等做了详细规定[23]。2002年, 世界动物卫生组织(OIE)为了监督与协调动物福利方面工作成立了动物福利工作组[24]。自2002年7月1日起, 欧共体禁止使用动物对化妆品进行安全性检测[25]。2009年起，欧盟禁止从外国进口与销售用动物进行安全性检测的化妆品。这些法规政策体现了欧洲在动物福利方面的努力与提升。

3.1.3 亚洲 日本已颁布超过30部动物福利方面的法规，如《动物实验指南》，《动物处死方法指南》等。新加坡、马来西亚、泰国等也不同程度的完成了实验动物福利的立法[26]。

3.2 国内实验动物福利立法现状

综合珠三角地区行政区域、流域水系、地形、水文地质以及成土母质、土壤类型等要素的相对一致性，最终将风险评价区域划分为 64个基础地理单元（图3）。

3.2.1 立法现状 我国实验动物立法相比西方国家起步较晚, 实验动物管理由政府直接负责。1988年,国家科委颁发了我国第一部与实验动物相关的法规《实验动物管理条例》, 规定了实验动物的饲料与生活环境所需达到的要求, 要求从事实验动物工作的人员对动物必须爱护, 不得戏弄或虐待[27]。我国实验动物管理从此踏入了法制化的道路。1989年, 卫生部颁发《医学实验动物管理实施细则》，后经多次修订，对实验动物保种、引种、饲育、应用、检疫、监督、质量检测等多方面进行了规定。1996年，我国第一部实验动物管理地方法规《北京市实验动物管理条例》诞生，随后很多其他省份也相继颁布了各自的地方管理法规。地方法规的颁布，有利于实验动物管理更好的在各地实施。“动物福利”字样在我国法规中正式出现在2001年《实验动物管理条例》修订草稿，新《条例》(草稿)增加了生物安全与动物福利章节[28], 自此“动物福利”正式出现在我国法规中，标志着我国实验动物福利得到了法律保障以及我国落实实验动物福利的决心。2004年，《北京市实验动物管理条例》得到修订[29], 要求从事实验动物工作的相关单位和个人，维护动物福利, 保障生物安全。2006年科技部颁布了《关于善待实验动物指导性意见》, 实验动物福利进一步在我国发展。各种关于实验动物福利的呼声以及条例要求我国必须出台一部专门用于保障动物福利的法规。在十届全国人大会议上, 有代表呼吁出台《动物福利法》, 2009年我国法律专家开始起草第一部《动物福利法》建议稿。2016年3月, 关于实验动物福利与伦理的国家标准草案得到讨论, 内容涉及实验动物的疼痛管理、安乐死、运输、饲养环境和设备等方面问题, 还对相关人员培训做出了规定[30]。这预示着我国专门用于动物福利的法规可能很快将会诞生。

3.2.2 存在的问题 国外实验动物管理法规重点在“实验动物保护”方面[31]，而我国相关法规重点是提高实验动物的管理与质量，“实验动物福利”字样在相关法律法规中很少出现，内容不足且没有具体化。这使得从事实验动物工作人员没有一个具体的遵循标准，有些甚至钻法规空子，相关部门也无法按法律标准监督实验动物福利的实施。尽早出台“实验动物福利”的专门法规，才能更好的实施与提升实验动物福利。

4 不同实验动物福利实施进展

4.1 啮齿类

4.1.1 磨牙石与玩具 大鼠、小鼠在生命科学实验中的使用数量巨大。饲养中应充分考虑实验动物的生活习惯与天性，使其达到良好的生理状态，才能得到科学准确的实验结果。啃咬、筑巢是啮齿类动物的天性[32]。郎雪楠等[33]通过在动物笼盒内放置磨牙石，饲养三个月后检测大、小鼠的活动能力。结果表明，磨牙石既耐啃咬、损耗慢，而且还具有节约饲料的效果。顾卫忠等[34]将BALB/c小鼠分为对照组与实验组，实验组笼中安装玩具，观测母鼠的怀孕率、产仔率、离乳率及仔代生长情况。结果表明，笼内增设动物玩具不仅可以提高动物福利水平，也可提高其繁殖性能。

4.1.2 新型实验笼具 啮齿类实验动物大都被饲养于笼中，研制适于实验动物生活的新型笼具以及实验过程中更加科学合理的保定与实验装置，是实验动物福利实施的进步[35]。丁在咸等[36]设计开发了一种用于医学研究和药理代谢实验的多功能动物代谢笼具。该代谢笼使大鼠和小鼠能自由饮水或进食，能随意活动或休眠，能自然表现其动物行为和代谢活动，无需麻醉保定或强制捆绑就可开展生物代谢、静脉定量输液、电生理活动监控等动物实验相关研究。这种改进思路提高实验动物福利，体现了“3R”中的“优化”原则，为相关生物医学实验和药动学实验创造了一个新平台。

4.2 小型猪

目前人们发现将合适的音乐、光照等用于哺乳动物养殖业对动物的生长能产生良好的影响[37]。因此, 在哺乳类实验动物饲养中, 采取多元福利措施,如运用音乐、色彩、香薰、生物活性垫料等，提高实验动物福利, 以期达到良好的实验结果。胡樱等[38]将来自6窝的12头雌性巴马小型猪分别编入常规饲养组和多元福利优化组饲养9周，测定两组的应激分子表达、免疫平衡、血常规指标和生长情况。结果表明，采用多元福利措施优化饲养有助降低中小型猪的应激水平，提高抗应激能力，同时可引起免疫平衡和血常规指标相应改变。

4.3 非人灵长类

非人灵长类实验动物智力发达，聪明好动，不易驯化[39]。保证非人灵长类实验动物享有良好的动物福利，使之身心处于更舒适的状态，建立工作人员和动物之间的和谐关系，有助于减少动物的攻击性，更好地保障实验中工作人员的安全[40]。动物群养密度要根据年龄、性别等适中安排以防止打斗、抢食抢水、空气质量下降、微生物滋生等的可能。实验过程应动物进行安抚，需要麻醉的要合理选择麻醉药物，掌握麻醉深度，尽最大可能减轻动物痛苦。实验结束后，应定期观察动物反应，出现问题及时处理[41]。

4.4 鱼类

鱼类是水产学等学科的主要实验动物，鱼类的福利问题也受到了人们的关注。欧盟制定的新的实验动物保护指(2010/63/EU)于2013年开始实施，该指令与前一版相比，完善了对鱼类的福利要求，要求在可能的情况下，用胚胎及幼鱼代替成鱼实验, 以减少成鱼的使用数量, 体现“3R”原则[42]。

5 实施实验动物福利的影响因素

5.1 动物实验人员的素质

动物实验从业人员的素质技能水平，对实验动物日常与实验中能否享有福利关系密切。素质高，知识丰富，实验技能扎实的人员，动物保护意识较高，深知动物的“五大自由”，实验中尽可能按照“3R”原则，使实验动物享受更多的福利。应定期对实验动物工作者进行相关技能培训。

5.2 实验动物的生活环境

实验动物享有生活舒适的自由。应根据不同动物身体大小、生活习性等特点使用动物设施和笼器具等设备，保证动物生活空间足够宽敞，周围环境的温度、湿度以及通风适宜。对实验动物所铺的垫料质量应疏松、柔软、易吸湿、并且常更换，保持干燥。尽可能将动物饲养在安静环境中，如有条件，可为其配备玩具，定时播放轻音乐等[43]。饲养动物的笼具应定期清洗消毒，防止发生疾病。

5.3 实验动物的饲喂

不同的动物其生活习性与饮食喜好差异很大，应根据对不同种类的实验动物，配制符合其生长所需营养的饲料进行饲喂，且应按实验动物品种品系不同, 分开饲养动物, 以防止其相互攻击, 排斥异类。

5.4 实验设计

实验中应时刻考虑并合理运用“3R”原则，设计更好的实验方法，优化实验方案，运用少量实验动物或低等动物替代高等动物进行实验，实验前给动物麻醉和镇痛以减轻痛苦，实验后采用人道方式处死实验动物。在运用动物的每一环节，都将实验动物福利的保障考虑周全，这样实验动物的福利保障将会更上一个台阶。

6 展望

对实验动物福利问题的提出与重视，是人类社会发展进步的体现，人类在满足自身需求的同时，也开始考虑其他物种的感受，关注它们的生存是否舒适，是否受到人道的对待。实验动物福利不仅是科学研究准确性的内在需要，也是人类社会伦理道德方面的要求。实施实验动物福利，不仅需要各国完善相关的法律条文去强制要求，更重要的是保护动物权利与福利思想的深入人心，惟有人们实验动物保护意识的最终提升，保护实验动物的思想根植于人们心中，在实验的每一个环节，实验动物的福利才能得到根本的保障。

[1] Cochrane A, Cooke S. ‘Humane intervention’: the international protection of animal rights[J]. J Glob Eth, 2016, 12 (1):106-121.

[2] Baker KC, Bloomsmith MA, Neu K, et al. Positive reinforcement training as enrichment for singly housed rhesus macaques (Macaca mulatta).[J]. Anim Welf, 2010, 19(3):99-124.

[3] Harrington LA, Moehrenschlager A, Gelling M, et al. Conflicting and complementary ethics of animal welfare considerations in reintroductions[J]. Conserv Bio J Soci Conserv Bio, 2013, 27(3):486-500.

[4] 恽时锋, 田小芸, 董敏, 等. 医学实验动物福利伦理问题分析[J]. 中国比较医学杂志, 2010, 20(10):397-400.

[5] Mellor DJ. Updating animal welfare thinking: moving beyond the “five freedoms” towards “a life worth living”[J]. Animals (Basel), 2016, 6(3):21.

[6] Agoramoorthy G, Harrison B. Ethics and animal welfare evaluations in South East Asian zoos: a case study of Thailand. [J]. J Appl Anim Welf Sci, 2002, 5(1):1-13.

[7] 史小平, 王禄增, 王捷, 等. 试论动物福利概念及实验动物福利内涵[J]. 中国比较医学杂志, 2004, 14(5):309-310.

[8] 欧阳华, 李兆荣. 论实验动物的福利保护[J]. 实验动物科学, 2007, 24(1):54-56.

[9] Blakemore C, Clark JM, Nevalainen T, et al. Implementing the 3Rs in neuroscience research: a reasoned approach[J]. Neuron, 2012, 75(6):48-50.

[10] Osborne NJ, Payne D, Newman ML. Journal editorial policies, animal welfare, and the 3Rs. [J]. Am J Bio Aj, 2009, 9(12):55-59.

[11] Ellen ED, Rodenburg TB, Albers GA, et al. The prospects of selection for social genetic effects to improve welfare and productivity in livestock.[J]. Front Genet, 2014, 5:377.

[12] See WL. Animal Protection Laws of Singapore and Malaysia [M]. Singapore: Social Science Electronic Publishing, 2013.

[13] 李晓燕, 卢选成, 刘艳, 等. 实验动物管理工作中动物福利的重要性及影响动物福利的重要因素[J]. 实验动物科学, 2011, 28(3):74-77.

[14] Henssonow SF, Surhone LM, Tennoe MT, et al. American Society for the Prevention of Cruelty to Animals[M]. American: Betascript Publishing, 2010.

[15] 崔淑芳. 实验动物学[M]. 上海: 第二军医大学出版社, 2013.

[16] 周红格. 论我国动物保护立法的基本原则——源于对美国联邦动物福利法的思考[J]. 广播电视大学学报: 哲学社会科学版, 2010(1):14-18.

[17] 美国《实验动物饲养管理和使用指南》修订委员会. 实验动物饲养管理和使用指南[M]. 第8版. 王建飞, 周艳,刘吉宏, 译. 上海: 上海科学技术出版社, 2012.

[18] Larry C, Jamie A. Pain and laboratory animals: publication practices for better data reproducibility and better animal welfare[J]. PLoS One, 2016, 11(5):e0155001.

[19] Peter Singer. 动物解放[M]. 孟祥森, 钱永祥, 译. 北京: 光明日报出版社, 1999.

[20] 徐文. 论动物民事法律地位[D]. 重庆: 西南政法大学, 2011.

[21] Finn MA, Stark JF. Medical science and the Cruelty to Animals Act 1876: A re-examination of anti-vivisectionism in provincial Britain[J]. Stud Hist Philos Biol Biomed Sci, 2015, 49C:12-23.

[22] Dan L. Protecting animals versus the pursuit of knowledge: the evolution of the british animal research policy process [J]. Soc Anim, 2011, 19(4):356-367.

[23] Stanisav Herman. 欧洲理事会(CoE)和ETS 123规定[C]. 国际实验动物专题研讨会论文摘要集. 北京: 2005.

[24] 张洁, 张登辉. 国内外动物福利现状比较及思考[J]. 畜牧兽医杂志, 2013, 32(1):36-38.

[25] 孔琪. 欧盟新的动物福利计划具体目标[J]. 中国实验动物学报, 2006(2):156.

[26] 史晓萍, 董婉维, 尚昌连,等. 我国实验动物福利立法概况[J]. 实验动物科学与管理, 2005, 22(4):62-64.

[27] 国家科学技术委员会. 实验动物管理条例[J]. 北京实验动物科学, 1988(3):3-6.

[28] 刘艳, 王珑. 浅谈动物实验过程中实验动物福利问题[J].中国公共卫生管理, 2010(1):113-114.

[29] 齐文安. 《北京实验动物管理条例》于2004年12月2日通过[J]. 中华病理学杂志, 2005, 34(1):49-49.

[30] 赵萌. 中国首个实验动物福利与伦理的国家标准草案即将颁布[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(11):1826-1826.

[31] 唐利军, 徐国景, 姚云, 等. 国内外实验动物科学发展动态[J]. 湖北预防医学杂志, 2002, 3:25-27,49.

[32] Maestri R, Patterson BD, Fornel R, et al. Diet, bite force and skull morphology in the generalist rodent morphotype[J]. J Evol Bio, 2016, 29(11):2191-2204.

[33] 郎雪楠, 陈雪婷, 李兆阳, 等. 磨牙石在大、小鼠饲养中的应用[J]. 实验动物与比较医学, 2015, 35(4):308-310.

[34] 顾卫忠, 王晓东, 鲍世民, 等. 玩具对小鼠生长繁育性能影响初探[J]. 实验动物与比较医学, 2008, 28(2):131-132.

[35] Hoglund AU, Renstrom A. Evaluation of individually ventilated cage systems for laboratory rodents:cage environment and animal health aspects[J]. Lab Anim, 2001, 35(1):51-7.

[36] 丁在咸, 秦环龙, 严钱勤. 多功能大、小鼠生理实验代谢笼的研发及初步应用[J]. 实验动物与比较医学, 2009, 29 (5):319-324.

[37] Tamminen S. Changing values of farm animal genomic resources. from historical breeds to the Nagoya Protocol[J]. Frontiers in Genetics, 2015, 6:279.

[38] 胡樱, 杨斐. 多元福利措施改善巴马小型猪福利状况的实验评价[J]. 实验动物与比较医学, 2016(2):121-125.

[39] Bailey J, Capaldo T, Conlee K, et al. Experimental use of nonhuman primates is not a simple problem [J].Nat Med, 2011, 6(14):1815-1824.

[40] Chaumette T, Lebouvier T, Aubert P, et al. Neurochemical plasticity in the enteric nervous system of a primate animal model of experimental Parkinsonism[J]. Neurogastroenterol Motil, 2009, 21(2):215-222.

[41] 高建峰, 谢莉萍, 陈健东, 等. 非人灵长类实验动物福利与AAALAC认证[J]. 实验动物与比较医学, 2010, 30(6):465-467.

[42] 常嘉, 潘学营, 陆亮, 等. 斑马鱼饲养管理操作与动物福利[J]. 实验动物与比较医学, 2013, 33(6):452-457.

[43] 李军延, 刘帅. 实验动物环境丰富化[J]. 中国实验动物学报, 2015, 23(3):327-330.

Research Progress on Implementation of Laboratory Animal Welfare

YE Dong-yang1,2, SUN Jing3, LI Ri-fei2, ZUO Ru-Nan2, LI Yin-qian2
1. Institute of Agricultural Sciences in Coastal Area of Jiangsu Province, Yancheng, 224002, China; 2. College of Veterinary Medicine of Northwest A&F University, Yangling 712100, China; 3. Lanzhou Institute of Husbandry and Pharmaceutical sciences of CAAS, Lanzhou 730050, China)

Animal experiments are indispensable means for biomedical research. Laboratory animals play an important role in the development of science. With the social development, people pay more attention on animal welfare. For the purpose of improving and implementing animal welfare, this article discusses the necessity of the implementation of the laboratory animal welfare, explicit its historical development, compares the current situation in our country with abroad, and discusses the influential factors of the laboratory animal welfare and its improvement measures, the main purpose is to let laboratory animal scientists put more effect on animal welfare, while ensure animal welfare through guide people to implement animal welfare.

Laboratory animal; Experimental; animal Animal welfare; Animal experiment;“3R”principles

S852 Q95-33

A

1674-5817(2017)02-0166-05

10.3969/j.issn.1674-5817.2017.02.016

2016-09-20

冶冬阳(1989-), 男, 汉族, 硕士研究生, 研究方向: 新兽药研发。E-mail: wintersunwyp@163.com

李引乾, 教授, 汉族, 博士, 研究方向: 兽医药理与毒理学。E-mail: liyinqian628@163.com