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一、动物实验在新药研发中的重要地位
动物实验是新药研发不可或缺的环节，为新药研发提供关键数据。由于动物与人类在生理构造和基因上存在相似性，能模拟人类疾病过程，为新药的研发提供更准确、更有效的数据。
在新药研发中，动物实验占据着重要地位。首先，动物模型是研究人类疾病机制的重要工具。通过观察动物模型的病理学特征和病程，可以深入了解疾病的发病机制和演变过程，有助于揭示人类疾病的本质。例如，在研究某些复杂疾病时，科研人员可以利用特定的动物模型，如基因编辑小鼠或转基因动物，来模拟人类疾病的发生发展过程，从而为新药研发提供重要的理论依据。
其次，动物实验在药物研发过程中发挥了重要作用。通过对动物的实验研究，可以评估新药的疗效、安全性和毒性，为临床试验提供依据。动物实验有助于加速药物的研发进程，降低临床试验的风险。以实验猴为例，由于其与人类在生理构造和基因上的高度相似性，成为药物研发过程中不可或缺的一部分。在临床前研究中，实验猴能够模拟人类疾病过程，为新药的研发提供更准确、更有效的数据。然而，实验猴的供应不足成为了制约创新药产业发展的一个重要因素。疫情的爆发使得这个问题更加严重，实验猴的价格大幅上涨，波动剧烈，给生物医药公司的研发和生产带来了巨大的成本压力。
此外，大动物实验在新药研发中也具有重要意义。大动物实验通常使用大型哺乳动物，如猴子、狗和猪等，来模拟人类身体的反应和疾病机制。进行大动物实验的原因主要有以下几点：一是伦理考虑，大动物实验可以提供更接近人类生物学特征的数据，在确保人类受益的前提下，通过大动物实验可以避免直接将新药或新疗法应用于人体，减少对人类的风险；二是科学有效性，大动物的生理结构和功能与人类相似，在研究某些疾病的发病机制、药物疗效以及外科手术等方面具有更高的科学可信度，通过大动物实验可以获取更准确、可靠的数据，为医学研究提供重要的依据；三是新技术验证，在开发新的医疗设备、手术技术和治疗方法时，大动物实验可以用于验证其安全性和有效性，通过模拟人体环境，科学家们可以评估新技术在大动物身上的效果，从而降低对患者的风险；四是教育和培训，大动物实验对于培养医学和生物科学领域的专业人才非常重要，通过参与大动物实验，医学生和研究人员可以学习和掌握相关实验技术和操作流程，提高其临床和实验技能，为日后的工作做好准备。
动物实验还为人类疾病实验动物模型的建立提供了基础。人类疾病动物模型是指医学科学研究中建立起来的模拟人类疾病表现的动物或实验材料。通过动物模型可以直接或间接反映疾病的发生和发展过程，在了解疾病的基础上开创、改进和优化疾病的治疗。例如，在研究神经系统疾病时，可以利用大鼠囊状脑动脉瘤、结扎大鼠中动脉的大鼠卒中模型、维生素 A 缺乏引起的兔脑积水模型和大鼠癫痫模型等动物模型，为研究人类脑动脉瘤与血液动力学的关系、病变的发展及发病机理提供有益的帮助。在心血管疾病研究中，动脉粥样硬化、心肌缺血和心肌梗塞、自发性高血压大鼠和饮食诱导大鼠高血压模型等动物模型，可以为研究心血管疾病的发病机制和治疗方法提供重要的参考。
总之，动物实验在新药研发中具有不可替代的重要地位，为新药的研发提供了关键数据和重要依据。
二、动物实验为新药研发提供的具体数据
疾病研究数据
通过构建动物病理模型，排除或控制自然条件下不可控因素，有助于更准确地得出研究结论，认识人类疾病的发病机理以及防治措施。动物模型可以作为实验对象，用于模拟人类疾病的发病过程及病理生理变化。例如，在研究心血管疾病、肿瘤、糖尿病等疾病时，科研人员可以利用动物模型，如基因编辑小鼠或转基因动物，来模拟人类疾病的发生发展过程。通过对动物模型的研究，可以深入探讨这些疾病的发病机制，从而为临床治疗提供有效的理论依据。
药物有效性验证数据
判断一种药物是否有效需要通过临床研究和实验室研究，而这两种验证方式都离不开动物实验。动物实验涵盖药品开发的方方面面，包括动物细胞、组织、离体器官实验以及整体动物的实验研究。在药物研发阶段，科学家通常会人为建造各种带病实验动物体，通过观测药物在这些动物身上的作用效果，来初步预测药物作用于人类的效果。例如，针对新冠病毒动物模型就属于外源性致病模型，即用新冠病毒感染猴子，然后去观察和研究患病动物症状和病理，以及给药后的效果。好的动物模型会成为一个非常有用的 “试药” 工具。
药物安全性测试数据
动物药物实验需完成急性毒性、长期毒性、生殖毒性、致突变和致癌以及其他毒性试验，不同药品种类需选用不同实验动物进行测试。一个新药的研发，离不开临床前动物实验的药理与毒理学研究，其目的在于确定药物的有效性与安全性。鉴于细胞实验的结果与活体动物实验的结果可能会有较大差异，建立适合评价治疗新型冠状病毒肺炎中药的动物模型，是药理、毒理学研究的重中之重。例如，在药物安全性评价试验中，需两种以上的动物才能较正确地预示受试药物在临床上的毒性反应，常用一种为啮齿类大鼠，另一种为犬、猴、小型猪等。
三、动物实验面临的挑战
1. 实验猴供应不足
实验猴的供应不足成为制约创新药产业发展的重要因素，疫情使其问题更加严重。价格大幅上涨，波动剧烈，给生物医药公司带来巨大成本压力。
魔幻的 2023 过去了，实验猴价格虽有下跌趋势，但供应不足的问题依然存在。2023 年 12 月 29 日，中国政府采购网公示了最新一轮的实验猴的招标公告，中国食品药品检定研究院食蟹猴（第三批）采购项目中标公告显示，采购人拟花费 625 万元，采购 50 只 3 - 5 岁的食蟹猴，每只猴子的价格为 12.5 万元。而就在 4 月初，同一采购人公开采购的 120 只 3 - 5 岁的食蟹猴，总计 2040 万元，每只猴子的价格为 17 万元，不到一年时间，猴子价格跌去 26%。
实验猴的市场价格由市场供需变化决定。项目多猴子少的时候，会涨价；猴子多项目少，供大于求的时候自然会降价。作为配套创新药研发服务的上游产业，在国内创新药研发热潮之下，实验动物产业的热度持续高涨。这直接带动实验动物身价狂飙。2014 年，食蟹猴平均单价为 6567 元；2018 年，单价已经超过 1 万元。在疫情影响之下，实验猴进口被叫停，进一步加剧了供需的关系，猴价更是进一步蹿升，一度逼近 20 万元 / 只。
但受 CRO 价格战、医药市场供需变化，以及疫情防控政策优化和野生动物的进出口贸易政策调整等因素影响，2023 年以来，价格 “狂飙” 的实验猴市场开始回调。事实上，过去一年关于猴价下跌的现象已经不少。例如，7 月 14 日，北京化工大学食蟹猴采购项目公开招标公告显示，启计划以 240 万元招标 30 只食蟹猴，每只食蟹猴单价约合 8 万元。当然，不同采购主体对于采购资源的要求不同，价格也会有所不同。
如今，中国食品药品检定研究院的最新采购公告，无疑给了我们一个很好的猴价走势参考。实验猴价格下跌，曾经 “囤猴” 的企业难免受到波及。典型如 CRO 龙头昭衍新药，2023 年第三季度，由于生物资产公允价值变动带来净损失为 1 亿元，上半年这一损失为 1.83 亿元。对比这两个数字，三季度猴价的真实降幅要大于上半年的降幅。
2. 替代技术的发展
随着科学技术的发展，器官芯片和人工智能等替代技术正在逐步出现，可以在一定程度上减少对实验猴的依赖，但尚不能完全取代动物实验的地位。
新药研发不再需要动物实验？这些技术值得提前布局。非动物检测手段能够代替动物实验支持新药进入临床开发吗？去年年底，FDA 现代化法案 2.0（FDA Modernization Act 2.0）正式生效。这一法案允许美国 FDA 在批准在研疗法能否进入人体临床试验时，在动物实验之外，可以考虑其它非临床研究证据评估疗法的效力和安全性。
器官芯片技术获得突破。专注于开发器官芯片的 Hesperos 公司联合创始人 James Hickman 博士说，此前不少公司在投资非动物技术方面有所顾虑，是因为不确定美国 FDA 是否会接受它们，而立法的变化发出清晰的信号。
Hesperos 公司已经在与不同医药公司合作，开发了多种模拟人类器官或组织类型的器官芯片，模拟心脏、肝脏、肺、脑和皮肤组织的特征。去年，该公司与赛诺菲（Sanofi）合作，首次完全基于在人类器官芯片研究中获得的临床前疗效数据，与已有的安全性数据相结合，支持一款在研疗法获得 FDA 许可进入临床试验。
弥补动物实验的缺陷。长期以来，动物实验一直是研究新药安全性和有效性的标准手段。治疗药物获得授权进入临床试验前，美国 FDA 通常要求对一种以上动物进行的实验，包括小鼠、猴、兔或狗。然而，除了引起伦理问题，动物实验在很多情况下不能复制人类的反应。
大多数替代动物实验的手段聚焦于药物毒性的评估，这也是最难用非动物手段替代的监管检测类型之一，因为药物毒性的评估非常关键，如果结果不准确会导致患者死亡。这一领域近年来获得长足进步，Emulate 公司创始人，哈佛大学的 Don Ingber 博士说。去年，他的团队在 Communications Medicine 上发表的研究用肝脏器官芯片系统检测了 27 种已知药物的毒性，结果显示这一系统达到 87% 的敏感度，并且没有出现假阳性结果。Ingber 博士认为肝脏器官芯片可以被医药行业用于在最终动物实验之前筛选有潜力的在研疗法。
不过目前的非动物替代手段仍然不能替代最后的动物实验，因为目前的体外技术仍然不能模拟完整动物的功能，因此仍然需要动物研究来确定用药剂量和全身毒性。除了减少动物使用，替代技术还可以为药物开发公司节省时间和资源。Ingber 博士估计如果肝脏器官芯片能够获得许可用于监管检测，每年可以基于提高生产力为医药行业节省 30 亿美元。
随着 FDA 监管律法的改变，医药公司也在考虑扩展替代手段的使用。罗氏医药研究和早期开发负责人 Marianne Manchester 博士表示，在新法案的驱动下，该公司正在对整个研发管线进行评估，确定哪些使用动物的监管检测可以被非动物手段替代。在过去 10 年里，罗氏已经将使用动物的数目削减了一半，并且构建专注于开发和验证非动物手段的研究团队，主要用于检测抗癌免疫疗法。
科学家们认为，替代技术在评估药物疗效方面可能带来更大获益。特别在动物模型不起作用或者根本没有动物模型的领域。这种情况在罕见病领域很常见。使用器官芯片或者类器官，科学家们可以重建拥有罕见病患者遗传学特征的细胞和组织。
可靠性仍需验证。大多数科学家欢迎非动物手段的开发，不过他们同时也指出，非动物手段的可靠性尚未得到足够验证。英国非营利组织 Understanding Animal Research 的政策负责人 Chris Magee 先生表示，动物实验已经有超过 150 年的历史，研究人员很了解它们对哪些分子有效，并且知道它们能够捕捉到一些研究人员没有特别专注的毒性，比如生殖毒性。而非动物手段仍然存在很多未知的领域，为了保护公共健康，监管机构需要澄清这些未知领域。
在替代动物实验之前，FDA 需要确认非动物检测的可靠性。研究人员表示，像器官芯片这样的新技术获得验证可能需要长达 10 年的时间。好消息是监管机构已经在减少和替代动物检测方面耕耘了多年。FDA 在内部已经构建研发项目，开发用于监管审评的创新药物开发工具，同时该机构也与生物技术公司达成合作，并与美国国立卫生研究院（NIH）合作验证这些新技术。今年，FDA 获得 500 万美元拨款用于支持减少动物检测的新替代手段。
“FDA 和 NIH 对微生理学系统（包括器官芯片、类器官等由细胞组成的微型结构）的资源投入和支持对这些系统的标准化和提高其可靠性给予了很大的帮助。”
四、动物实验的争议与未来发展
争议
有人认为动物实验不道德、残忍，可能会被滥用，生命是平等的，不该伤害小动物，小动物的基本生存权利不可被剥夺。动物实验一直以来都备受争议，很多人从道德层面出发，认为这是对动物的残忍行为。雅思写作论题中就提到，生命是平等的，小动物的基本生存权利不可被剥夺，动物实验如果合法化，这种权利可能会被滥用。动物实验确实给很多动物带来了痛苦和死亡，每年都有大量动物因科学研究而遭受折磨。例如，动物实验反对者指出，每一年，由于研发药品、化妆品和其他化学产品，很多小动物经历了痛苦和死亡。科学家给动物做杂交实验也被质疑涉及伦理道德问题，因为不同物种之间存在生殖隔离，人类干预下的杂交可能会给动物带来未知的痛苦。同时，一些动物实验还被指违反道德，如澳洲两所顶尖大学在动物实验中未对参与实验的动物进行麻醉就通过切割喉咙的方式宰杀动物，引发了公众的强烈抨击。学术不规范案例中也提到，引起动物福利伦理争议的动物实验可能会影响科学家在公众心目中的形象，也影响着公众对科学研究的认可度。此外，疯狂的实验中，许多对动物进行的大胆实验给它们的健康和生命带来了极大的危害，引起了不少动物保护人士的抗议。257 位科学家实名反对哈佛医学院一篇探究灵长类动物母性依恋触发机制的论文，质疑实验手段过于残忍，动物权利组织也指出研究作者曾在其他实验中使用残忍手段。
未来发展
随着替代技术的发展，我们需要对动物实验进行更深入的讨论，寻找更加人道、有效的方式推动科学和医学的进步。同时，生物医药公司也需要寻求新的策略应对实验猴供应不足和价格波动的问题。
替代技术发展：随着科学技术的发展，器官芯片和人工智能等替代技术正在逐步出现，可以在一定程度上减少对实验猴的依赖，但尚不能完全取代动物实验的地位。例如，FDA 现代化法案 2.0 正式生效，允许美国 FDA 在批准在研疗法能否进入人体临床试验时，在动物实验之外，可以考虑其它非临床研究证据评估疗法的效力和安全性。器官芯片技术获得突破，Hesperos 公司已经在与不同医药公司合作，开发了多种模拟人类器官或组织类型的器官芯片，去年该公司与赛诺菲合作，首次完全基于在人类器官芯片研究中获得的临床前疗效数据，与已有的安全性数据相结合，支持一款在研疗法获得 FDA 许可进入临床试验。替代技术还可以弥补动物实验的缺陷，大多数替代动物实验的手段聚焦于药物毒性的评估，Emulate 公司创始人 Ingber 博士说，这一领域近年来获得长足进步，他的团队在 Communications Medicine 上发表的研究用肝脏器官芯片系统检测了 27 种已知药物的毒性，结果显示这一系统达到 87% 的敏感度，并且没有出现假阳性结果。Ingber 博士认为肝脏器官芯片可以被医药行业用于在最终动物实验之前筛选有潜力的在研疗法。不过目前的非动物替代手段仍然不能替代最后的动物实验，因为目前的体外技术仍然不能模拟完整动物的功能，因此仍然需要动物研究来确定用药剂量和全身毒性。除了减少动物使用，替代技术还可以为药物开发公司节省时间和资源。罗氏医药研究和早期开发负责人表示，在新法案的驱动下，该公司正在对整个研发管线进行评估，确定哪些使用动物的监管检测可以被非动物手段替代。科学家们认为，替代技术在评估药物疗效方面可能带来更大获益，特别在动物模型不起作用或者根本没有动物模型的领域，比如罕见病领域。但替代技术的可靠性仍需验证，大多数科学家欢迎非动物手段的开发，不过他们同时也指出，非动物手段的可靠性尚未得到足够验证。英国非营利组织 Understanding Animal Research 的政策负责人表示，动物实验已经有超过 150 年的历史，研究人员很了解它们对哪些分子有效，并且知道它们能够捕捉到一些研究人员没有特别专注的毒性，比如生殖毒性。而非动物手段仍然存在很多未知的领域，为了保护公共健康，监管机构需要澄清这些未知领域。在替代动物实验之前，FDA 需要确认非动物检测的可靠性。研究人员表示，像器官芯片这样的新技术获得验证可能需要长达 10 年的时间。好消息是监管机构已经在减少和替代动物检测方面耕耘了多年。FDA 在内部已经构建研发项目，开发用于监管审评的创新药物开发工具，同时该机构也与生物技术公司达成合作，并与美国国立卫生研究院（NIH）合作验证这些新技术。今年，FDA 获得 500 万美元拨款用于支持减少动物检测的新替代手段。
应对实验猴问题：实验猴的供应不足成为制约创新药产业发展的重要因素，疫情使其问题更加严重。价格大幅上涨，波动剧烈，给生物医药公司带来巨大成本压力。但受 CRO 价格战、医药市场供需变化，以及疫情防控政策优化和野生动物的进出口贸易政策调整等因素影响，2023 年以来，价格 “狂飙” 的实验猴市场开始回调。生物医药公司需要寻求新的策略应对实验猴供应不足和价格波动的问题。例如，上海市通过了《上海市浦东新区促进张江生物医药产业创新高地建设规定》，一方面通过在上海市建立实验用猴的隔离检疫场，解决进口需求；另一方面鼓励引导社会资本投资开展实验猴等的生产经营，以解决市场上 “用猴荒” 的问题。同时，规定明确由浦东新区卫健部门牵头负责对与人体健康相关的动物生物安全实验室的备案管理，为医药研发企业提供更明晰的办理路径。此外，还建立微生物、人体组织、生物制品等生物医药特殊物品出入境联合监管机制和研发用物品联合推进机制，为浦东大量生物医药研发企业进口研发用物品提供进口便利。
