如何摆脱动物试验

去年夏天，美国国立卫生研究院宣布将逐步停止对黑猩猩的实验。451 只黑猩猩中，除了 50 只以外，其余的都将送往保护区，其余的将不再繁殖。这一变化是基于 2011 年的一项研究，该研究确定，科学进步使得人体试验、基于计算机的研究和转基因小鼠在科学上比黑猩猩更有用。美国在这方面行动迟缓。澳大利亚、日本和欧盟已经禁止或限制在医学研究中对类人猿进行实验。但科学界应该更进一步。我们应该努力彻底终止所有动物试验。

90% 通过动物试验的药物在人体试验中失败。这不仅仅是一个道德问题。抛开道德不谈，还有很多科学理由来避免动物试验。最重要的是，其他方法正在赶上或超越动物试验。其结果是总体上科学水平更高。在过去的 10 年里，我们已经开始用人类细胞代替啮齿动物进行药物毒性测试。但最大的障碍可能是测试疗效：一种药物对某种疾病的治疗效果如何。一种常见的方法是对老鼠进行基因改造来模仿人类疾病，但人类和老鼠的基因仍然表现不同。部分原因是，90% 通过动物试验的药物在人体试验中失败。

芯片上的器官是一种替代方案。这种拇指大小的装置将一层薄薄的人体细胞与微芯片结合在一起，微芯片可泵送血液状液体。在哈佛大学的 Wyss 研究所，研究人员已经制造出一种可复制肠道肌肉收缩的人体肠道芯片，以及一种带有气囊和毛细血管细胞的肺芯片，这些细胞可将氧气与二氧化碳进行交换。这种假肺可能会受到感染，并模仿化疗引起的肺水肿等复杂疾病。该研究所还在研究骨髓、心脏甚至脑组织的芯片。

计算机模型也可以帮助取代动物。在系统生物学这个相对较新的领域，科学家们正在制作模拟人体整个系统（直至分子）的数字地图。冰岛大学系统生物学中心最近完成了对人体新陈代谢所有化学相互作用的建模，并开始对血液进行建模。去年，加州大学旧金山分校的研究人员使用计算机预测了市场上药物的负面副作用，准确率约为 50%。这种准确率只会越来越高。

人类研究也正在不断加强。实验室动物通常是基因相同的克隆，但人类有很多 DNA 差异，这些差异会影响药物的作用。例如，2010 年发现，流行的心脏病预防药物 Plavix 对近三分之一的患者效果较差，原因是他们的代谢存在差异。现在，基因测试可以帮助医生选择是否开这种药物，类似的测试也可以对其他药物产生同样的作用。通过依赖克隆动物和细胞，我们可能在药物进入人体试验之前就已经筛选出有用的药物。

某些动物实验在很长一段时间内仍将是科学上的必要。例如，研究视觉感知需要将眼球与大脑连接起来（直到计算机完美地模仿它）。但我们创造的研究选择越多，我们的科学就会越好。

本文最初刊登于《大众科学》杂志2013年12月号。