實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在生物醫(yī)學(xué)等各領(lǐng)域中的應(yīng)用
?。ㄒ唬┥茖W(xué)方面
這方面是比較直接的、大量的。生命科學(xué)中,人類(lèi)的健康和福利研究離不開(kāi)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。在對(duì)人的各種生理現(xiàn)象和病理機(jī)制及疾病的防治研究中,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是人的替難者。譬如,癌癥是威脅人類(lèi)健康的zui大疾病,由于在腫瘤的移植、免疫、治療等研究中使用了裸鼠、悉生動(dòng)物和無(wú)菌動(dòng)物,對(duì)各種惡性腫瘤的致癌原因,尤其是化學(xué)致癌物質(zhì)、病毒致癌、腫瘤的病毒、免疫、治療等方面和研究有了的進(jìn)展,計(jì)劃生育研究有相當(dāng)大的工作是在動(dòng)物身上作的。巴甫洛夫條件反射試驗(yàn)和我國(guó)生物學(xué)家朱洗的無(wú)外祖父的蟾蜍,即由動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行成功。各種疾病,如高血壓、動(dòng)脈硬化、心臟病、甲狀腺疾病、糖尿病、肥胖癥、肺炎、支氣管哮喘、肺氣腫、矽肺、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、精神病、重癥肌無(wú)力、胃病、腎病、肺病、胰病、膽病、畸形、傳染病及外科病等發(fā)病、治療與*的機(jī)制及其生理、生化、病理、免疫等各方面的機(jī)理,都經(jīng)過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)加以闡明或證實(shí)。因此,有人統(tǒng)計(jì)生物醫(yī)學(xué)的科研課題有百分六十以上需要用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,有許多課題的研究離開(kāi)了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物就寸步難行。
(二)制藥工來(lái)和化學(xué)工業(yè)方面
這方面對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的依賴更為明顯。藥物和化工產(chǎn)品的副作用,對(duì)生命的影響程度包括致癌、致病、致畸、致毒、致突變、致殘、致命,都是從實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的試驗(yàn)中獲得結(jié)果。
制藥和化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品如不用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行安全試驗(yàn),包括三致(致癌、致畸、致突變)試驗(yàn),給人類(lèi)應(yīng)用將會(huì)造成十分嚴(yán)重的惡果。如962年,西德某藥廠一種安眼藥Thalidomide,推廣給孕婦使用,結(jié)果在若干年內(nèi)發(fā)現(xiàn)畸胎發(fā)生率增高,究其原因就是與孕婦服用Thalidomide有關(guān)。
制藥、化工等工業(yè)的勞動(dòng)衛(wèi)生措施,特別是各種職業(yè)性中毒(如鉛、苯、汞、錳、矽、酸、一氧化碳、有機(jī)化合物等)的防治方法,都必須選用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行各種動(dòng)物實(shí)驗(yàn)后才能確定。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物也是醫(yī)藥工業(yè)上疫苗,診斷用血清,某些診斷用抗原,免疫血清等的重要材料,都是將菌毒種等接種于動(dòng)物體內(nèi)而制成。例如從牛體制備牛痘苗,猴腎制備小兒麻痹癥疫苗,馬體制備白喉、破傷風(fēng)或氣性壞疽等血清,金黃地鼠腎制備乙腦和狂犬病疫苗,小鼠腦內(nèi)接種腦炎病毒后的腦組織制備血清學(xué)檢驗(yàn)用的抗原等。
?。ㄈ┬竽量茖W(xué)方面
疫苗的制備和鑒定、生理試驗(yàn)、胚胎學(xué)研究、營(yíng)養(yǎng)飲料的分析、保持健康群體以及淘汰污染動(dòng)物等工作,都要使用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。特別是在畜禽傳染病的研究工作中,常急需要有合格的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。目前在獸醫(yī)科學(xué)研究上,由于所用試驗(yàn)動(dòng)物或雞卵不合乎標(biāo)準(zhǔn),質(zhì)量很差,嚴(yán)重影響科研效果,甚至在某些疫病的研究工作中,因無(wú)SPF動(dòng)物和SPF卵,試驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行,所制備的疫苗的效果難以保證,導(dǎo)致大量畜禽病死,在經(jīng)濟(jì)上帶來(lái)重大損失。如98年,我國(guó)某獸醫(yī)生物制品廠的豬瘟疫苗混有豬瘟強(qiáng)毒,結(jié)果注射后引起大批豬死亡,造成國(guó)家經(jīng)濟(jì)的很大損失,其原因是由于制苗所用的仔豬帶毒,而安全檢驗(yàn)用的動(dòng)物數(shù)量和質(zhì)量又符合要求所引起的,又如在雞新域疫疫苗過(guò)程中,由于使用的雞卵不是SPF雞卵,使疫苗的質(zhì)量得不到保證。
?。ㄋ模┺r(nóng)業(yè)科學(xué)方面
新的優(yōu)良品種的確立除要做物理的、化學(xué)的分析以外,利用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行生物學(xué)的鑒定是十分重要和有意義的。化學(xué)肥科、農(nóng)藥的殘毒檢測(cè),糧食、經(jīng)濟(jì)作物品質(zhì)的優(yōu)劣等,zui后也還是要通過(guò)利用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的試驗(yàn)來(lái)確定。
化肥和農(nóng)藥是提高農(nóng)業(yè)的重要材料,由于未經(jīng)嚴(yán)格的動(dòng)物試驗(yàn)而發(fā)生的問(wèn)題很多。在合成的多種新農(nóng)藥化合物中,真正能通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)對(duì)人體和動(dòng)物沒(méi)有危害的只占/30,000,其余都因發(fā)現(xiàn)對(duì)人的健康有危害而禁用。例如早在40年代,美國(guó)就應(yīng)用殺蟲(chóng)劑易乙酰胺,但以后發(fā)現(xiàn)它是強(qiáng)致癌劑而停用,但已經(jīng)造成了對(duì)環(huán)境的污染。五十年代研究出一種殺蟥劑Aramite,廣泛用于棉花、果樹(shù)、蔬菜,用了七年后發(fā)現(xiàn)能引起大鼠和家犬的肝癌,不得不停用,但也已造成了環(huán)境的污染。我國(guó)過(guò)去大量使用有機(jī)氯農(nóng)藥,后也發(fā)現(xiàn)它們有致癌作用,70年代,我國(guó)從瑞士的汽巴——嘉基公司進(jìn)口殺蟲(chóng)瞇的流水線,化了大量投資建立了廠和20個(gè)車(chē)間,但就是因?yàn)楹雎粤藙?dòng)物的安全性試驗(yàn)而造成了很大損失。因?yàn)橥懂a(chǎn)后,才從國(guó)外知道消息,殺早瞇能致癌,國(guó)外已經(jīng)不用。以后我國(guó)只好停止發(fā)展,但已造成損失。由此可見(jiàn),用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行的安全性試驗(yàn)對(duì)農(nóng)藥、化肥等極為重要。
(五)輕工業(yè)科學(xué)方面
人們的吃穿用,包括食品、食品添加劑、皮毛及化學(xué)纖維、生物日常用品,特別是化學(xué)制品有害成份的影響,都要用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物去試驗(yàn)。
食品、食品添加劑、皮毛制品、化妝品等上市銷(xiāo)售,都要求必須先經(jīng)國(guó)家的機(jī)構(gòu)采用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行安全性試驗(yàn),以證明其對(duì)人體無(wú)急慢性毒性,且無(wú)致癌、致畸、致突變作用,才能供應(yīng)市場(chǎng)。
?。┲毓I(yè)和環(huán)境保護(hù)方面
在重工業(yè)上,對(duì)有害物的鑒定和防治,以及國(guó)土的整個(gè)環(huán)境保護(hù),包括廢物的、氣體的、光輻射的、聲干擾的,等各方面的研究工業(yè)中,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物都是監(jiān)測(cè)的前哨和研究防治措施的標(biāo)樣。
?。ㄆ撸﹪?guó)防和軍事科學(xué)方面
各種武器殺傷效果,化學(xué)、輻射、細(xì)菌、激光武器的效果和防護(hù),以及在宇宙、航天科學(xué)試驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物都作為人類(lèi)的替身而取得有價(jià)值的科學(xué)數(shù)據(jù)。
人們都知道,在宇宙飛船遨游太空時(shí),代替人類(lèi)受試作生理試驗(yàn)的是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn),研究人體在太空條件下,失重、輻射和天空環(huán)境因素對(duì)機(jī)體生理狀態(tài)的影響。在爆炸的試驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物被予先放置在爆炸現(xiàn)場(chǎng),以觀察光輻射、沖擊波和電離輻射對(duì)生物機(jī)體的損傷,此外,在戰(zhàn)傷外科的研究中,在防軍事毒劑和細(xì)菌武器損傷的研究中,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均被用來(lái)代替人類(lèi)作為戰(zhàn)爭(zhēng)中的受難者,從而研究對(duì)各種戰(zhàn)傷的有效防治措施。因此,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在軍事醫(yī)學(xué)研究上具有特殊的應(yīng)用價(jià)值。
?。ò耍┥唐疯b定和貿(mào)易方面
現(xiàn)在已把實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)鑒定列為法規(guī),它直接影響著對(duì)外貿(mào)易的數(shù)量、質(zhì)量和信譽(yù)。
(九)行為科學(xué)的研究方面
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在行為科學(xué)的研究中也占有重要地位。例如,汽車(chē)設(shè)計(jì)中的撞擊,土建設(shè)計(jì)中震動(dòng)的允許程度,災(zāi)難性事故的處理等,國(guó)外也已經(jīng)采用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模擬人類(lèi)。
?。ㄊ?shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)本身研究方面
在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)本身研究中,由于其綜合性很強(qiáng),例如,涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、胚胎學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、解剖組織學(xué),寄生蟲(chóng)學(xué)、傳染病學(xué)、免疫學(xué)、血液學(xué)、麻醉學(xué)、生態(tài)學(xué)等,雖然它的直接研究目的,是取得適用于各種特性需要的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,但它對(duì)生物科學(xué)的微觀領(lǐng)域,都進(jìn)行了更為深入的探索,例如,在遺傳學(xué)、生殖生理學(xué)等的科學(xué)以及實(shí)用技術(shù)方面,都不斷取得突破。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)應(yīng)用得如此廣泛,主要是由實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的特點(diǎn)所決定的。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物具有無(wú)菌或已知菌叢、遺傳背景明確、模型性狀顯著且穩(wěn)定,純度高、敏感性強(qiáng)、反應(yīng)性一致、重視性好以及繁殖快(世代間隔短)、產(chǎn)仔多、價(jià)格相對(duì)低廉等特點(diǎn)。因而被廣大科學(xué)工作者稱(chēng)為“活的試劑”、“活的精密儀器”,可以滿足各種不同研究要求和需要,因而廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、農(nóng)學(xué)、畜牧學(xué)、勞動(dòng)保護(hù)、環(huán)境保護(hù)、計(jì)劃生育與優(yōu)生、食品與飲料添加物、日用化妝品、化纖織物以及生命科學(xué)和科學(xué)等領(lǐng)域。特別是醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)學(xué)和有關(guān)的生物學(xué)的理論研究以及生物藥品、化學(xué)藥物篩選、鑒定等實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重要的工具之一,有力地推動(dòng)著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)的研究,還可為野生動(dòng)物資源開(kāi)辟新的利用途徑。我國(guó)野生動(dòng)物資源極為豐富,根據(jù)980年“中國(guó)動(dòng)物學(xué)會(huì)脊椎動(dòng)物學(xué)術(shù)會(huì)議”文獻(xiàn)記載,我國(guó)的畜類(lèi)有420多種,占*種類(lèi)的.%(而我國(guó)的土地面積僅占世界總數(shù)的7%)。單就靈長(zhǎng)目(猴類(lèi))而言,我國(guó)就有8種之多,日本只有種,英國(guó)和美國(guó)都沒(méi)有野生猴類(lèi)。鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)就更多,有00余種。這些野生動(dòng)物都是培育實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的寶貴資源,這個(gè)巨大的“遺傳資料庫(kù)”的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,不僅可以滿足我國(guó)科研、教學(xué)與的需要,還可大量出口換取外匯與進(jìn)行動(dòng)物交換,將為我國(guó)四化建設(shè)與人類(lèi)健康作出更大的貢獻(xiàn)。
我國(guó)是一個(gè)0億多人口的國(guó)家,大小畜禽數(shù)以億計(jì),對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的需用量特別大,據(jù)估計(jì)國(guó)家每年約需,500~2,000萬(wàn)頭/只(包括特殊實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在內(nèi))。隨著科學(xué)技術(shù)與工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量的要求愈來(lái)愈高。因此,加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的科學(xué)研究,更多的、質(zhì)量更好的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,既可加速對(duì)醫(yī)學(xué)、公共衛(wèi)生學(xué)、獸醫(yī)學(xué)等生物科學(xué)重大理論的研究及生命現(xiàn)象的探討,促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化,加速消滅150余種人畜共患病與各種常見(jiàn)病的危害,增進(jìn)人民健康,同時(shí)還可保證生物藥品與畜牧業(yè)的安全,促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。所以,這不僅有巨大的科學(xué)意義,而且有重要的現(xiàn)實(shí)意義與深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在生物醫(yī)學(xué)等各領(lǐng)域中的應(yīng)用