国内外实验动物发展趋势研究论文

实验动物在科学技术领域的广泛应用，对各国的国民经济发展发挥了重要作用，已经受到世界各国的高度重视。被世界卫生组织（WHO）所承认，并协同国际上其它组织一起向世界各国提供实验动物科学的培训、技术资料及咨询服务等。在许多经济发达的国家中，实验动物已经发展成为独立的科学研究与生产部门。例如美、英、德、法及日本等都已建立了全国性的、现代化的实验动物中心、研究中心及辅助用品规程化的生产公司。如英国目前的实验动物中心，即Laboratory Animal Centre(LAC)，其前身就是1947年以前的实验动物局(Laoratory Animal Bureau,LAB)；美国实验动物协会（American Association of Laboratory Animals Science, AALAS），其前身就是1948年设立的动物管理者小组（Animal Care Panel,ACP）日本有实验动物研究会。法国于1953年，荷兰于1955年，西德于1956年相继设立了中心机构。同时在1956年联合国又创立了国际实验动物委员会（ICLA）。在这些国家里均实现了实验动物生产社会化、标准化、商品化；完整的组织机构与完善的教育、科研、生产管理与应用体系，有力地推动着工农业的生产、医疗保健事业与科学技术的发展。美国生物科学课题投资的百分之四十涉及实验动物；百分之六十的生物学科研课题需要实验动物。美国卫生署每年的经费是4亿美元，用于培养1万人和资助2万个课题，这两项工作中，有百分之五十的任务要利用实验动物进行研究才得以完成。美国卫生署的肿瘤研究中心，每年的研究经费的亿元，而需要利用实验动物进行研究的课题占亿美元，即占总经费的百分之六十三以上。生产实验的动物专业公司就有30余个，已拥有实验小鼠品系250个，小型实验猪15种，豚鼠品系30余个，地鼠品系30余个，大鼠品系60余个，兔子14个品种，猴子50余种以及狗、猫、禽等。美国1981年用了各种品系的小鼠共8000万只；大鼠7000万只，豚鼠60-70万只，家兔60-70万只，非人灵长类万只。根据全美国有关科学家的人数来计算，每人每年的平均使用量不少于1000只，美国现有高级实验动物专家50多人，中级实验动物科学专家6000多人。他们不但生产一般实验动物而且大量生产特种动物如SPF、GF、GN等年产几百万头/只，不仅满足了各种研究的需要，而且还满足了年产近万种化学药物检定的需要。先后在心血管、内分泌、器官移植、肿瘤、老年病、免疫等研究方面取得了一系列的先进成果。实验动物科学在日本也得到了大力发展，自1951年就开始了实验动物现代化运动，经过1953——1958年实验动物科学工作的启蒙时期，和以后的实验动物科学工作现代化的普及时期，及实验动物科学工业的现代化发展时期。现在日本在实验动物的设施和技术方面在国际上是占优势的。近交系动物、无菌动物、悉生动物、无特殊病原体动物等均已社会化、商品化。小鼠每年使用数为1，200万只，其中SPF的达400万只，大鼠使用数为360万只，其中SPF的占半数。在这些经济发达国家中，不仅有一系列的实验动物科学组织机构，而且在实验动物的研究、生产、应用、开发以及有关设施、建筑、笼具、饲料、垫料、各种仪器，直到人员培训、学位评审、考核晋升等方面的工业都有明确的分工和规定。同时，还有由专家制品、国会批准颁布的有关实验动物工作法规。这一套比较完整的科学管理体系，保证和促进了实验动物科学这门学科的迅速发展。美国实验动物管理法规的第一版，是在1966后经国会批准的。随着实验动物的管理和应用知识不断丰富，相继修改过四次，其主要内容是：不得虐待动物，保证实验动物的质量，对实验动物生长发育所需的各种条件必须保证，并对实验动物疾病的处理、周围环境、工作人员的素质等都做了明确规定。达不到规定的要求者，不准饲养动物，所做的实验不被承认。因此，在法规颁布后，几乎全部实验动物生产公司、研究单位、制药厂、大学的有关实验室都进行了改建、翻修，由农业部每两个月检查一次法规执行情况，对不符合要求的单位，有权作出制裁。如对不符合要求者每天罚款1000美元，如限期不改，即撤销研究经费或勒令停业。法规对技术上的要求也很具体。如对化学药品，食品添加剂以及某些化妆品等物的安全性试验，必须通过使用两种以上的动物实验。一种是大动物，如猴或家犬，另一种是小动物如大鼠、小鼠等。新产品投入市场前，需要将使用动物的品系质量，试验工作的操作过程经过二、三年所做的试验结果，报请美国食品药品管理委员会审查批准。这不仅在法规上保证了新产品的质量，也促进了本学科的不断发展。在这些经济发达国家中还专门设有为了实验动物科学的发展和动物质量提高的独立研究机构。在许多综合性大学、医学院、兽医学院、研究所和许多进行动物实验研究的单位，都设有规模相当大、水平相当高、设施和环境条件现代化的实验动物中心。在那里进行着实验动物和动物实验的各方面的科学研究工作。他们根据研究的不同需要，按照遗传工程原理，共培育着2607种实验动物。其中，各类动物的近交系达772种（小鼠计540种）；部分近交系132种（小鼠46种）；随机近交系79种（小鼠45种）；重组近交系45种（小鼠18种）；突变系506种（小鼠60种）；远交系372种（小鼠135种）；同源系528种（小鼠390种）；杂交F180种（小鼠60种）；其它129种（小鼠93种）。美国国立卫生研究院（NIH）内设有45个动物资源开发中心，其中有37个设在各大学医院的比较医学系、兽医学院的实验动物科学系以及专门研究所内。日本实验动物中央研究所设有三个部、四个中心、一个所。其中三个部为实验动物科学部、生物医学科学部、研究开发部。在这三个部内设有10个研究室：育种研究室、生殖研究室、营养研究室、动物医学研究室、环境影响研究室、饲养技术开发研究室、发生研究室、免疫研究室、内分泌研究室以及肿瘤研究室等。四个中心为：疾病检查中心、学术情报中心、动物管理中心和灵长类实验中心。一个所是临床前医学研究所。该所内设有五个部，即管理部，药理部、病理毒理部、血液化学部和神经药理部。在美国有1300个有关实验动物工作的生产与研究单位。日本专门生产实验动物的公司有50多个。实验动物工作已形成为一个专业化、规格化、商品化和社会化的科研和经济体系。美国NIH实验动物资源中心和杰克逊实验室，是世界上最大的遗传保种和遗传研究中心。仅NIH实验动物资源中心就维持着250种近交系大小鼠，不同背景的无胸腺裸鼠有20多种，其中重组近交系的培育成功是哺乳类动物遗传学中的一个重要进展，并已广泛用于新的多态型基因位点和新的组织相溶性位点的鉴定和多态型位点的多效性以及其连锁关系的研究。同时，也广泛应用于感染性、自发性、诱发性等病变的研究及生物学、药理学、形态学和行为学等方面的研究。目前，各国都利用基因调控原理进行嵌合体和单亲纯合又倍体动物的研究。嵌合体动物也称异型动物或四亲动物，这种动物可用于细胞谱系、实验胚胎学、发生遗传学以及免疫学等研究领域。单亲纯合双倍体动物育成技术又称为雌核发育技术，是近几年中发展起来的技术，这种新技术的试验成功，可大大加快新品种的培育。使需要100年才能育成的实验动物，只用一年的时间就可完成，并可在纯合过程中，解决致死基因造成的胚胎期死亡问题。各国实验动物研究的另一个动向是各种病理模型动物的培育。现已培育成功许多种遗传突变型的免疫缺陷动物。日本专门成立了“难病”疾病模型研究组织。初步调查，有40多种“难病”，每种“难病”都设有专门的疾病模型研究小组。以小鼠为例，已发现的突变基因位点有893个，已育成与人类疾病类似的病理模型417种。美国三个兽医学院（康奈尔、宾州、俄亥俄州）中，都在进行这方面研究。美国宾州大学兽医学院，已筛选出加拿大纽芬兰犬，能够发生与人类先天性心脏病几乎一样的心脏病，并采用病理组织学，细胞遗传学和分子生物学方法进行基因定位研究。为了清楚地知道基因突变的奥妙，他们正在探索直接测定DNA的技术。同时，这个大学的代谢研究室还采用生物化学方法筛选出具有先天性碳水化合物失调的猫，以及氨基酸代谢机能失调的家犬。它们与许多儿童的代谢性疾病相似。美国卫生署为此拨给他们专款作为研究经费。除此以外，他们正在为老年多发病培育具有多特性、多效性的动物模型。已培育成功的有：既无胸腺、又无脾脏的动物模型；既有高血压和糖尿病又肥胖症的动物模型；无B细胞功能的动物模型；无K细胞功能的动物模型；无巨噬细胞功能的动物模型等。 （一）中国实验动物科学发展简况中国实验动物科学的发展比较缓慢。解放前只有少数的高等院校、医药部门进行一些实验动物工作，主要是繁殖一定数量的各种实验动物。解放后，中国的实验动物科学，在党和政府的重视、关怀下，加上中国广大医学、兽医学和实验动物科学工作者的共同努力，我们在实验动物的研究与生产方面作了大量工作，取得了不少成绩，全国已形成了一支约500-600人的实验动物专业队伍，先后培育成功了象低癌系津白一号、高癌系津白二号和白血病试验小鼠615这样有价值的近交系小鼠，从国外引起并经过保种、繁殖与应用较多的有C3H、C57BL、DBA/2、BALB/c以及裸鼠等共20个品系；培育SPF鸡、猪和裸鼠的微生物监测技术已达八种以上（81年的统计）；在实验动物的保种、育种、饲养、管理、繁殖、疾病防治、环境控制以及其它监测技术方面，也都取得了初步进展；在医学、兽医学以及其它有关生物科学的应用上，获得了一些具有世界水平的成果，这些成果都为科研、工农业生产的发展创造了条件，为保障人民健康与国民经济发展作了贡献。但由于中国长期受“左”的干扰，特别是“四人帮”的严重破坏与不少同志对实验动物的重要性认识的不足，在实验动物科学方面，全国还没有一个现代化的研究中心，绝大多数都在设备差、技术力量薄弱、人员少、从属于研究所（室）的情况下，小规模分散饲料，处于自育、自繁、自养、自用的自然发展情况下，不但数量少、质量差、品种和品系也不多。例如国际上现有近交系小鼠250个品系，突变系小鼠146个品系，而中国目前包括引进的在内，其有不同品系的近交系小鼠30余个（81年统计材料），其中很多种尚未进行遗传监测鉴定。突变系至今还是空白，与国际水平相比，还有较大差距。很多实验动物都不合标准的等外品，造成有些科研项目无法进行，不少研究课题为了获得较可靠的数据而不得不靠多次重复试验，造成人力、物力、财力和时间的严重浪费，有的成果则准以在国际上进行交流，引起国际间的重视。有不少药品、生物制品因缺乏符合国际标准的实验动物进行检定而无法投产和向国际市场推销。有些生物药品混入强毒（菌），缺乏合格的实验动物进行检定，如由于猪部瘟疫苗生产和检定上没有无特定病原体猪结果造成大面积猪瘟，一下死了万头猪，使国家蒙受重大损失，国此国家赔款300多万元，也给农民带来了重大的损失。由于实验动物不纯造成的实验结果不可靠，甚至得出错误的结论而带来严重祸害的例子还时有发生。因此，实验动物科学已成为当前中国科学研究、生物药品的生产，人民的健康与工农业现代化中一个急待重视、研究、解决的问题。党的十一届三中全会以后，在对外开放和对内搞活的经济政策指导下，为适应四化的要求，中国的实验动物科学又有了新的发展，并取得了显著成绩。1982年，国家科委在云南西双版纳主持召开了全国第一届实验动物工作会议，各地区、各部门也相继召开了本行业的实验动物工作会议。1984年国务院批准建立了中国实验动物科学技术开发中心，它在国家科学技术发展总方针的指导下，研究提出发展中国实验动物科学技术的方针、政策、法规和规划；协调管理实验动物科学技术的开发研究和人才培训；安排落实实验动物科技有关条件的开发建设和经营业务；组织实施实验动物科技领域的国际合作和学术交流；抓好实验动物科学技术情报、学术活动以及提供科技咨询等，这对促进中国实验动物科技工作的发展起着重要的作用。1985年，国家科委在北京召开了全国第二次实验动物科技工作会议，会议制定了发展规划和实验动物法规，有力地推动了中国实验动物科学事业的发展。从1982年到现在，中国已建立起四个国家级实验动物中心，即：天津实验动物研究中心、北京实验动物研究中心、上海实验动物研究中心和云南灵长类实验动物中心。属于行业系统的实验动物机构有：中国科学院生物科学研究部门的动物中心，中国医药卫生系统的动物中心，农牧渔业系统的实验动物研究及化工系统的动物中心。在这些行业系统中具有一定规模的是卫生系统的医学实验动物中心，在卫生部的领导下，共有七个动物中心。如中国医学科院实验动物研究所是规模较大的科研、生产、教学兼备的实验动物科研单位；卫生部生物制品药品检定所的实验动物监测中心等。此外，还有七个实验动物繁殖场。在地方单位中，各省（区）也相继建立了省级动物中心，以满足各省（区）有关部门实验动物的需要。在许多高等院校、医院、研究所中设有实验动物部、科。所有这些，组成了实验动物的多层次的网络系统。十一届三中全会以来，中国实验动物科学的发展取得了其显著的成绩，由于各级组织和广大生命科学工作者的重视，加强了领导，协调了各方面的关系，建立了相应的机构和专业单位，初步形成了一个多层次的实验动物科学网络系统，并且初步形成了一定规模的实验动物科技队伍。（二）实验动物方面的进展情况建立了实验动物监控系统。北京、上海、哈尔滨等地已建立了较完整的监控系统，开展了对大鼠、小鼠、鸡、狗等实验动物的微生物学、遗传学、营养、环境卫生、传染病等监测。此外北京、上海、军事单位也建立了对实验动物质量的监控系统，对实验动物所发生的遗传污染和传染病，可随时发现，及时控制。在实验动物疾病防治方面，加强了检疫工作和动物饲料、垫料、笼架具的卫生管理，加强了消毒和动物房等卫生条件的改善，有力地控制了实验动物疾病的发性和流行。近年来中国建立了实验动物种子库，受到国家和国际同行的重视。1984年，联合国世界卫生组织、美国NIH实验动物部、英国Oila繁殖中心、日本实验动物中央研究所等相继以不同方式向中国提供种鼠。目前，保存在中国医学科学院实验动物研究所的近交动物达40个不同品系，其中包括5个不同品系的裸鼠。开展了悉生动物和悉生生物学的研究。中国已能用国产的塑料透明膜隔离器饲育成功了无菌兔和无菌豚鼠，并能培育生产无特定病原体鸡和猪。野生动物实验动物化的研究也取得了可喜的进展。中国陆栖脊椎动物有2000多种，约占世界种属的10%，两栖类196种，爬行类315种，鸟种1187种，哺乳种414种。其中有些种属具有很高的开发价值。例如，很早就被引入欧美的拉萨狗，早已是为世界瞩目的动物资料。中国在本世纪初就把一些野生动物成功的育为生命科学研究的模型动物，有的已被国内外科学家公认为实验动物，已在国际上广泛应用。如黑线仓鼠(Crictulus carabensis)、长爪沙鼠（Meriones unguiculatus）、树鼩（Tupaia belangeris）、旱獭（Marmota）等。中国已建立了实验动物情报咨询、图书出版与信息网络系统。各地实验动物中心，均建立了不同规模的情报组或情报研究室，负责有关实验动物科学发展情报信息的搜集整理和储存工作，并通过有关杂志进行学术交流，向实验动物科学工作者提供信息，中国现有的各大图书馆，均有不同数量的实验动物存书。全国已有一些质量较好的实验动物方面的专著出版发行。有关专门的实验动物杂志，包括内部通讯在内，至少有七、八种之多。中国已经开始通过电视、录像、摄影、幻灯片等方式开展电化教育，普及实验动物科学知识。中国已加强了实验动物的科学教育与专业训练工作。随着实验动物科学的发展，人们逐渐认识到实验动物和实验动物科学在生命科学研究中的意义。目前已有许多科学工作者转向实验动物科学研究工作，有些专家、教授招收实验动物的硕士研究生和博士研究生。国家也不断向国外派出留学生，培养高级研究人员。在医学院、农学院、畜牧学院里开设了实验动物学课程，北京农业大学还专门办了实验动物专业班、系。有关研究所、动物中心还以各种不同方式，如通过进修、短期培训等，培养中、初级专业人员。所有这些，使中国实验动物科技人员的学术素质有了很大提高。中国已相继成立了实验动物学术团体并积极与国际实验动物界开展了学术交流。全国性的实验动物学会已经成立。目前，中国各地区建立了省的实验动物（协）会，它对团结广大实验动物学工作者，促进国内外学者交流，加强国内外的横向联系，发展中国实验动物科学起到了积极作用。1984年在上海，1986年在北京先后发起成立了区域性实验动物管理委员会，它是由有关行政管理人员和科学工作者共同组成的实验动物立法执行机构，对实验物质量和动物实验效果进行检查、监督，在评议通过的有关单位发放实验动物合格证，以保证实验动物、饲料、垫料、仪器设备的质量，促进中国实验动物标准化。中国还积极地开展了实验动物仪器设备和工程的研究工作。我们已能生产正负压各种类型的无菌隔离器、真空高压灭菌器和各种不诱钠实验动物笼具，一举取代了原始的动物生产工具，它予示着在不久的将来，中国实验动物生产和实验将向现代化迈进。中国的动物饲养室将在调控系统中生产，使我们的实验动物基本上达到国际统一的标准。在饲料、垫料方面，现已能生产大鼠、小鼠、兔、鸡、豚鼠用颗粒饲料和狗用膨化饲料，并能够自己设计建造SPF动物房，研制供各种疾病使用的诊断制品。（三）动物实验方面的进展情况应用大、小鼠和兔子进行了生殖生理和计划生育的研究。观察了兔卵巢中卵子成熟和分裂胚胎形成的过程，子宫内膜细胞核雌激素受体的分布。发现了微波照射睾丸能抑制睾丸的生殖作用。大鼠应用黄酮—RHA肽类能抑制蜕膜形成，并能终止妊娠。还进行了睾丸间质组织的研究，证明其可能存在着生殖细胞粒。此外，还就棉酚对小鼠抗生育、消旋15甲基前列腺素F2甲酯溶解黄体的作用进行了研究。在心血管系统研究中作了狗、大鼠的正常心电图分析及神经核与血压关系的研究。近十年免疫学的进展极快，用小鼠和大鼠进行了体液和细胞免疫的研究。并用小鼠和大鼠研制各种杂交瘤和单克隆抗体。观察狗的造血的细胞分布（以胸椎最活跃，是中央向末稍递减的分布）及其功能，和放射对狗红细胞微核出现的影响。用实验动物研究肿瘤，这一领域十分活跃，包括用各种致癌物诱发肿瘤形成模型，研究肿瘤形成的机理，探讨抑瘤的作用及药物治疗的作用。1979年以来建立了实验动物肿瘤模型50多个，占解放以来36年形成肿瘤总数的。已形成肺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、淋巴细胞及白细胞白血病、淋巴瘤、纤维瘤、脑瘤、睾丸瘤、大肠癌、食管癌等肿瘤。研究了云芝多糖的抗癌作用；白地雷诱发前胃癌的机理；用裸鼠培养麻风杆菌，接种人类肿瘤，研究肿瘤的发生和药物治疗作用。在寄生虫学方面，研究了家犬中华分枝睾吸虫；不同品系小鼠对疟原虫的感染率；放射钴照射对寄生虫的影响。研究激素对神经介质的影响，可用大鼠研究乳品铁、维生素D抑制肝内镉吸收的作用。此外，对实验动物的正常值、形成学和功能也进行了不少研究，如615小鼠的食管、前胃、胸腺和肺在发育过程中的动态变化，并发现猫肾表面静脉的分布具有品系的特征等。（四）中国实验动物科学的展望人才是发展实验动物科学的首要条件，必须把人才培训放在重要地位，加速人才培养，调动实验动物工作人员的积极性，以满足发展实验动物工作的需要。制定并执行有关实验动物管理法规，保证实验动物质量。实验动物管理必须科学化，符合国际统一的标准和规定，从中国实际情况出发，参考国外的有关法则条例，从实验动物质量标准、饲养设施和操作规程入手，提出一个既符合国际公认的标准，又切实可行的国家统一管理法规，建立监控机构，逐步执行。坚持人、财、物同步发展，鼓励实验动物学工作者发扬艰苦奋斗、深入钻研的精神，也要为他们创造必要的条件，在经费上争取国家每年拨专款重点支持，同时发挥部门、地方和单位各方面积极性，共同办好事业。组织协调好实验动物科技工作所需要的建筑、用具、用料设备的试用、鉴定、标准通行和批量生产，使之系列标准化、商品化、社会化。国家科委推动建立国家实验动物研究所和中国实验动物学会，创办全国性实验动物刊物。在实验动物标准化方面，制定并监督执行全国统一的管理法规和管理条例。在下列工作中按国际公认的标准工作：实验动物引种、保种、育种中心；实验动物繁殖生产基地；实验动物质量控制中心；实验动物饲料、垫料生产基地；实验动物科技装备和用具生产基地；实验动物科技管理技术和信息交流中心；实验动物人才培训中心。中国已加入国际实验动物科学委员会。争取多派学者参加国际实验动物科学年会。尽快装备用于实验动物科技情报的电子计算机网络的终端。扩大国际信息学术交流和人员的友好往来，争取使中国生产的实验动物、科学技术、仪器设备、实验动物工程更广泛地打入国际市场，以寻找自我发展的新途径，为世界人民作出贡献！