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2025-04-02200 年前的動物實驗沒有麻醉? 從活體試驗到 3R 原則誕生 664 期

Author 作者 徐濟泰 | 臺灣大學動物科學技術學系名譽授,專長為乳牛營養、行為與福祉。

Take Home Message
• 動物實驗從西元前就存在,為醫學、生理學等領域帶來豐碩成果,但也引發動物權利爭議。
• 英國科學家羅素與伯奇在20 世紀末確立了「替代、減量、精緻化」的實驗動物3R 原則,在科學實驗與動物權益之間求取平衡。
• 動物實驗的成果未必能完全應用於人類醫學,未來的發展方向將會是尋找替代方案,以及尋求更貼近人體疾病模式的精準技術。

數根粗硬的釘子穿過一隻狗的耳朵與腳掌,這隻狗剛經歷一場左臉神經的解剖,此刻正血淋淋地固定在木板上動彈不得。不過這隻狗的折磨還沒結束,因為明天牠即將接受另一側身體的解剖,作為示範教學之用。這是19 世紀法國生理學家馬讓迪(Françoise Magendie)利用動物進行解剖教學的場景,由法國畫家穆希(Emile-Edouard Mouchy)記錄下來保存至今(圖一)。時至今日,動物試驗的規範、倫理與研究發展已有許多突破與改善,但始終不曾停止,可以說人類的科學與醫療演進一直伴隨著動物試驗的執行。

圖一 | 法國畫家穆希於1832 年的油畫作品,描繪了馬讓迪進行犬隻活體解剖的場景。(Wellcome Collection)

依據臺灣《動物保護法》的法律條文定義,「實驗動物」是指為科學應用目的而飼養或管領的動物。「科學應用」指為教學訓練、科學試驗、製造生物製劑、試驗商品、藥物、毒物及移植器官等目的所進行的應用行為。動物實驗是「科學應用」的一般泛稱,人類個體被放入實驗通常稱為人體實驗。因此除了人類之外,所有被放入「科學應用」或實驗的動物都是屬於「實驗動物」。


早期的動物實驗發展

在歷史發展上,一開始人類把動物視為食物來源進行獵捕,接著進行畜牧馴養,這些都不算是嚴
格定義的動物實驗範疇。隨著人類文明的演進,基於對生命的好奇心,人類開始探索自身以及其他動物的身體構造與生命現象,其中某些探索方式開啟了動物實驗發展的歷程。例如在西元前後的古希臘時期,著名哲學家包含希波克拉底(Hippocrates)、亞里斯多德(Aristotle)與蓋倫(Claudius Galenus)都曾有解剖動物的紀錄。羅馬帝國瓦解之後取而代之的是阿拉伯文明,學者賈西茲(Abu Othman Amr ibn Bahr,又稱Al-Jahiz)曾在九世紀時寫下《動物之書》(Kitāb al-Hayawān),是阿拉伯文化最早的動物科學探索。

根據歐洲文藝復興時期歷史記載,比利時的維薩流斯(Andreas van Wesel)在1533 年來到巴黎大學就讀醫學院,利用死刑犯遺體進行解剖,繪製人體解剖圖並提出相關論證,推翻早期羅馬時代使用動物解剖所推論人體組織認知。17 世紀,英國醫生哈維( William Harvey ) 所發表的代表性著作《心血運動論》(An Anatomical Exercise on the Motion of the Heart and Blood in Living Beings)開啟後續一連串動物解剖與生理研究,逐步建構出動物器官與系統生理現象的專業知識。總而言之,動物實驗從西元前幾百年到現在都不曾間斷過,甚至可說整個人類歷史時期都有著動物實驗發展的痕跡。


動物實驗的省思

值得特別指出的是直到17 世紀為止,因缺乏麻醉技術,有很多動物解剖試驗是在完全沒有麻醉的情況下進行,這其實是非常不人道的方式,也有一些學者對動物試驗的必要性提出質疑。例如著名的生理學家黑爾斯(Stephen Hales)與哈勒(Albrecht von Haller)雖然從事許多動物試驗,卻也開始反省,主張大家需正視活體動物被用於試驗時所感受的一連串痛苦。外界也有發出異議之聲,包括英國詩人波普(Alexander Pope)在1713年曾發表短文〈反對動物虐待〉(Against Barbarity to Animals);英國版畫家霍加斯(William Hogarth)1751 年的作品《殘酷四階段》(The Four Stages of Cruelty)(圖二)描繪虛構人物尼羅(Nero)從小虐待動物,長大後因犯下更加殘酷的暴力行為而遭到處決,開啟了以視覺藝術批判動物虐待的先例。

   

圖二 | 版畫家霍加斯繪製的《殘酷四階段》,第一階段為年幼的男孩尼羅欺負犬隻等小動物;第二階段為長大成人的尼羅在倫敦街頭虐待疲憊馬匹等家畜;第三階段是淪為強盜的尼羅因為殘忍殺害懷孕情人而遭逮捕;第四階段的尼羅被吊死後,屍體在公眾面前遭解剖。(The Metropolitan Museum of Art, Public Domain)


動物實驗推動醫學發展

但是動物實驗並沒有因為各方批評而減少或停止。除了生理學家馬讓迪大量使用活體動物進行實驗之外,馬讓迪的學生貝爾納(Claude Bernard)也接續進行了許多實驗,並倡議嚴格管控的動物實驗可以提供有用的實驗醫學知識。同一年代,動物學家暨生理學家穆勒( Johannes Müller)在德國柏林解剖學博物館帶領著一群學生接續不停地進行動物實驗,一時蔚為風潮。其中亨勒(Friedrich Henle)與凡爾紹(Rudolf Virchow)還成為了當時德國醫學革命的領導人物。

另一方面,英國的醫生暨生理學家霍爾(Marshall Hall)雖然贊同動物實驗,卻也明白指出,以活體動物進行的每一個實驗都會導致動物疼痛與受苦。因此,他提出五項指導動物實驗的主張:(1)沒有替代方案可用才進行動物實驗;(2)動物實驗應該要有明確研究目的;(3)避免重複相同動物實驗;(4)讓動物受苦降到最低限度;(5)發表動物實驗研究成果時應該要完整詳盡。

1860 年代中期,全身麻醉技術才剛被引進英國,新一代醫學研究科學家們進行動物實驗之前開始先用乙醚(C2H5OC2H5)或氯仿(CHCl3)麻醉動物。然而實驗動物的使用數量依舊一路攀升,從1881年的250 隻持續增加到1910 年的9 萬5000 隻。……【更多內容請閱讀科學月刊第664期】