【ch04】动物实验的伦理问题

生物医学工程伦理动物实验的伦理问题第四章教育部生物医学工程类专业教学指导委员会“十三五”规划教材01动物实验的伦理问题动物实验的伦理问题011.中国传统文化中的动物保护思想一、动物保护的社会认知(1)儒家、墨家文化中的动物保护思想儒家文化讲究“仁义礼智信”，主张“仁者爱人”及“仁者爱物”；儒家文化中最重要的内容就是仁爱、恻隐。儒家文化体现出了关爱动物的思想，虽然尚有“自私物种”的狭隘性，可它具有超前的动物生态伦理思想这一事实是不可否认的。墨家出于儒家，但在很多思想上与儒家形成对立。墨家的核心观点是“兼爱”，但其兼爱只是在人类之间，并没有延伸到动物。墨家已经看到了人与动物的区别，即人只有通过劳动才能生存，而动物则不需要。动物实验的伦理问题011.中国传统文化中的动物保护思想一、动物保护的社会认知(2)佛教文化中的动物保护思想佛教的思想核心是慈悲为怀，劝诫世人要尊重和宽容所有的人和所有的生灵。佛教提出的保护动物的思想大致可以从三个方面进行阐述。一是普度众生。天地之大德曰生，如来之大道曰慈，人物虽异，心性是同。再是生死轮回。今生为人不善，来世可能变牛变马，现在的动物，可能就是前世造了孽的人。三是因果报应。许多人离苦得乐，消灾避难，就是因为止恶行善，爱惜和挽救了一些动物的生命，因而得了好报。在中国古代，民间吃斋、放生是受尊敬的善行。动物实验的伦理问题011.中国传统文化中的动物保护思想一、动物保护的社会认知(3)道家文化中的动物保护思想世间的万事万物都是道的流行变化的一个形式，都是道的表现方式，实质是没有差别的，也就是庄子所说的“天地与我并生，万物与我合一”。在道家演变成道教之后，逐渐发展出了贵生戒杀的思想内容。生命在道家文化中是最可贵的，不论对哪种生命体都应当尊重和爱护。道家的“尊道贵生”思想被不断继承和发展。作为中国古代的主要思想流派之一，道家以形而上的道的抽象概念解释宇宙万物的生成，从根本上认定万物的平等无差，又以教义、戒律的形式教化、引导着现实中的人们爱生护生，广泛传播了关爱生命、爱护动物的理念。动物实验的伦理问题01一、动物保护的社会认知(1)古代的哲学和宗教对动物的认知在古代西方，哲学与宗教是理解人与动物关系的主要理论来源。古希腊哲学家毕达哥拉斯他认为动物和人类的灵魂是可以相互转换的，因此他坚持素食主义。希腊哲学家思培窦可里斯动物是理性的、有知觉的，能感受到疼痛，人类不应伤害动物。他的思想是现代动物保护理论的哲学源泉。亚里士多德认为动物是没有理性的，自然等级远低于人类，可以被屠杀和食用。2.西方动物保护思想的发展动物实验的伦理问题01一、动物保护的社会认知(2)近代仁慈主义的动物保护思想在文艺复兴时期，为了摆脱神学，学者们强调人的重要性。动物被认为是低于人类的存在。19世纪的亨利·塞尔特将英国扩展伦理共同体的思想推到了顶峰。因此，他提出了一个独到的观点：“如果我们准备公正地对待低等种属(即动物)，我们就必须抛弃那种认为在它们和人类之间存在着一条‘巨大鸿沟’的过时观念，必须认识到那个把宇宙大家庭中所有生物都联系在一起的共同的人道契约。”2.西方动物保护思想的发展动物实验的伦理问题01一、动物保护的社会认知(3)动物解放论以辛格为代表的动物解放论的哲学基础是边沁的功利主义。功利主义伦理学的两个基本原则是平等原则与功利原则。平等原则所关心的是“利益”，而不管这个利益的主体是谁。如果我们既不想违背平等原则(平等地关心每一个存在物的利益)，也不想违背功利原则(最大限度地追求快乐，或把痛苦降低到最低限度)，或想把平等原则和功利原则贯彻到底。概而言之，辛格理论的目标就是解放所有的动物。2.西方动物保护思想的发展动物实验的伦理问题01一、动物保护的社会认知(4)动物权利论雷根所主张的动物权利是指道德权利一独立于法律权利且比法律权利更根本，即不受伤害和不受干涉的权利。这种思想与其批评者的分歧即在非人类动物是否拥有消极的道德权利这一问题上。雷根认为我们每个人都拥有平等的道德权利。动物也拥有值得我们予以尊重的天赋价值。动物身上的这种价值赋予了它们一种道德权利，即不遭受或不应遭受痛苦的权利。雷根认为，动物权利运动力图实现的目标不是去改革对动物剥削的方式，使得我们对动物的所作所为更为仁慈，而是要废除对动物的剥削利用。2.西方动物保护思想的发展动物实验的伦理问题01一、动物保护的社会认知(5)动物福利论“动物福利”概念是由休斯于1976年正式提出的，通常被定义为一种康乐状态。动物福利论认为人类可以利用动物，但这种利用必须以动物可以承受的范围为限度，人类应对动物施以“人道”的关怀。一方面，对人类而言，动物具有多种多样的外在价值(或称工具价值)，因此人类利用动物是可能的、合理的；另一方面，因为动物具有感觉、记忆和认知能力等内在价值，所以应当改进和废除动物利用中那些残忍的手段和方式，尽可能使动物免受不必要的痛苦。2.西方动物保护思想的发展动物实验的伦理问题01二、动物实验的社会认知1.动物实验的概念目前，动物实验主要应用于四个方面。(1)科学研究。比如利用动物建立人类生理和疾病的动物模型，从而鉴定使人致病的病原体。(2)常规检测。药品、化妆品和家用产品清洁剂的安全测试，以及疫苗的测试、药物的筛选、长期毒性试验、过敏试验，等等。(3)教学实验。目的是验证知识，练习操作，主要包括学校教学、解剖展示等。(4)外科练手。很多困难的外科手术，尤其是器官移植手术等首先都是在动物身上进行演练的。动物实验的伦理问题01二、动物实验的社会认知1.动物实验的概念动物实验作为一种科学方法，一直到19世纪才开始建立自己的地位并被大量运用于生理学的研究中。贝尔纳认为首先应该将自然研究与实验区分开来，在实验中必须控制某些因素，而自然研究则只是单纯观察会发生什么现象。他认为：传统医学有两个缺陷。第一，作为一门观察科学，同自然史学一样，它是完全被动的。第二，病理损伤本身并不是疾病的起因，而应是病变的结果。动物实验的伦理问题01二、动物实验的社会认知2.动物实验的意义实验动物和动物实验在生物医学和预防医学的发展中做出了重要贡献。可以说，没有实验动物和动物实验，就没有今天的实验医学。动物和人虽有本质区别，但也有共性。研究者可以通过对动物的各种疾病和生命现象的研究，获得相关知识，进而推用到人类的身上。因此，实验动物是人类的替难者。大量事实已证明，如果不认真、严肃地做必要的动物实验，就会造成严重的后果。动物实验的伦理问题01二、动物实验的社会认知2.动物实验的意义现如今，动物实验的重要性越来越被人们所认识，这是因为在医学和生命科学领域内，凡是关于人并最终应用于人的生命规律和保健知识与技术，必须首先进行动物实验，然后再做人体实验，最后才能够实际应用。而且在这三个阶段之间，只有前一个阶段的研究结论具有可靠的科学性、安全性、有效性等，才可以考虑转入下一个阶段。动物实验的伦理问题01二、动物实验的社会认知(1)支持动物实验的理由美国实验动物科学协会曾发表文章声援动物实验，文中论证了实验动物用于医学实验的合理性。动物实验为人类带来了大量益处，每个美国人都从动物实验的结果中受益。目前，世界上正有成千上万的人因为疫苗而保持着健康，而这些疫苗的研发都得益于动物实验。研究者还认为对于药理学和毒理学研究，动物实验是至关重要的，停止动物实验就意味着阻止对人类有利的发现。另一个支持动物实验的观点是人类中心主义。3.动物实验的伦理学争议动物实验的伦理问题01二、动物实验的社会认知(2)反对动物实验的理由有学者认为，使用动物进行人类疾病的模仿和研究经常是靠不住的，而且偶尔还会误导科学研究的方向，还会浪费大量本可用于其他公共卫生项目的宝贵的财政资源。人均寿命的提高主要得益于动物实验的说法是错误的。还有学者认为部分动物实验几乎没有任何益处，对动物、对人类也没有好处，只是为了满足不少人的私欲。这些好奇心，如果不导致生命的摧残与痛苦，当然是可以接受的，但如果导致，就不可忍受。3.动物实验的伦理学争议02开展动物实验应遵循的基本原则开展动物实验应遵循的基本原则02第一次全面系统地提出了著名的3R原则，即Reduction(减少)、Replacement(替代)和Refinement(优化)。3R原则的含义就是“在不影响实验结果的前提下，尽量减少使用动物的数量或采用替代的方法以及通过合理优化实验程序来减少实验动物的数量”。Reduction(减少)是指在科学研究中进行动物实验时，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来获得更多的实验数据的方法。减少的目的不仅是降低成本，更重要的是要用最少的动物达到所需要的目的，这同时也是对动物的一种保护。一、动物实验的3R原则开展动物实验应遵循的基本原则02目前，减少动物使用量常用的几种方法如下：

(1)充分利用已有的数据，建立实验动物资源数据库，通过网络实现动物实验数据的资源共享，以避免不必要的动物实验；(2)实验方案的合理设计和实验数据的科学统计分析；(3)替代方法的使用；(4)动物的重复使用(应根据实验要求和动物质量、寿命来决定)；(5)从遗传的角度考虑动物的选择；(6)严格操作，提高试验的成功率；(7)使用高质量的实验动物。一、动物实验的3R原则开展动物实验应遵循的基本原则02一、动物实验的3R原则Refinement(优化)是指在必须使用动物进行有关实验时，应尽量减少非人道程序对动物的影响范围及程度。疼痛和紧张可能由实验或非实验的因素造成，而这些都可以通过良好的实验方案来解决。从科学的角度来说，只有给动物提供最好的、最接近它们自然生活环境的条件，才能让动物在生理和心理上都达到最接近自然的状态。只有这样，科学实验的结果才能最接近真实的结果，从而保证动物实验结果的可靠性。开展动物实验应遵循的基本原则02Replacement(替代)是指使用没有知觉的实验材料代替活体动物，或使用低等动物替代高等动物进行试验，并获得相同实验效果的科学方法。替代根据是否使用动物或动物组织，可分为相对性替代和绝对性替代。根据替代动物的不同，替代可分为直接替代和间接替代。根据替代的程度差异，替代又可分为部分替代和全部替代。一、动物实验的3R原则开展动物实验应遵循的基本原则02一、动物实验的3R原则优化的主要内容包括以下两点：(1)实验方案设计和实验指标选定的优化，如选用合适的实验动物种类及品系、年龄、性别、规格、质量标准，采用适当的分组方法，选择科学、可靠的检测技术指标等；(2)实验技术和实验条件的优化，如麻醉剂、镇痛剂或镇静剂的合理使用，实验操作技术的掌握和熟练，实验环境的改善等。开展动物实验应遵循的基本原则023R原则在动物实验流程中的体现如图4.1所示。一、动物实验的3R原则开展动物实验应遵循的基本原则02二、动物实验的5F原则5F是指实验动物的五大福利，即(1)免受饥饿的自由；(2)生活舒适的自由；(3)免受痛苦、伤害和疾病的自由；(4)免受恐惧和不安的自由；(5)表达天性的自由。开展动物实验应遵循的基本原则02二、动物实验的5F原则5F原则在动物实验的具体应用中主要体现在以下方面：在动物饲养环境上必须做到使动物享有免受饥饿的自由，每天要给予动物充分的饲料使其生长，这是实验动物所拥有的权利；在笼中，必须给予动物翻转、舔梳、站立、卧下和伸腿的空间来保证动物舒适地生活；在实验过程：中要尽量避免实验动物的痛苦，做轻抚等动作来安定动物；不能在实验动物面前宰杀其他动物，引起动物不安、焦虑的情绪，以防止在抓取实验动物时，动物会啮咬实验者，造成不必要的麻烦。开展动物实验应遵循的基本原则02三、动物实验应遵循的其他原则(1)关于动物实验的目的与价值。不进行没有必要的动物实验，任何动物实验都要有正当的理由和有价值的目的，只有在用其他替代技术尝试失败后才可使用动物进行实验。实验者应该充分了解、承认和尊重动物生命的价值。(2)关于动物实验的准备。在使用动物之前，实验者应对所有资料和相关文件进行详细的研究，并充分利用各方面的资料尽可能地在研究中不使用动物。(3)关于动物实验的过程与结果。在选择具有适宜的遗传背景和高质量的实验动物、设计好合理的实验程序以及掌握实验操作技术的基础之上，实验者应该知道如何能够选用最少数量的动物来达到科研项目的最终目标。开展动物实验应遵循的基本原则02三、动物实验应遵循的其他原则(4)关于动物实验的环境与条件。实验用动物必须采用统一的标准进行饲养管理，建筑设施、笼器具应舒适、安全，要为动物的运输和饲养提供最佳条件，防止疾病发生。(5)关于动物实验人员的培训。所有进行实验、参与实验、照顾实验动物、监督动物生活的相关人员，均需接受适当的教育及训练。(6)关于动物实验的伦理审查。从事动物实验相关工作的单位，应成立由管理人员、科技人员、动物实验专业人员和本单位以外人士组成的实验动物福利伦理审查委员会(简称伦理委员会)，来具体负责本单位有关实验动物的福利伦理审查和监督管理工作。开展动物实验应遵循的基本原则02四、动物实验伦理审查的基本原则在国际范围内，动物实验项目的申报与实施都必须经过权威的伦理委员会审查，其审查的基本原则有以下几点。(1)动物保护原则。这一原则是对3R原则的综合运用，它要求审查委员会审查动物实验的必要性，对实验目的、预期利益与造成动物的伤害、死亡进行综合的评估。(2)动物福利原则。保证实验动物在运输、生存过程中享有最基本的生活权利，享有免受饥渴、生活舒适的自由，享有良好的饲养条件和标准化的生活环境，各类实验动物管理要符合该类实验动物的操作技术规程。开展动物实验应遵循的基本原则02四、动物实验伦理审查的基本原则在国际范围内，动物实验项目的申报与实施都必须经过权威的伦理委员会审查，其审查的基本原则有以下几点。(3)伦理原则。既要考虑实验动物的利益、善待动物，还要保证从业人员的安全。动物实验的方法和目的符合人类的道德伦理标准和国际惯例。(4)综合性科学评估原则。综合性科学评估主要涉及评估的公正性、必要性和利益平衡三个方面。03动物实验替代方法的概念、研究内容与相关技术动物实验替代方法的概念、研究内容与相关技术03动物替代研究(NonanimalAlternatives)，

也称非动物研究(NonanimalResearch)，是.指利用替代活体动物的方法，实现生命科学及其他相关研究的实验目的。动物替代研究方法的理论代表为3R原则，即替代(Replacement)、减少(Reduction)和优化(Refinement)。3R是现今动物实验替代方法的发展方向，有时就是替代实验的代名词。其主要内容包括：①减少动物的使用数量和时间；②以非动物模型来替代动物模型的使用；③优化动物的使用方法，以减少给动物带来的疼痛和不适等。一、动物替代研究的概念、内容与分类动物实验替代方法的概念、研究内容与相关技术03按研究范围来分，动物替代主要包括动物检测替代(AnimalTestingAternatives)和动物使用替代(AnimalUseAlternatives)。(1)动物检测替代。在程序方面，以体外检测方法代替动物整体检测，如使用组织培养技术和数学模型等，提倡在科学研究或实验室诊断中使用替代动物整体检测的检验方法。(2)动物使用替代。在研究、检验和教育中使用替代动物的方法，以达到相同目的。按实验动物替代的层次可分为：非生物替代，；减少型替代，减少实验动物的使用数量和时间；优化型替代。一、动物替代研究的概念、内容与分类动物实验替代方法的概念、研究内容与相关技术03二、动物实验替代的相关技术方法1.动物实验替代技术方法的接受情况动物实验替代方法已逐渐为自然科学领域的研究者所接受，正在逐步替代或部分替代动物实验而被应用到各个研究领域中，如化妆品、化学品、药品、食品、农药等产品的开发与研制。科技进步始终是动物实验替代方法得以快速发展的驱动力量。此外，动物实验替代方法还包括应用于热源试验、疫苗生产、生物制品测试等医疗领域的方法。动物实验替代方法的概念、研究内容与相关技术03二、动物实验替代的相关技术方法2.动物实验替代新技术现代研究中的替代方法，主要借助先进技术的精华并加以整合，如标志技术、分子生物学、组学技术(基因组、蛋白组、代谢组、细胞组)、组织工程技术、干细胞技术、图像分析、高通量试验、计算机模拟技术等，替代方法更复杂化、多元化，也更有逻辑性且更接近将人作为整体的实际情况。(1)非测试方法非测试方法通常是指任何基于计算机开发的预测方法。主要包括定量构效关系、分类法、交叉参照、毒理学阈值和专家系统等。动物实验替代方法的概念、研究内容与相关技术03二、动物实验替代的相关技术方法2.动物实验替代新技术(2)组学技术把组学技术应用于替代方法的开发主要有以下优势：一是利用人源细胞或干细胞进行体外试验，与人的相关性更高，有助于建立更有效的安全性评估策略和毒性预测技术；二是将基因表达作为了解生物学过程的指标，有可能在亚临床水平或低剂量下进行体外测定，发现不同于以往病理学或临床效应的指标，而且通过相关性分析可能发现这些指标更加适宜；最后，如果不同的试验系统具有相同的基因表达，那么动物试验就会减少，体外试验就会增加，而且后者更易实现标准化而被广泛应用。动物实验替代方法的概念、研究内容与相关技术03二、动物实验替代的相关技术方法2.动物实验替代新技术(3)新型体外试验系统体外重建皮肤技术的成熟直接推动了替代方法的发展，如现有法规已认可的眼刺激的重建角膜方法、皮肤腐蚀的皮肤模型方法等。今后，替代技术将向更复杂的系统性毒性和靶器官毒性深入，替代技术的进步在很大程度上依赖于先进的体外试验系统的建立。人体芯片技术的开发，可以实现在人体组织中检测新药的安全性和功效，阐明组织对化合物的反应机制，更好地模拟器官的生理特性和细胞之间的相互作用，更好地开发疫苗、生物产品和新药，更精准地代替传统动物实验。动物实验替代方法的概念、研究内容与相关技术03二、动物实验替代的相关技术方法2.动物实验替代新技术(4)干细胞研究干细胞研究取得的巨大进步，以及体细胞重编程产生多能干细胞的技术的发展，为替代方法的研究提供了稳定的人类干细胞衍生细胞，因此有望解决物种间外推的需要。无论是基于胚胎干细胞(ESC)，还是神经干细胞，研究者都开发出了用于毒性测试的替代方法。这些技术上的改进提高了EST方法的适用范围，同时也为干细胞技术应用于其他毒性测试替代方法的研发提供了参考。动物实验替代方法的概念、研究内容与相关技术03二、动物实验替代的相关技术方法2.动物实验替代新技术(5)高通量和高内涵筛查技术高通量(HighThroughputScreening，HTS)和高内涵筛查(HighContentScreening，HCS)技术，是基于分子水平和细胞水平的活性评价方法(模型)，以微板形式作为实验工具载体，通过自动化操作系统执行试验过程，以灵敏快速的检测仪器采集实验结果数据，以计算机分析处理实验数据，是一种能够在短时间内对数千种样品进行生物活性等检测的技术体系。HTS的最大优势是可以实质性地减少昂贵的动物使用和花费，此外，还可以被用于检测化学物在不同的体外实验系统中暴露的生物学反应。04实验动物福利管理和质量认证实验动物福利管理和质量认证04对于动物福利(AnimalWelfare)的概念，国内外有种种解释，但其实质都是相同或相近的，其基本出发点都是让动物在康乐(Well-being)的状态下生存或在无痛苦的状态下死亡。动物福利是动物在整个生命过程中得到保护的具体体现，是动物生活环境的客观条件的反映。动物福利的实质就是保证动物的康乐，动物康乐是指动物自身感受的状态，也就是“心里愉快”的感受状态，包括无任何疾病，无行为异常，无心理的紧张、压抑和痛苦等。一、动物福利的概念实验动物福利管理和质量认证04从理论上讲，动物康乐的标准是对动物需求的满足，动物的需求包括三个方面：维持生命的需求、维持健康的需求和维持舒适的需求。人们往往重视的是维持生命和健康的需求，而忽视维持舒适的需求。动物福利这一概念是从反虐待动物过渡而来的。英国人提出“反虐待动物”这一概念，主要是针对人粗暴地对待动物、残忍地杀害动物而提出的，虽然当时也有其他方面的动物福利问题但不是突出矛盾；而后来提出的“动物福利”概念。一、动物福利的概念实验动物福利管理和质量认证04二、动物福利的基本内容国际上普遍认可的动物福利包括以下五方面的基本内容：

(1)为动物提供适当的清洁饮水以及保持健康和精力所需的食物，使动物不受饥渴之苦，即免受饥饿的自由；(2)为动物提供适当的房舍或栖息场所，能够舒适地休息和睡眠，使动物不受困顿不适之苦，即生活舒适的自由；(3)为动物做好防疫，预防疾病并给患病动物及时诊治，使动物不受病痛、伤痛之苦，即免受痛苦、伤害和疾病的自由；(4)保证动物拥有良好的条件和处置措施，使动物不受恐惧和精神的痛苦，即免受恐惧和不安的自由；(5)为动物提供足够的空间、适当的设施及同类动物的陪伴，使动物能够自由表达正常的习性，免受身体热度不适，即表达天性的自由。实验动物福利管理和质量认证04三、实验动物福利管理动物福利法起源于英国。1822年，人道主义者查理●马丁提出的《禁止虐待动物法令》在英国国会顺利通过，这部法令也因此被称为“马丁法令”。“马丁法令”是人类历史上第一部反对人类任意虐待动物的法令。从20世纪开始，英国着手建立了较为完善的涉及农用动物、实验动物、伴侣动物和野生动物的动物保护及其福利法规体系。1.英国实验动物福利管理实验动物福利管理和质量认证04三、实验动物福利管理1866年4月19日，纽约立法当局通过了一项禁止残酷对待所有动物的法案，即《禁止残酷对待动物法》。目前美国所有的州都有关于保护动物的法律，有些州的立法甚至将虐待动物的行为上升为犯罪。在AWA实施