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一、动物实验的历史渊源
动物实验有着悠久的历史渊源。其起源可以追溯到古代，公元八世纪初，唐代本草学家陈藏器写的《本草拾遗》中所记载的动物药理实验是世界上最早的动物药理实验。这次实验是在受伤的六畜死后解剖才发现铜元素对骨骼愈合的作用，并非有意识的动物实验。真正有目的在动物身上做临床药理实验的是宋代寇宗爽在 1116 年做的实验，他给折翅胡雁喂饲自然铜，雁骨伤愈后展翅高飞，这一成功的试验结果被应用到临床，给骨折病人服用治疗。
西方用动物做药理试验要比我国迟一千多年。早在公元前 4 世纪，希腊思想家亚里士多德就已经开始使用活体动物做试验，他的研究成果被以《动物志》《动物之生殖》和《论动物部分》等著作记录下来。公元前 3 世纪希腊解剖学家埃拉西斯特拉图斯以动物试验为基础，证实动物的脾脏和胆汁对动物本身一无是处。古罗马的医学家盖伦在罗马法律禁止解剖人类尸体的情况下，转投解剖动物，不管是活体还是尸体，进行解剖学研究，被称为 “活体解剖学之父”。
12 世纪期间，阿拉伯医生伊本?苏尔把即将用于人体的科研程序事先在动物身上进行测试，在羊身上练习外科手术治疗方法。此后，用动物在研究领域做试验越来越平常，并且在 18 至 19 世纪达到顶峰。今天，仅仅是在美国，每年大约就有上亿只动物被用于试验。
药品用于动物试验的历史可以追溯到 1933 年，一位女性在染睫毛膏时不幸发生意外导致失明，这迫使联邦政府开始制定联邦食品、药品和化妆品法案，强制规定公司必须要在药品上市使用之前在动物身上进行试验。
动物实验从古代的偶然发现到现代的广泛应用，经历了漫长的发展历程，在医学研究中占据着重要地位。
二、常见用于实验的小动物有哪些
（一）啮齿类
简述：详细介绍小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠等啮齿类动物在实验中的应用情况及各自特点。
啮齿类动物是所有实验动物中使用量较多的动物种类，包括小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠等品种，在生物医学研究的各个领域都有广泛应用。
小鼠：
应用领域广泛：可用于药物评价和毒性试验、微生物和寄生虫病学研究、肿瘤学的研究、遗传病和遗传学研究、计划生育研究、老年病学研究、放射学研究、呼吸和消化系统疾病研究等。如各种药物的毒性实验常选用小鼠；适合各种筛选性实验，一般筛选实验动物用量较大时，可先从杂种健康成年小鼠做起；用于生物效应测定和药物的效价比较实验，广泛用于血清、疫苗等生物鉴定工作；还适用于微生物、寄生虫病学的研究，肿瘤、白血病研究等。
具有生殖优势和实验优势：成熟早，繁殖力强，6～7 周龄时性成熟，一年产仔 6～10 胎，每胎产仔数为 8～15 只；体型小，易于饲养管理，饲料消耗量少；性情温顺，胆小怕惊，对外来刺激极为敏感，对多种毒素和病原体具有易感性，反应极为灵敏，对致癌物质也很敏感，自发性肿瘤多；能提供同胎和不同品系实验样本，实验结果精确可靠；与人类基因高度相似，2003 年小鼠基因组 DNA 测序完成，已被证实有 90% 左右的基因与人类高度相似，便于研究人员针对人类疾病进行研究。
大鼠：
广泛应用于生命科学领域：最初的 Wistar 大鼠由美国于 19 世纪初育成，20 世纪后大鼠开始在药物学及药效学、行为学、老年病学、心血管疾病、内分泌疾病、微生物学、营养代谢病等方面广泛应用。Wistar 大鼠性情较温顺，繁殖力强，对环境适应性强，对肺炎有抵抗力，常用于医学、药学、生物学、营养学和毒理学研究。SD 大鼠对疾病特别是呼吸道疾病的抵抗力强，自发肿瘤率较低，对性激素感受性高，常用于营养学、内分泌学和毒理学研究。
豚鼠：
在多个研究领域发挥作用：豚鼠科动物原产于南美，实验豚鼠由野生豚鼠驯化而来，广泛用于免疫学，微生物感染试验，皮肤毒物作用实验，药物研究，耳科研究，营养学研究。
地鼠：
用于特定领域研究：实验用地鼠由野生地鼠经人工驯化而成，作为实验动物主要有金黄地鼠和中国地鼠。地鼠染色体大、数量少且易识别，睾丸大，易产生真性糖尿病，因此被广泛用于染色体畸变和复制机制、传染病学、糖尿病的研究。
（二）兔类
简述：说明兔在生物医学研究中的用途及优势。
兔是生物医学实验研究中最常用的动物之一，广泛应用于各种研究领域。
新西兰兔：
一般生物学特性：生长发育迅速，初生时体重约 50g，不同品种兔的性成熟年龄有差异，雌性为 5 - 6 个月，雄性为 7 - 8 个月。一年四季均可交配繁殖，发情周期 8 - 15 天左右，发情持续期为 3 - 5 天。妊娠期 29～36 天，平均窝产仔数 4～10 只，哺乳期 40 - 45 天。平均寿命 8 年。
主要应用：发热研究及热原实验、胆固醇代谢和动脉粥样硬化症的研究、眼科学和免疫学研究、皮肤反应实验、心血管和肺心病研究、生殖生理及胚胎学研究、微生物研究。
实验兔：
生物学特性：体型中等，体表被毛有保温作用，运动方式为跳跃。口腔小，上唇分开，形成豁嘴，门齿外露，有 6 颗切齿。全身骨骼共 275 块，肌肉 300 多条。消化系统中，兔为单胃，小肠和大肠的总长度为体长的 10 倍，盲肠非常大。雄兔睾丸可以自由地下降到阴囊或缩回腹腔，雌兔为双子宫。胸腔中央有纵隔将胸腔分为左右两部，互不相通。后肢膝关节屈面腘窝处有较大的呈卵圆形的胭淋巴结，极易触摸固定。颈部有减压神经独立分支。眼球大，耳郭发达。表皮薄，真皮厚，坚韧而有弹性，全身被毛，1 年更换 2 次。
生理学特点：属恒温动物，正常体温在 38.5～39.5℃之间，对致热物质反应敏感，适于用作热原实验；属草食性动物，消化道中的淋巴球囊有助于对粗纤维的消化；有食粪特性；有特殊的血型和唾液型；属刺激性排卵动物；生长发育迅速。
家兔在生物医学研究中的应用：
免疫学研究：家兔最大用处是产生抗体，制备高效价和特异性强的免疫血清，广泛用于人、畜各类抗血清和诊断血清的研制。
生殖生理和避孕药的研究：可利用家兔诱发排卵的特点进行各种研究，用于避孕药的筛选研究。
胆固醇代谢和动脉粥样硬化症的研究：家兔对致病胆固醇膳食的敏感性高，造型时短、成型快，模型与人类病变基本相似，且经济便宜。
眼科的研究：家兔眼球大，便于进行手术操作和观察，是眼科研究中最常用的动物。
发热、解热和检查致热源等实验研究：家兔体温变化十分灵敏，最易产生发热反应，常选用家兔进行这方面的研究，同时药品生物检定中热原的检查均选用家兔来进行。
微生物学研究：家兔对许多病毒和致病菌非常敏感，适用于各种微生物学的研究。
心血管和肺心病的研究：家兔颈部神经血管和胸腔的特殊构造，很适合作急性心血管实验，可复制多种心血管和肺心病的动物模型，也可采用兔耳灌流，离体兔心等方法来研究药物对心血管的作用。
皮肤反应实验：家兔和豚鼠皮肤对刺激反应敏感，其反应近似于人。常选用家兔皮肤进行毒物对皮肤局部作用的研究等。
（三）犬类
简述：阐述犬在实验外科学、基础医学等方面的研究价值。
犬在生物医学研究中有重要应用。
生物学特性：
一般特性及生活习性：犬喜近人，易驯养，有服从人的意志的天性；适应能力强，可承受比较热和冷的气温，但变化不能太剧烈；品种多，根据成年体重可分为袖珍型、小型、中型、大型；喜啃骨头、喜食肉类和脂肪性饲料，但也可杂食或素食；雄犬好斗，有合群欺弱的特点，归家性很强。
解剖学特点：骨骼系统中，犬无锁骨，肩胛骨由骨骼肌连接躯体，阴茎骨存在。消化系统中，食道全部由横纹肌构成，胃较小，易施行胃导管手术，肠道短，肝脏较大，胰腺小且分左右两叶，脾脏是最大的储血器官，唾液中缺少淀粉酶。呼吸系统中，嗅脑、嗅觉器官和嗅神经极为发达，鼻较长，能嗅出稀释千万分之一的有机酸。循环系统具有发达的血液循环，胸廓大，心脏较大。生殖系统中，雄犬无精囊腺和尿道球腺，附睾很大，前列腺极发达，有特殊的阴茎骨；雌犬为双角子宫，乳头 4 - 5 对。犬的寿命一般在 10 - 20 年。
生理学特点：犬属于春秋季单发情动物，性成熟 280 - 400 日龄，发情期 8 - 14d，发情后 1 - 2d 排卵。性周期 180 (126 - 240) d，妊娠期 60 (58 - 63) d，每胎平均产仔 6 只，哺乳期 60d。适合配种年龄：雄犬为 1.5 - 2 岁，雌犬 1 - 1.5 岁。犬有五种血型，四种神经类型。一般生理值体温 38.8℃。心率 80 (66 - 130) 次 /min。血压：13.3 - 20kPa (100 - 148mmHg)。呼吸率：20 (10 - 30) 次 /min。染色体 39 对。
在生物医学研究中的应用：
实验外科学：犬的应用主要在实验外科方面，临床医生在研究新的手术或麻醉方法时往往选用犬来做动物实验，取得经验和技巧后用于临床，如心血管外科，脑外科，断肢再植，器官和组织移植等。
基础医学研究：犬是目前基础医学研究和教学中最常用动物之一，尤其是生理、病理研究。适合做失血性休克，弥漫性血管内凝血，脂质在动脉中的沉积，急性心肌梗塞，心律失常，急性肺动脉高血压，肾性高血压，脊髓传导实验，大脑皮层定位试验，条件反射实验，内分泌腺摘除实验，各种消化道和腺瘘等。
药理、毒理学实验：磺胺类药物代谢研究，各种新药临床前毒性实验。
人类传染性疾病研究：如病毒性肝炎、链球菌性心内膜炎、十二指肠钩虫、日本血吸虫等动物模型。
其它疾病研究：如蛋白质营养不良，高胆固醇血症，动脉粥样硬化，先天性白内障，遗传性耳聋，先天性心脏病，红斑狼疮病，肾盂肾炎、狂犬病等。
（四）小型猪
简述：讲述小型猪在皮肤烧伤、肿瘤等研究领域的优势及发展前景。
小型猪在生物医学研究中的应用越来越广泛，正逐渐成为 “新宠”。
优势：
器官系统与人类相似：小型猪和人的器官系统在形态上相似，在生理学功能方面也基本相同，特别是皮肤、心血管系统、胃肠道和泌尿系统尤为相似。
在多个研究领域具有优势：在皮肤烧伤研究中，猪的皮肤与人非常相似，烧伤后创面敷盖效果好，愈合速度快，且无排斥现象，血管联合也好；在肿瘤学研究中，猪可以作为研究肿瘤无可比拟的、资源丰富的模型，如美洲辛克莱小型猪有 80% 可发生自发性皮肤黑色素瘤，其特点与人类黑色素瘤病变和传播方式完全相同；在免疫学研究中，无菌猪体内没有任何抗体，所以在生活后一经接触抗原，就能产生极好的免疫反应；在心血管及糖尿病研究中，小型猪在老年病的冠状动脉病研究中特别有用，其冠状动脉循环在解剖学、血液动力学方面与人类很相似，易发生动脉粥样硬化病变，与人的特点非常相似；在畸形学和产期生物学的研究中，产期仔猪和幼猪的呼吸系统、泌尿系统和血液系统与新生婴儿很相似，仔猪成为畸形学、毒理学、免疫学和儿科学的极易获得的、很有用处的动物模型；在人类活组织的供体方面，小型猪作为人用生物医学材料的供体，一直是人类异种器官移植的首选动物；在遗传性和营养性疾病的研究、牙科及骨质材料的研究、其它疾病研究中，小型猪也是理想的动物模型。
在临床前药物代谢研究中的应用：小型猪和比格犬与人有相同的酶活性，现在常用小型猪开展经皮肤给药制剂的药代动力学的研究，因为小型猪的皮肤组织结构及皮下供血与人类皮肤的相应结构、组织相似，药物透皮进入小型猪机体内的代谢与人体内代谢有相似性。
发展前景：
关注度与日俱增：随着各界对小型猪关注度的与日俱增，其在新药研发中的用量逐年上升。世界各国食品和药品管理部门规定，新药进入人体临床试验之前，必须要通过至少两种动物种类的安全性及毒性评估，其中至少一种是非啮齿类大型动物，通常为猴、犬和猪。小型猪因体型小、伦理关注度比犬和猴低、与人类生理功能较相似等优势，在新药研发中的用量逐年上升。
行业发展迅猛：实验动物是生物医药科技创新和产业发展的重要支撑条件，近年来伴随着生物医药行业的快速发展，实验动物行业发展迅猛。上海作为生物医药科技创新和产业发展高地，在实验动物行业方面积极前瞻布局，全市共有实验动物许可证 203 张，历年来首次突破 200 张大关。就实验用猪而言，全市实验用猪使用单位达到 36 家，年使用量约 5000 头，实验用猪生产单位 3 家，年生产量约 5000 头，且产量在逐步攀升。
未来研究潜力巨大：未来实验小型猪研究在多方面有巨大潜力。在农业领域，可以通过育种获得抗病能力更高的种猪；在动物疾病模型领域，建立转基猪模型的临床前药物试验体系，可以进一步加快我国创新药物研发和临床前药物安全性评价，降低国人的用药成本；在未来异种移植领域，国际以及国内达成共识，猪是作为异种器官移植的最佳供体。SPF 级别实验小型猪的供给，将成为支撑产业发展的一大要素。上海实验动物研究中心在该领域的带头探索，将有望攻克一系列关键共性技术问题，建立一套严格的 “上海标准”，最终实现成果转化，助推产业的高质量发展。
（五）非人灵长类
简述：提及非人灵长类动物在医学研究中的重要性及应用范围。
非人灵长类动物由于与人类的相似性，在医学研究中具有重要地位。
非人灵长类动物在医学研究中的应用主要体现在以下几个方面：
用于医学研究：在医学领域，非人灵长类动物作为 “人类的替身” 有着不可替代的作用。没有实验动物，就没有今天生物医学的发展和进步。在一些人类疾病的研究中，非人灵长类动物是其他实验动物不能替代的，如猕猴对人的痢疾杆菌和结核杆菌最易感染，因此在细菌性疾病研究中是一种极好的模型。
在生物医学研究中的应用：在遗传学、发育生物学、基因组学等研究中，非人灵长类动物是重要的模式生物。在糖尿病、心血管疾病、癌症等领域的新药研发中，非人灵长类动物模型可被广泛用作疾病模型进行基础研究和药物筛选。
三、动物实验的争议与思考
动物实验自其诞生以来，虽然在医学研究等领域发挥了不可替代的重要作用，但同时也引发了诸多争议。其中，道德问题是争议的焦点之一。
一方面，动物实验在推动医学进步方面功不可没。许多重大的医学突破和药物研发都离不开动物实验，通过在动物身上进行各种实验，科学家们能够更好地了解疾病的发生机制、测试新药物的疗效和安全性等。例如，在药物研发过程中，动物实验可以帮助确定药物的剂量、毒性以及潜在的副作用，为人类的健康提供了重要的保障。
然而，另一方面，动物实验也面临着严重的道德质疑。首先，动物和人类一样都是有感情和意识的生命体，进行动物实验会对动物造成痛苦和折磨，违背了伦理道德。很多动物在实验过程中可能会经历身体上的痛苦，如手术、疾病感染等，同时也可能承受精神上的压力，如被限制在狭小的空间、与同伴分离等。其次，动物和人类的生理结构和生理功能存在差异，动物实验的结果并不能完全适用于人类，这也引发了对动物实验科学有效性的质疑。再者，现代科技已经发展到可以使用其他代替方法，如细胞培养、计算机模拟等，这使得人们开始思考是否还有必要进行动物实验。
从众多案例中可以看出动物实验引发的争议。例如《Nature》论文险因违反动物福利被撤稿，该事件中研究人员为了得到较好的统计结果，让小鼠体内肿瘤体积超出允许范围，给动物带来了极大的痛苦。动物福利击败了抗体巨头的案例中，抗体公司为了获取最大利益，对处于严重消瘦、肿瘤等疾病状态的动物仍不实施安乐死，违背了动物福利法。未经批准进行的动物实验论文被撤销的事件也表明了动物实验需要严格遵守相关规定，保障动物福利。哈佛大学动物实验引发伦理争议，超 250 名科学家致信要求撤稿，原因是实验手段被质疑过于残忍。7 只幼猴在美国研究机构中毒死亡的事件，更是引起了公众对灵长类动物实验的强烈反对。
这些争议也促使人们思考如何平衡医学研究与动物权益。目前，动物实验研究遵循 3R 原则，即替代（replacement）、减少（reduction）和优化（refinement）。替代原则鼓励寻找替代方法，减少对动物的实验；减少原则要求在不影响科研目的的情况下减少实验动物的数量；优化原则强调改进实验条件，以减轻对实验动物的痛苦。此外，还可以通过努力为实验动物营造更好的生存环境、改进实验方案减少实验动物的使用、对动物实验采取多元化的规制手段等方法来平衡两者的关系。
总之，动物实验的争议不断，如何在医学研究的需求和动物权益的保护之间找到平衡，是一个需要我们持续思考和努力解决的问题。
