小白鼠實驗找到了替代方法，讓動物不再被實驗折磨

世界上動物實驗目前主要發生在這三個領域：醫學生物研究，產品安全性測試及教學。

在世界範圍內每年有 5 至 10 億脊椎動物應用於動物實驗。脊椎動物中，每年歐洲和美國在實驗中使用 65,000 只非人靈長類動物。

研究證實，動物也是有感知的，有喜樂痛苦，有情感需求。很多國家也頒布了禁止虐待動物的法案，但是為了避免讓人類受疾病之苦，用動物做實驗還普遍存在著。

在 2016 年美國農業部發布的一份報告中，供實驗用的動物有 820,812 只，包括 139,391 只兔，71,888 只靈長類動物，60,979 只狗和 18,898 只貓和其他動物。

經常有一些實驗，由於設計不當，產生了無意義的結果，白白浪費了動物的生命。

作為新英格蘭反活體解剖協會的項目經理，伊麗莎白.馬格納（Elizabeth Magna）曾在一封電子郵件中表示，最常見的毒理學測試，包括口頭和皮膚致敏性和刺激性實驗，在美國每年仍然導致數以千計的動物死亡。

據了解，2013 年在英國被用於科學實驗的動物共有 412 萬隻，主要是大鼠和小鼠。其中大約有一半都是轉基因培育的，另一半是未經轉基因修改的動物。

這些動物中 58% 被用於基礎研究，26% 被用於人類醫學，8% 被用於獸醫研究。其中很多動物被用於藥物人類臨床試驗前的測試。然而，要證明藥物的藥理作用需要數量相當大的實驗動物。

涉及動物實驗的實驗開支也相當可觀：在一個典型的規模為 30 萬英鎊的中風藥物實驗中，約有三分之一的資金被用於購買設備，三分之一被用於支付實驗人員工資，另三分之一用於購買和飼養實驗動物。

因此，在某些情況下，為了控制預算，研究人員會想方設法縮減開支，有的就會低估測試新葯時所需的動物數量。

這樣一來，由於缺乏紮實、可信的實驗數據和有效的生物反饋，這樣的研究所得出的結論無法被人信服，此前所投入的時間、資源以及實驗動物的生命就被白白浪費掉了。這種情況在治療中風、癌症等疾病的藥物實驗中最為常見。

在這樣的研究中產生結果往往靠的是運氣。如果要讓研究更加紮實可信，將統計精度從 50% 提高到 80%，就不得不加倍增加實驗動物的數量，成本也會大幅上升。按上述典型案例，費用將再增加大約 10 萬英鎊。

動物也是生命，它們也應該被尊重。世界各地的動物保護者們都在奔走呼籲，放過動物，可是出路在哪裡？

為了解決這個兩難的問題，科學家們也在找尋辦法。他們想的是，能否利用計算機模擬替代活體動物實驗？

最近，牛津大學的一個團隊，在研究利用計算機模擬替代活體動物項目上取得了新突破。

該團隊開發了一種人體心臟細胞的計算機模型，為了解 62 種藥物對人體細胞產生何種影響，研究員進行了數千次模擬。

發現，測試結果與實際臨床數據相匹配，該模型能夠在絕大多數情況下測試出藥物對心臟的潛在風險。

實驗中，研究員測試了一種藥物，來觀察是否會引發心律失常，結果發現，用計算機模型測出的結果與臨床數據匹配度高達 89%！

而此前，用兔子模型進行相同的測試時，匹配度只有 75％，這說明在一些情況下，計算機模型的精確度超過了活體動物。

除此之外，去年哈佛大學威斯研究所研發了"晶元上的器官"，用最先進的系統容納人體細胞，模擬人體器官和器官系統的結構與功能。

這種晶元可以應用在疾病研究、藥物測試和毒性測試中，而不需要使用動物。

研究表明，與粗略的動物實驗相比，這種晶元更能準確反映人體生理運作，以及對疾病與藥物的反應。

一些公司已經將這些晶元轉換為供研究人員使用的產品，從而避免在研究中使用動物。

此前，總部位於英國劍橋的 Emulate 公司也在研發活體人類細胞的微型晶元，然後用它們組成模擬人類器官。

每一種 Emulate 器官晶元，例如肺臟，肝臟，大腦，腸和腎臟的晶元，都包含小型中空通道，內襯數以萬計的活體人類細胞和組織，而其體積只有一節 5 號電池大小。

單個器官晶元是一種活的，微型工程環境，它能夠重新創建細胞在人體環境中承受的自然生理學環境和機械學力。

這種器官晶元對與細胞來說是一個新家，細胞在這裡生存和在人體中生存沒什麼不同。

這種器官晶元在人類模擬系統中工作，這個系統能夠提供事實窗口反應人體生理和疾病的內部運轉，並為研究者提供一種新技術，用以地預測人體的反應。和當今的細胞培養和動物實驗方法相比，該技術預測的更加精準詳細。

該裝置已經被用於製藥公司，而 NASA 正在和 Emulate 合作，計劃在太空中使用其大腦器官晶元來更好地了解微重力和其他力對大腦的影響。

這些新發現給了動物實驗反對者新的希望：讓動物實驗儘快成為過去式！新英格蘭反活體解剖協會官員馬格納對此評價道，「我們確信，這不僅僅是可能，而是必將發生的未來」。

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