【普通生物學實習】十年生死兩茫茫:學習成效與動物福利的現在和未來

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講者:臺灣大學生命科學系博士後研究員賴亦德 整理:蕭業庭
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普通生物學,是許多動物科學系、生命科學系、醫學系學生的必修課程,普通生物學有許多單元實驗可以進行,其中最耳熟能詳的就是青蛙的解剖實驗。賴亦德博士在碩士畢業之後在臺灣大學擔任專任助教,帶領多個科系的普通生物學實驗,協助指導學生進行實驗,在這段時間,他發現普生實驗其實還有諸多得以改變之處,並開始思考如何精緻化實驗,讓動物福利與學習效果同時兼顧。

動物實驗倫理最基本的精神就是3R:取代、減量、精緻化(Replace、Reduction、Refinement),「替代」是指在使用動物時,應思考是否可以其他試驗方式替代活體動物,盡可能減少使用實驗動物;「減量」是減少實驗動物的數目與頻度;「精緻化」是指在實驗過程中儘量減少動物病痛,例如:運輸的環境、手術與麻醉等。

(一)青蛙解剖實驗減量與精緻化

台大的普生動物實驗有兩個單元需要使用青蛙,一為觀察蛙之外部型態與循環系統,二為觀察蛙之肌肉骨骼,分為兩個禮拜上課,多年以來實驗都是這樣執行的,所以一個學生會犧牲兩隻牛蛙。但試著調整實驗順序看看呢?

將兩堂課的順序互換,並且微調了實驗內容:第一個禮拜先觀察牛蛙外部型態後進行剝皮,觀察肌肉功能與運動方式,接著將青蛙冷凍,第二個禮拜解凍後就進行解剖,觀察內部構造與循環系統,如此一來實驗蛙的使用數量直接減半,也不需要穿刺兩次徒增麻煩。

解剖青蛙前,必須進行穿刺來安樂死青蛙,以往助教可能只讓學生觀看影片,口頭講解就直接進行穿刺,但穿刺其實相當需要技巧,如果沒有做的到位,反而徒增青蛙的痛苦與學生的心理壓力。

穿刺需要細膩的操作與手感,學生需要練習的機會;且很多學生一輩子只需要穿刺這麼一次,並不是每個人必需的技術,所以他將學生依穿刺選項分組:想知道也想執行穿刺、想知道但不想執行穿刺、不想知道也不想執行,學生便可先用助教穿刺的牛蛙練習直至熟練再執行。[1]

調整前與調整後的實驗流程當然各有優劣,但基本上遇到的困難也都可以解決,調整後的流程的確可行。

(二)鬥魚爭鬥行為觀察實驗減量與精緻化

當時的普生動物有一單元實驗為觀察鬥魚的爭鬥行為,兩隻鬥魚爭鬥直至一方退敗,為了增加課堂時間,還會舉辦「鬥魚淘汰賽」讓全班的鬥魚互鬥。這樣的課程設計不但分配頭重腳輕、也大大違反了動物福利,實驗結束後,實驗動物的處理也叫人頭疼。

賴博士參考了國外文獻,利用鏡子讓鬥魚與鏡像中的自己爭鬥,並可使用凹面鏡、凸面鏡讓鏡中的鬥魚變大或變小,來觀察鬥魚不同的反應。如此一來,不但使實驗動物減量,需要購買的鬥魚減少,實驗內容也更豐富了,讓課程時間分配也較為平均,更重要的是,鬥魚不需要再反覆爭鬥至兩敗俱傷。同時達到了實驗動物減量與精緻化。

(三)活體動物使用的必要性?

賴博士表示,不可否認實體動物在教學上的必要性,因為實體動物的結構感與質感的確是無可取代,但退一步來想,活體動物「教學」使用的必要性呢?

以前標本價格昂貴與屍體不容易保存,所以人們傾向使用活體動物教學,但如今技術進步,其實只要知道取得動物屍體的途徑,便可以取代活體動物教學,以屍體或標本替代。

要從哪裡取得屍體呢?母豬每一次生產,都會有一兩隻最虛弱的小豬死亡,對養豬場來說,這只是畜牧廢棄物,但對教學者來說,這是很好的解剖教材呀。同理,可以從全台的各大動物養殖場、繁殖場取得屍體絕對不是問題。

更進一步,甚至可以使用外來種:有不少人在從事移除外來種的工作,捕獲的外來種,如班腿樹蛙或花狹口蛙,必須要人道處理。老師帶著學生參與尋找青蛙、安樂死、最後解剖,整個過程脈絡清楚,也具有生態的教育意義,才是真正善加利用動物屍體。

或者,也可以考慮使用感受能力較低的生物,無脊椎動物的感受痛苦能力比脊椎動物低很多,其中許多都可以取代脊椎動物實驗。例如,以果蠅取代小鼠進行LD50實驗(必須殺死總實驗體的一半才能完成實驗),一樣可以觀察到實驗效果;以貝類的閉合肌來取代肌肉實驗;以蚯蚓神經來取代神經實驗等等。賴博士笑稱:方法就在眼前,只是需要一點想像力來執行。

(四)結語:十年生死兩茫茫

距離擔任普生助教,已經過了十年有餘,台灣教學實驗動物的福利是否仍有改善的空間?當年的努力對於現在是否有助益?歷經一段歲月洗煉,能為牠們再多作一些什麼呢?

賴博士提醒,在教學進行前,仔細思考目的究竟為何?並非只是因為「以前就是這樣做」或是想都不想就直接進行,唯有真正了解為什麼如此考量與設計,才是真正的指導與學習,動物福利與教學成效是可以同時兼顧的,只需要有人去想想看,他期待將來教學用活體實驗動物可以漸漸被取代。

 


[1]可參考「關於脊椎動物解剖實驗:實驗蛙的腦脊髓穿刺安樂死法」

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