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Take Home Message
• 人類長期以來透過動物觀察及動物實驗來了解生物運作機制，以預防疾病發生、提升禽畜產量，或是了解人與伴侶動物間的關係。
• 實驗動物在試驗過程會遭受到病痛的折磨及藥物的副作用，二戰後實驗動物的應用快速發展下，相關福祉議題也開始受到關注，著名的3R 原則隨後在英國政府提出的《動物科學程序法》中落實。
• 由於研究領域間的歧異度大、缺乏資源投入人員的教育訓練和飼養實驗動物的環境及設備，導致現階段在落實實驗動物保障法規時遇到極大挑戰。

為什麼人類需要在動物身上做實驗？

人類身為動物物種之一，經歷了漫長演化，透過天擇與其他動物間長期存在著直接或間接的競爭與共生關係。直到掌握馴化動物與作物的技術，由天擇決定的物種關係才加入了人為選擇的新方向，開啟人類文明發展的道路。馴化，始於長期觀察自然動物物種的行為、天性以及知識與經驗的累積，廣義來說可以算是人類最初進行的動物實驗，成就了人為選育的家禽與家畜品系，支撐著人類文明社會的建立。

而當今社會對動物實驗的定義則是利用動物作為試驗主體，探索科學原理與技術驗證，以解決人類社會的問題與挑戰。動物實驗的應用不僅擴大人類利益與福祉，也為人類的生存危機與挑戰尋求解方，從過往的新冠疫情（COVID-19）到預測未來禽流感新興疾病的變異方向，都需要動物實驗釐清病程以提供對應策略。回溯人類文明數千年的發展歷程，就能清楚了解到我們不停地透過動物試驗來推動人類文明的發展，像是觀察與利用野生動物、育種和飼養家禽、持續發展新的產品加工技術，以及育種新的實驗動物品系應用於生物醫學領域，如此一代又一代地推動人類文明的演進。換言之，動物在科學原理與技術上的應用持續更新，而且影響力滲入人類生活的各個層面。

談到動物實驗的類型，一般多會直接聯想到小白鼠（Mus musculus）、大鼠（ Rattus norvegicus ）、天竺鼠或兔子等囓齒類動物，牠們被養在門禁森嚴、具備完善空調與汙染病原控制的研究中心。在許多臨床醫藥病理與相關技術領域中，確實會專為生技醫藥用途培育研究用動物，也就是我們俗稱的實驗動物；除此之外，生態保育與自然科學研究常使用野生動物進行各種觀察與飼育試驗；畜牧相關生產研究則會使用家禽和家畜進行各種飼養管理與生產改良試驗；而一般人更熟悉的伴侶動物，牠們的身心健康需求也都需要經過科學試驗，以釐清當前的各種問題與挑戰並尋求解決方法（ 圖一）。這些都說明了現代動物實驗不僅保障人類的生存利益，也能夠幫助動物本身。

當動物成為實驗對象，牠們將面臨怎樣的命運？

進行科學與技術研究時，動物飼養的方式、環境以及施加在動物身上的試驗方法會隨著實驗目的不同而有所改變，像有些生態環境類型的研究，僅需對試驗目標進行完整且非侵入性的觀察記錄，或施予程度輕微的試驗條件處理，例如額外食物的供應、暫時設置即時記錄設備等。而生醫範疇的疾病模式研究則需要在目標動物身上重現特定異常或疾病狀態，釐清致病機制、病程變化，以了解該如何預防與治療。過程中試驗動物必然需要承受目標疾病的折磨，有時痛苦甚至持續到死亡。例如自發性高血壓大鼠 （spontaneously hypertensive rats , SHR）為先天易發心血管疾病的一支大鼠品系，因生醫試驗用途育種而成 （圖二）。相較正常壽命週期可達三年的一般品系大鼠，SHR 約出生四週便會出現高血壓與心血管功能異常等狀態，平均壽命約縮短至一般大鼠的一半。人為育種的大鼠品系SHR是研究心血管疾病的絕佳試驗對象，可探討人類疾病的病程、惡化機制，以及臨床上治療的策略。自1960 年代SHR 大鼠育成以來，對人類心血管疾病預防與治療持續貢獻至今，無數相關藥物與治療方法的開發奠基於牠們的犧牲之上。然而，SHR 大鼠的一生都在承受心血管疾病帶來的病痛，無緣擁有健全安穩的鼠生，更不用說試驗過程中必須遭受無效的治療與藥物所帶來的副作用與折磨。對於這一切，SHR 大鼠只能默默承受，雖然馴化本身是一種人類與其他物種間的共生關係，但 SHR 大鼠這樣的實驗動物所承擔的苦痛與犧牲顯得特別沉重。

在各種類型的動物實驗中，受試動物所承受的痛苦與犧牲範圍不同，為了確保研究品質與數據的可信程度，在育種繁殖、飼養管理、實驗操作以及後續分析與數據計算上，都需要有高度專業人員與設備的投入，才能盡可能提高研究結果的穩定性及可信賴性。不幸的是即使人類現代科學發展快速，對動物生理變化、行為特性、良好飼養環境與試驗設計的需求，仍存在太多未知之處，以致於在面對重大而艱困的研究主題時，必要的動物實驗往往難以精準執行。動物實驗的設計也因此成為現代科學中一門高度專業與充滿挑戰的領域，要因應不同領域研究的需求不斷追求進步與升級。而實驗動物科學的發展，除了需要在理論與技術追求突破之外，我們也需探討倫理層面上使用動物做實驗的必要性為何？該如何調整才能降低動物的痛苦？

思想推動 保護實驗動物的歷程

隨著二戰後和平時代的到來，穩定的社會經濟成長讓科學快速發展，包括大幅拓展對人類健康的認識，以及加速各種藥物與臨床技術的開發，實驗動物理論與技術發展在其中扮演重要的推動角色。然而一直到1960 ～ 1980 年代，在逐漸透明的媒體與公眾資訊交流下，大眾才開始了解到實驗動物的部分處境與犧牲。約1980 年代，關注這些議題的群體則更加積極地參與動物權利保障的組織與運動。……【更多內容請閱讀科學月刊第664期】