生活中的實驗動物

作者:秦咸靜/國家實驗動物中心企劃推廣組組長
整理:陳品旻/關懷生命協會專員
 
實驗動物和我們生活到底有什麼關係呢?大家知道養樂多瓶上多一個小綠人認證,就代表有一批小白鼠先幫你喝過嗎?知道每一支疫苗的製造,至少需要犧牲一個雞胚嗎?可知,為了萬無一失的施打疫苗,有多少批老鼠要為人類試毒?
什麼是實驗動物?

只要是會出現在課堂上的、會出現在實驗室裡的、甚至出現在教育展示的,都可以叫做實驗動物。所以利用實驗動物不是科學家的專利,就算是在幼稚園中,老師開始帶領小孩觀察動物的行為,那批動物其實就可以稱為實驗動物。

目前實驗動物中,老鼠占百分之七十到八十;魚類以斑馬魚為主;貓狗近年因為道德爭議,所以用得比較少;羊因為體型、體重、頭的承載重量跟人比較像,因此主要被用來做脊椎側彎、脊椎骨植入的這類測試;而土撥鼠常被用來測試B型肝炎;雪貂則因為對感冒病毒非常敏感,所以被用來測試流行性感冒。

註:何謂實驗動物?從法律的定義來看,我國《動物保護法》第三條第三款提到,實驗動物是為科學應用目的而飼養或管領的動物;而科學應用則包括了教學訓練、科學試驗、生物製劑製造、藥物及毒物試驗、器官移植等目的。也就是說,所有因應教學、研究、生技開發所需飼養及實驗用的動物,都屬實驗動物範疇。實驗動物的種類涵蓋範圍極廣,除了大家耳熟能詳的囓齒類大小鼠外,其實也包括許多無脊椎動物及中大型經濟動物,甚至包含犬貓等常見伴侶動物及高等的靈長類動物。由於實驗動物的使用牽動了人類對動物的情感及道德考量,為了提升動物福祉,世界各國大多已立法規範動物實驗的進行,尤其是針對感知能力較強的脊椎動物。(摘自「關懷生命.動保教育扎根計畫 教師手冊」動物實驗倫理新挑戰P.64,秦咸靜)

檢視生活中使用動物實驗之產製品

【健康食品】

臺灣健康食品市場非常顯著,據統計,25至64歲的臺灣民眾,有百分之六十到七十吃過健康食品;最多的是40歲女性。在臺灣,大部分的健康食品只要經過動物實驗就可以上市,只有少部分需要經過人體實驗。健康食品除了動物實驗外,幾乎沒有其他測試功效或毒性的方式。在臺灣,動物實驗算是健康食品唯一的把關。

動物實驗的目的有二:安不安全?有沒有效?

測試保健食品安不安全的方法就是讓動物吃下過量的保健食品。假設人類一天可以吃兩粒的魚油,小鼠便會被餵食約六粒。然後連續觀察14至28天,看看動物會不會死。

然而,要如何測試保健食品有沒有宣稱的功效呢?許多健康食品都宣稱具有抗疲勞的效果,以養氣人蔘雞精廣告為例(https://www.youtube.com/watch?v=bEaYVOyPlmg),最常用的測試方式便是將兩組小鼠放入水中游泳,一組服用具抗疲勞效果的健康食品,另一組無。然後讓所有小鼠游到筋疲力竭,自然下沉溺斃為止,再統計服用健康食品的小鼠是否能支撐較長的時間。這是國內衛生福利部九二年公布的規範。

秦咸靜博士坦言:「這是所有測試中,我最不喜歡的一種!」因此,目前有許多人針對衛生福利部九二年的規範提出許多修正草案,希望能替代此殘忍試驗。例如:改為人體試驗,徵求自願者在跑步機上跑步。或讓老鼠跑轉輪後,測試老鼠血液中乳酸濃度等指標,作為比較依據。

【醫療器材】

下圖中出現的隱形眼鏡盒、藥水、噴劑、手套、保險套、口罩、紗布、甚至是「不流淚配方」的洗髮精,就都需要做敏感試驗。只要那項醫療器材跟人類身體皮膚有接觸,或接觸時間較長,都需要經過動物實驗。不過,目前有些試驗已有替代方案。

【防疫疫苗】

比醫療器材更無法避免使用實驗動物的是:疫苗。

一般來說,疫苗的做法是把病毒抽出來,注入蛋中培養,萃取其中的病毒,然後做成疫苗。並注入天竺鼠體內,檢驗疫苗是否有毒性。任何一劑疫苗注射後,民眾出現問題都會引發軒然大波,因此在動物實驗階段會格外謹慎。

我們用甚麼態度面對動物實驗?

歐盟大概是對實驗動物最友善的國家,嚴格禁止化妝品的動物試驗。(自2009年3月起,禁止使用動物進行化妝品急性毒性、眼刺激和過敏試驗;2013年全面禁止在動物身上進行化妝品和原料的安全性測試,也不允許成員國從外國進口和銷售違反上述禁令的化妝品。)我們可以拒買經過動物實驗的健康食品與化粧品、持續推動實驗動物福利及正確的倫理觀念、拒絕非必要的動物實驗並讓動物實驗做的更精緻。

秦博士也分享了她在國家實驗動物中心舉辦科普活動中,學生及小朋友最常問的問題是:我們學校為什麼沒有解剖青蛙?今天可以解剖嗎?今天會看到活的小老鼠嗎?做完實驗的動物都到那裡去了?同樣的問題,小學生問、國中生問、高中生也這麼問!這樣的現象代表我們的學校教育中,並沒有給學生正確的生命科學實驗觀念,似乎,解剖等於生命科學教學。

下個段落,秦博士會介紹國內外實驗動物替代教學策略,並期許我們把孩子們的倫理教育做好,讓大家從小對動物實驗有正確的認知和觀念,才能有可能落實動物福祉。

實驗動物教學替代方案:中學以下
可運用於教學的模型和應用軟體非常多

現行動保法規定,高中以下不可進行侵入性動物實驗,但高中以下之教育仍應採用動物實驗替代教案,告訴她替代教案的存在,學生才有機會學習尊重生命跟正確的實驗觀念和方法。以下表格以活蛙解剖實驗說明實驗動物教案應遵守的實驗倫理,同時非侵入性的動物實驗也應遵守動物實驗倫理,導入3R+1R的精神。

3R+1R
活體解剖青蛙實驗採取3R+1R的具體說明
Replacement:取代
以模型或電腦模擬取代
Reduction:減量
不用使用活體動物
Refinement:精緻化的實驗
若採用從市場買牛蛙回來解剖的方式,則應教育學生尊重生命及課程進行中對動物的尊重
Responsibility:對實驗內容及結果負責
教育學生結束後正確處理動物屍體的觀念
實驗動物替代教育網站:kids 4 research

在國外其實已經有很多實驗動物替代教育的網站,其中最大應該算是kids 4 research,這個網站是由全世界販售實驗動物最多(或第二多)的廠商所贊助的。kids 4 research內的資訊相當豐富,但主要以靜態的教育資源為主。

kids 4 research網站中介紹了一本書(右圖),告訴老師如果要在教室裡面養動物的時候,應該要怎麼對待教室裡面的實驗動物。放入了所有研究人員在做動物實驗的時候,會遇上的情境,例如:事前的規劃、在教室內組成管理小組、分配工作、布置最適合動物生活環境等,一步一步教導老師該如何做一個完整的規劃,甚至是該怎麼樣和家長達到共識、怎麼樣克服小朋友過敏的問題等。

實驗動物替代教育網站:Whyville

另一個實驗動物教育替代網站:Whyville。是RPG個人化式的互動式網站,讓小朋友在這邊問為什麼的一個城市,小朋友就是城市的市民,這個城市中有娛樂的店,吃的、玩的、購物中心等,而軟體目的就是要增進大家對實驗動物的認識,讓小朋友來學習怎麼樣照顧實驗動物。

小朋友在這套軟體中,可以假裝自己是飼育員,組成動物的家以及照顧動物。照顧的方法正確才能得到分數,去遊戲中城市的其他部分玩樂。所以如果飼育員做事不認真,在這邊就拿不到分數,也不能去其他地方玩或購物。

小朋友扮演的飼育員應該觀察動物換籠的歷史紀錄,決定要不要換籠、看動物有沒有太胖或太瘦,決定今天飼料的份量、整體判斷這隻動物的狀況,決定幫她掛上紅標籤召喚獸醫師,或是健康無恙綠標籤。做完所有動作之後會出現一張清單,告訴你做對或做錯的原因。只要其中之一做錯,就拿不到今天的分數了!

小朋友可以為動物布置一個家,透過這個互動遊戲,瞭解到飼養不同動物需要不同的環境與設備。讓小朋友學到:照顧一個動物應該要注意哪些地方。除老鼠之外,也有魚、鴿子、豬等不同物種可供選擇。此外,還會設計諮詢櫃臺的網頁頁面,提供許多資訊供學習。

這套軟體是由美國實驗動物學會贊助的。由於美國實驗動物學會發現生物醫學發展資訊的不對等,並影響學生對生命科學失去學習興趣,願意研究生命科學的人越來越少(這個現象在臺灣也非常嚴重)。在美國的調查中,有93%的研究人員認為動物實驗有其必要,但只有52%的大眾支持動物實驗。因此美國實驗動物學會希望以教育方式突破此問題,讓大家對動物實驗有正確的認知。

Whyville在教育性網站評比中,發現每個小朋友每天平均會花費20-25分鐘在這個網站上,大幅超越其他相似網站的使用率,是個經營非常成功的網站!

實驗動物教學替代方案:專業訓練

國內有些外科訓練,並不會直接使用動物,而是用蔬果,例如:香蕉皮可以用來練習使用手術刀的技巧,因為香蕉可以皮肉分離;橘子皮、檸檬適合拿來練習縫合技巧,可以用來練習傷口重建,把剝掉的皮縫回來,也可以拿來做內視鏡教學;梨子可以用來練習錐形移除皮膚腫瘤的移除深度。

除了蔬果以外,也可以利用肉用動物被棄置不食的部分來練習手術。例如:剪開雞的氣管與食道,再重新縫合。需要做到打入碘酒後不會滲出才合格。

而近來發展的微創手術(利用內視鏡進行的手術),需要醫生很好的操作技術,也可以利用各種道具來訓練。除了下圖提到的夾豆子、剝氣球等訓練外,還有剝橘子訓練:1.把橘子撥開2.內視鏡伸進去把橘子的籽挑出來。所以,可以想見,這些醫生經過這些訓練後,都是有一定的技術了。

產品安全性動物測試實驗的替代方案

皮膚敏感性測試其實會非常的痛,有些不好的藥是真的會使皮膚潰爛的,因此最開始就是用天竺鼠替代人體試驗。但天竺鼠也會痛,因此我們繼續尋找替代方案,例如:用小鼠局部淋巴結試驗,或是直接改用人體的上皮細胞測試。

但是替代方式也有其侷限,例如:人類上皮細胞測試不出人體的免疫反應;小鼠局部淋巴結試驗測不出組織的交互作用等,因此,很多時候雖然有替代方案,但卻無法完全替代。

同時,支持替代方案是需要付出一些代價的,成本較高。如上圖的熱原測試,替代方案的成本是原動物實驗方案的30倍以上,將增加銷售價錢,需要消費市場支持。

不過,在歐盟的調查中,約80%的民眾認為不論付出多少代價我們都該維護動物福祉。

開發新藥動物測試的替代方案

新藥開發的確會大量利用動物做實驗,而且現階段十分難以開發替代方案,如同下圖所說的,這會是一項困難的選擇。

迄今,能被替代的實驗大多是教育及安全性試驗。
如果,現階段有某些動物實驗無法被避免,我們可以怎麼做?
我們應該以3R為原則,努力將動物實驗做到最好!

當前兩R都無法做到時,應該將Refinement(精緻化)做到最好。精緻化的基本精神是:所有科學實驗都要盡量降低實驗動物之苦。

  1. 給動物更適合的飼養環境:考量物種特性,提供較大的空間,社群結構的維持,環境豐富化。
  2. 更純熟的操作技術:操作人員必須經過考核,技術能力必需達到標準。
  3. 更精準的實驗設計:落實減量及取代的精神,避免不必要的實驗程序。
  4. 更人道的實驗管理:降低實驗動物痛苦-免除生理不適及疼痛緊迫。
  5. 負責任的態度:Good welfare = Good science。

Refinement(精緻化)有各種應注意的面向,例如動物與社群之間的關係:小鼠共籠三周後,彼此之間就會出現很強的情感連結。實驗中將小鼠打針後,小鼠因為肚子痛而把身體捲起來,一段時間後同籠的其他小鼠也會做出同樣的動作,生理指標也出現一些相對的反應。例如大鼠有儲藏食物的習慣。實驗人員將共籠三周後的大鼠其中一隻關起來,其他大鼠不但會試圖營救,還會在夥伴獲釋後,找出自己儲藏的食物給剛剛被關起來的那隻大鼠吃。

所以可以證明大小鼠之間是有同理心的,會因為別的個體的表現而產生同理心。因此應該要顧及實驗動物的生活環境,將飼養地點與實驗地點做出區隔。

而在環境豐富化的要求中,要了解動物習性才能創造出適合的飼育環境。例如:兔子喜歡照鏡子;狗需要互動;小鼠喜歡做窩,所以提供建料會造出很棒的家,但不喜歡玩玩具;大鼠不喜歡做窩、提供建料他只會坐在屁股下面,可是很喜歡可以咬的玩具木棒。所以環境豐富化不是什麼東西都往籠子裡丟,而是要給動物正確的東西。

同時,越瞭解動物,就越能不使用暴力對待牠們。例如:動物園飼育員發現河馬很喜歡刷背,於是在幫河馬刷背時,先用鈍針讓河馬適應刷背時會被東西戳,當河馬習慣了之後,便可以在刷背時幫河馬採血,而不再用麻醉劑。

讓孩子養成負責任的態度

上圖是國外設計給小朋友的飼養動物注意清單,如果要教室裡養動物,大家要共同思考的問題,而上右圖則是研究人員的動物實驗申請書:

教室裡面養動物的注意清單
研究人員的動物實驗申請書
1.放哪裡
1.動物從哪裡來
2.如何給牠好的環境
2.如何照顧
3.要如何觀察
3.做什麼實驗?技術是否純熟?
4.食物?營養?
4.飼養環境
5.誰負責照顧?誰清潔?誰紀錄?
5.吃什麼

仔細比對將發現這兩份清單的精神其實是完全相符的。如果小朋友有先受過這樣的教育,有一天他需親自實施動物實驗時,就不會有太誇張的脫軌演出。目前實務上很多人對實驗動物都是不了解的,老師不了解、學生不了解、助理不了解,大家都是跟學長姐學,但是,學長姐也不見得真的了解!

自然課常為了觀察動物行為,要求學生飼養一種小動物,很多小學生買了甲蟲、楓葉鼠、魚、小鳥或蠶寶寶,先當作實驗動物,觀察完後怎麼處理?送給媽媽當寵物?隨手丟?是否有用心照顧自己的寵物呢?有幫忙布置一個舒服的家嗎?有定時清潔環境和餵食嗎?有沒有負責任的態度呢?在教育中,我們最應該帶給孩子的是:養成負責任態度!

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