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医学实验动物学教程,实验动物学教研室 朱顺星,学习的几点要求认真听讲敢于实践爱护动物学习的目标了解有关实验动物的基本理论知识掌握动物实验的基本操作技术,第一章 绪论,第一节 实验动物科学的概念,一、实验动物科学的定义二、实验动物科学研究的范围三、实验动物科学是现代科学技术的重要 组成部分四、新的科学技术革命更需要实验动物科学,一、实验动物科学的定义 实验动物科学(Laboratory Animal Science)是研究实验动物和动物实验的一门新兴学科。前者是以实验动物本身为对象，专门研究其育种，繁殖生产，饲养管理，质量监测，疾病诊治和预防以及支撑条件的建立等等。即如何培育出标准化的实验动物；后者以实验动物为材料，采用各种手段和方法在实验动物身上进行实验，研究实验过程中实验动物的反应，表现及其发生机制和发展规律，确保动物实验的可靠性、准确性和可重复性。即如何使动物试验合理化、规范化。简而言之，实验动物科学就是关于实验动物标准化和动物实验规范化的科学。,实验动物学的概念是研究实验动物和动物实验的一门新兴的学科实验动物：学科概述 实验动物标准化体系各种实验动物的特性及其应用动物实验：实验动物的选择动物实验基本技术和方法人类疾病动物模型免疫缺陷动物实验动物胚胎工程转基因动物,二、实验动物科学研究的范围,（一）实验动物科学研究的内容 1、实验动物饲养学(Laboratory Animal Breeding Science)2、实验动物医学（Laboratory Animal Medicine）3、比较医学(Comparative medicine)4、动物实验技术(Animal experiment technique),（二）、实验动物科学所涉及的领域 1、生命科学领域 2、制药工业和化学工业领域 3、畜牧科学方面 4、农业科学方面 5、轻工业科学方面 6、重工业和环境保护方面 7、国防和军事科学方面 8、商品鉴定和国际贸易方面 9、行为科学的研究方面 10、实验动物科学本身研究方面,三、实验动物科学是现代科学技术的重要 组成部分,实验动物科学是现代科学技术的重要组成部分，是生命科学的基础和条件。实验动物科学也是衡量一个国家，一个地区或一个科研单位科学研究水平的重要标志。这是因为，一方面它作为科学研究的重要手段，直接影响着许多领域课题或成果的确立和水平的高低；另一方面，作为一门科学，它的提高和发展，又会把许多领域课题的研究引入新的境地。,学科作用,四、新的科学技术革命更需要实验动物科学,进入21世纪，生物技术已成为现代科学技术的最重要的组成部分，分子生物学成为生命科学的带头学科，干细胞的定向诱导和分化，基因药物的研制，生物反应器的利用，生物芯片技术的发展无不预示着生命科学研究的诱人前景。继人类基因组研究前期工程的完成，意味着后期工程功能基因组学研究的启动，具有自主知识产权的高技术产品的研制，太空条件下，失重、辐射和宇宙环境因素对机体生理状态和机能的影响，如何遏制、消除生物恐怖主义的威胁？如何控制世界人口过快增长？这一切都需要实验动物科学的参与并发挥重要作用。,发展前景,第二节 医学研究与实验动物,一、医学研究离不开实验动物二、实验动物科技进步促进医学的发展三、实验动物质量与医学研究的关系四、医学实验动物工作的任务与目标,一、医学研究离不开实验动物,据有关资料统计，生物学和医学实验中60的课题要用到实验动物。我国卫生部所属的基础医学研究所的科研课题的91及首都医院科研课题的78要利用实验动物来完成。人们在医学研究中采用生物学的，化学的，物理学的以至数学的方法进行各种医学问题的实验探索和观测，阐明生命活动在正常条件和异常条件下的表现与规律，了解它，控制它，利用它或改变它。更为可贵的是研究者们成功地找到“替代者”实验动物。用实验动物来进行研究，就不再受方法上、手段上、条件上、时间上的限制了，基于伦理道德考虑的限制因素也减少了，可以进行前瞻性研究(即预先设计)，可以进行验证，可以反复地试验，可以随时获取各种活体标本。,二、实验动物科技进步促进医学的发展,从活体解剖动物到现代解剖学基础，从动物血液循环到现代生理学的建立，从“神农尝百草”到现代药理学、毒理学的发展，从传染病病原的发现到现代免疫学的创立，从物种起源到细胞的发现再到DNA双螺旋结构的阐明，每一个新的领域，每一个新的发现，每一个重大进展，无一不是通过动物实验来实现的。临床医学的许多重大技术的创新和发展也与动物实验紧密相连。新的手术方法、麻醉方法的确立，体外循环、心脏外科、断肢再植、器官或组织移植、肿瘤的切除与治疗等各项工作的开展也无一不是在动物实验的基础上发展起来的。离开了实验动物科学，医学的进步与发展只能是一句空话。,三、实验动物质量与医学研究的关系,在生命科学研究领域内，进行实验研究所需要的基本条件可以总括为实验动物(Animal)、设备(Equipment)、信息(Information)和试剂(Reagent)，称为生命科学研究四要素，简称AEIR四要素。这四个要素，在整个实验研究中，具有同等重要的地位，不能忽略或偏废。事实上，实验动物往成为制约性要素，影响整个实验的质量和水平。,四、医学实验动物工作的任务与目标,医学实验动物工作的主要任务是贯彻国家、省、市有关实验动物管理的条例和规章制度，履行实验动物管理职能，集中、统一、规范、有序地管理学校实验动物资源。担负实验动物饲养、繁殖、供应任务，提供实验动物质量保证，开展实验动物学教学研究，开展动物实验技术培训和动物实验服务，打造科学规范的动物实验技术平台。,第三节 实验动物科学发展概况,一、我国实验动物科学的发展二、我国实验动物工作的管理体制三、医学实验动物的管理四、国际实验动物科学协会,一、我国实验动物科学的发展,1980年国家农业部邀请了美国马里兰州立大学比较医学系主任徐兆光教授到我国讲学，他在北京举办了第1个全国高级实验动物人材培训班，启动了我国实验动物科学现代化的进程。1982年，国家科委在云南西双版纳主持召开了全国第一届实验动物工作会议，开创了我国实验动物工作的新纪元；1984年，国务院批准建立了中国实验动物科学技术开发中心；1985年，国家科委在北京召开了第二次全国实验动物科技工作会议，会议制定了发展规划和实验动物法规；大大地加快了我国实验动物科学现代化的步伐。,1987年4月中国实验动物学会成立。1988年10月31日国务院批准，并由国家科技部以2号令颁布，这就是我国第一部由国家立法管理实验动物的法规实验动物管理条例。1994年国家技术监督局颁布了7类47项实验动物国家标准。2001年又对其进行了全面修订并重新颁布，并于2002年5月1日起实行。1995年后我国实验动物科学的发展进入了一个快速发展的时期。主要表现在：1、法规建设 2、实验动物学会 3、实验动物种子中心建设 4、质量检测网络建设 5、信息网络建设 6、产业化进程,二、我国实验动物工作的管理体制,1、国家科技部主管全国实验动物工作 2、各部委主管行业实验动物工作 3、国家科技部认定若干个单位为全国实验动物种子中心和实验动物质量检测中心 4、国家实行实验动物生产和使用许可证制度,三、医学实验动物的管理,国家卫生部成立了专门的医学实验动物管理委员会，负责医学实验动物的管理工作。1995年发布了医学实验动物管理实施细则,本细则适用于从事医学实验动物生产和动物实验的单位和个人。,四、国际实验动物科学协会,1、国际实验动物科学协会(International Council on Laboratory Animal Science ICLAS)的建立：20世纪40年代后，美国、日本、法国、荷兰、联邦德国、英国、加拿大等国先后成立了实验动物学会或类似组织，1956年，联合国教科文组织(UNESCO)、国际医学组织联合会(CIOMS)、国际生物学协会(IUBS)共同发起成立了实验动物国际委员会(ICLA)。这是一个以促进实验动物质量、健康和应用达到高标准的非官方组织。1961年，ICLA的活动得到世界卫生组织(WHO)的合作，并于1979年改名为国际实验动物科学协会(ICLAS)。,2、ICLAS的主要目标：1)提倡全球范围内实验动物科学与生物研究资源的进步；2)促进全球范围内实验动物科学知识与资源的合作共享；3)通过建立标准及资源支持，促进高质量实验动物的监控与生产；4)促使人们在科学研究实验中本着科学的态度、遵循伦理原则合理使用动物。,第四节 实验动物科学发展趋势,一、重视动物福利二、减少、替代和优化研究不断深化和发展三、实验动物标准化，资源多样化四、动物实验规范化五、实验动物生产与动物实验的专业化与产业化,一、重视动物福利,1、动物保护 动物保护是人类对赖以生存的环境及自身命运进行深层次的思考之后提出的一个重要课题。动物保护主要包括两个方面的内容：一是对濒危动物物种和种群的保存，以维持生态平衡；二是对动物个体生命的保护和保健，使动物免受伤害或疾病的折磨。从实验动物科学的层面上讲，动物保护的最好做法是善待动物，给动物以好的生活、生存条件，保证动物的健康。尽可能少地、科学合理地使用实验动物，规范地开展各种动物实验。同时，开展各种替代方法的研究。,（1）科学实验方面：A、行为学、心理学实验（电击试验）：导致发抖、惨叫、畏缩、大小便失禁、咬撞器材。B、动物惨状毒物试验：LD50、吸入有毒气体、毒液浸泡试验、点眼试验。C、中暑试验。D、眼眶取血，暴力处死。E、兵器试验。F、毒品、迷幻药材药瘾实验。,动物保护涉及的方面,（2）畜牧生产方面：A、笼养鸡（欧共体有些国家已禁止）；B、淘汰丢弃小公鸡；C、阉割、去势、断喙、烙印；D、击头屠宰、活体倒挂放血；E、禽类倒悬运输；F、囚禁式养猪；G、过量使用激素；H、强迫进食或禁食；I、活体采熊胆、割鹿茸；J、限制5种自由（转身、舔梳、站起、卧下、伸腿）。,（3）生活方面：A、反对吃肉、推崇素食主义；B、反对吃生猛海鲜；C、反对粗暴马戏训练；D、反对动物园猛兽吃活羊；E、反对滥猎；F、反对穿裘皮、穿皮鞋；G、反对恐吓动物、漫骂动物；H、反对用贬低动物字眼骂人，如“禽兽不如”、“狗养的”等。,2、动物福利 动物福利是动物在整个生命过程中动物保护的具体体现，其基本原则是保证动物的康乐（well-being）。动物康乐也就是指自身感受的状态、“心中愉快”的感受。从理论上讲，动物康乐的标准是对动物需求的满足。动物的需求包括三个方面，即维持生命的需要、维持健康的需要以及生活得舒适的需要。动物福利的目的是为了动物的康乐，是保证动物康乐的外部条件，而动物康乐的状态又反映了动物福利条件的状况。对研究人员来说，还必须考虑通过优化设计，减少实验动物的用量，减轻动物的不安和疼痛，给予良好的术后护理，实验结束或实验过程中获取标本应采取安乐死的方法等等。,二、减少、替代和优化研究不断深化和发展,我国已加入了WTO，要顺应世界潮流，开拓国际市场，我国的实验动物工作者和各级领导必须认真研究、高度重视西方国家的动物保护组织和动物保护运动。当前在西方国家受动物保护运动的影响，在实验动物行业内，兴起了“3R”运动，即动物实验的减少(reduction)、替代(replacement)和优化(refinement)。,(一)Replacement:替代（三个系统）1.、生命系统 2、非生命系统 3、电脑模拟实验动物与动物实验（二）Reduction：减少 1、提高动物质量 2、改进统计学设计 3、使用低等动物，代替高等动物 4、使用高质量动物（三）Refinement：优化 1、改良仪器设备 2、减少对动物的侵扰。3、进一步控制疼痛 4、改进保定动物技术,三、实验动物标准化，资源多样化,实验动物标准化由实验动物生产条件的标准化、实验动物质量的标准化、动物实验条件的标准化以及与之相适应的饲养管理规范化和动物实验规范化几个部分组成。只有具备了标准化的生产条件，严格执行饲养管理标准操作规程，才能生产出标准化的实验动物；只有具备了标准化的实验动物和标准化的动物实验条件，执行标准实验操作规程，才有可能得出可靠的实验结果；只有实验结果准确、可靠、可重复，实验研究才有价值、有意义。现代科学的发展要求应用更多种类、品系、高质量的实验动物以及各种疾病动物模型，作为应用学科的实验动物学必然以科学的需求为自身的发展方向。野生动物的实验动物化研究一直与实验动物学科同步发展，加强对实验动物科学技术的研究，还可为野生动物资源开辟新的利用途径。,四、动物实验规范化,要保证动物实验取得准确、可靠、可信、可重复的结果，必须规范动物实验，只有规范的动物实验才有可比性。要规范动物实验，就必须实施优良实验室操作规范（good laboratory practice,GLP）。,五、实验动物生产与动物实验的专业化与产业化,实验动物生产条件的标准化，实验动物质量的标准化，动物实验条件的标准化，动物实验操作的规范化是国际实验动物科学发展的潮流，势在必行。,第五节 实验动物从业人员,一、实验动物从业人员的范围二、实验动物从业人员的基本要求三、实验动物从业人员的职责,一、实验动物从业人员的范围,实验动物从业人员是指从事实验动物和动物实验的科技人员、专业管理人员和技术工人。主要分为实验动物管理人员、实验动物饲养繁育人员和动物实验人员三类。,二、实验动物从业人员的基本要求,实验动物从业人员必须了解或掌握实验动物科学相关的基础知识 实验动物从业人员必须经科技主管部门组织的相关考试，并取得岗位资格证书实验动物从业人员应热爱实验动物、珍惜实验动物。实验动物从业人员应身体健康，定期体检,三、实验动物从业人员的职责,实验动物从业人员应自觉遵守实验动物管理的有关法律、法规，自觉遵守饲养管理操作规程及实验规范要求。按相应标准和规范对实验动物饲料、饮水、设施、环境质量进行有效的调控，保证给予实验动物舒适的生活环境和待遇，维持实验动物的质量标准；以合理的设计、周密的安排、仁慈的手段、熟练的技能开展动物实验，并对动物的行为、表现、反应进行细致的观察和记录，保证实验结果有高度的可靠性和重复性。,实验动物科学的定义及研究范围实验动物科学的作用和地位我国如何加强实验动物科学的发展3RAEIR四要素为什么要注重动物保护和动物福利，联系实际谈谈自己的看法。,重点：,