實(shí)驗動(dòng)物在生物醫學(xué)等各領(lǐng)域中的應用
?。ㄒ唬┥茖W(xué)方面
這方面是比較直接的、大量的。生命科學(xué)中,人類(lèi)的健康和福利研究離不開(kāi)應用實(shí)驗動(dòng)物。在對人的各種生理現象和病理機制及疾病的防治研究中,實(shí)驗動(dòng)物是人的替難者。譬如,癌癥是威脅人類(lèi)健康的zui大疾病,由于在腫瘤的移植、免疫、治療等研究中使用了裸鼠、悉生動(dòng)物和無(wú)菌動(dòng)物,對各種惡性腫瘤的致癌原因,尤其是化學(xué)致癌物質(zhì)、病毒致癌、腫瘤的病毒、免疫、治療等方面和研究有了的進(jìn)展,計劃生育研究有相當大的工作是在動(dòng)物身上作的。巴甫洛夫條件反射試驗和我國生物學(xué)家朱洗的無(wú)外祖父的蟾蜍,即由動(dòng)物實(shí)驗進(jìn)行成功。各種疾病,如高血壓、動(dòng)脈硬化、心臟病、甲狀腺疾病、糖尿病、肥胖癥、肺炎、支氣管哮喘、肺氣腫、矽肺、神經(jīng)系統疾病、精神病、重癥肌無(wú)力、胃病、腎病、肺病、胰病、膽病、畸形、傳染病及外科病等發(fā)病、治療與*的機制及其生理、生化、病理、免疫等各方面的機理,都經(jīng)過(guò)動(dòng)物實(shí)驗加以闡明或證實(shí)。因此,有人統計生物醫學(xué)的科研課題有百分六十以上需要用實(shí)驗動(dòng)物,有許多課題的研究離開(kāi)了實(shí)驗動(dòng)物就寸步難行。
?。ǘ┲扑?/a>工來(lái)和化學(xué)工業(yè)方面
這方面對實(shí)驗動(dòng)物的依賴(lài)更為明顯。藥物和化工產(chǎn)品的副作用,對生命的影響程度包括致癌、致病、致畸、致毒、致突變、致殘、致命,都是從實(shí)驗動(dòng)物的試驗中獲得結果。
制藥和化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品如不用實(shí)驗動(dòng)物進(jìn)行安全試驗,包括三致(致癌、致畸、致突變)試驗,給人類(lèi)應用將會(huì )造成十分嚴重的惡果。如962年,西德某藥廠(chǎng)生產(chǎn)一種安眼藥Thalidomide,推廣給孕婦使用,結果在若干年內發(fā)現畸胎發(fā)生率增高,究其原因就是與孕婦服用Thalidomide有關(guān)。
制藥、化工等工業(yè)的勞動(dòng)衛生措施,特別是各種職業(yè)性中毒(如鉛、苯、汞、錳、矽、酸、一氧化碳、有機化合物等)的防治方法,都必須選用實(shí)驗動(dòng)物進(jìn)行各種動(dòng)物實(shí)驗后才能確定。
實(shí)驗動(dòng)物也是醫藥工業(yè)上生產(chǎn)疫苗,診斷用血清,某些診斷用抗原,免疫血清等的重要材料,都是將菌毒種等接種于動(dòng)物體內而制成。例如從牛體制備牛痘苗,猴腎制備小兒麻痹癥疫苗,馬體制備白喉、破傷風(fēng)或氣性壞疽等血清,金黃地鼠腎制備乙腦和狂犬病疫苗,小鼠腦內接種腦炎病毒后的腦組織制備血清學(xué)檢驗用的抗原等。
?。ㄈ┬竽量茖W(xué)方面
疫苗的制備和鑒定、生理試驗、胚胎學(xué)研究、營(yíng)養飲料的分析、保持健康群體以及淘汰污染動(dòng)物等工作,都要使用實(shí)驗動(dòng)物。特別是在畜禽傳染病的研究工作中,常急需要有合格的實(shí)驗動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗。目前在獸醫科學(xué)研究上,由于所用試驗動(dòng)物或雞卵不合乎標準,質(zhì)量很差,嚴重影響科研效果,甚至在某些疫病的研究工作中,因無(wú)SPF動(dòng)物和SPF卵,試驗無(wú)法進(jìn)行,所制備的疫苗的效果難以保證,導致大量畜禽病死,在經(jīng)濟上帶來(lái)重大損失。如98年,我國某獸醫生物制品廠(chǎng)生產(chǎn)的豬瘟疫苗混有豬瘟強毒,結果注射后引起大批豬死亡,造成國家經(jīng)濟的很大損失,其原因是由于制苗所用的仔豬帶毒,而安全檢驗用的動(dòng)物數量和質(zhì)量又符合要求所引起的,又如在生產(chǎn)雞新域疫疫苗過(guò)程中,由于使用的雞卵不是SPF雞卵,使疫苗的質(zhì)量得不到保證。
?。ㄋ模┺r業(yè)科學(xué)方面
新的優(yōu)良品種的確立除要做物理的、化學(xué)的分析以外,利用實(shí)驗動(dòng)物進(jìn)行生物學(xué)的鑒定是十分重要和有意義的?;瘜W(xué)肥科、農藥的殘毒檢測,糧食、經(jīng)濟作物品質(zhì)的優(yōu)劣等,zui后也還是要通過(guò)利用實(shí)驗動(dòng)物的試驗來(lái)確定。
化肥和農藥是提高農業(yè)生產(chǎn)的重要材料,由于未經(jīng)嚴格的動(dòng)物試驗而發(fā)生的問(wèn)題很多。在合成的多種新農藥化合物中,真正能通過(guò)動(dòng)物試驗對人體和動(dòng)物沒(méi)有危害的只占/30,000,其余都因發(fā)現對人的健康有危害而禁用。例如早在40年代,美國就應用殺蟲(chóng)劑易乙酰胺,但以后發(fā)現它是強致癌劑而停用,但已經(jīng)造成了對環(huán)境的污染。五十年代研究出一種殺蟥劑Aramite,廣泛用于棉花、果樹(shù)、蔬菜,用了七年后發(fā)現能引起大鼠和家犬的肝癌,不得不停用,但也已造成了環(huán)境的污染。我國過(guò)去大量使用有機氯農藥,后也發(fā)現它們有致癌作用,70年代,我國從瑞士的汽巴——嘉基公司進(jìn)口殺蟲(chóng)瞇的生產(chǎn)流水線(xiàn),化了大量投資建立了生產(chǎn)廠(chǎng)和20個(gè)車(chē)間,但就是因為忽略了動(dòng)物的安全性試驗而造成了很大損失。因為投產(chǎn)后,才從國外知道消息,殺早瞇能致癌,國外已經(jīng)不用。以后我國只好停止發(fā)展,但已造成損失。由此可見(jiàn),用實(shí)驗動(dòng)物進(jìn)行的安全性試驗對農藥、化肥等生產(chǎn)極為重要。
?。ㄎ澹┹p工業(yè)科學(xué)方面
人們的吃穿用,包括食品、食品添加劑、皮毛及化學(xué)纖維、生物日常用品,特別是化學(xué)制品有害成份的影響,都要用實(shí)驗動(dòng)物去試驗。
食品、食品添加劑、皮毛制品、化妝品等上市銷(xiāo)售,都要求必須先經(jīng)國家的機構采用實(shí)驗動(dòng)物進(jìn)行安全性試驗,以證明其對人體無(wú)急慢性毒性,且無(wú)致癌、致畸、致突變作用,才能供應市場(chǎng)。
?。┲毓I(yè)和環(huán)境保護方面
在重工業(yè)上,對有害物的鑒定和防治,以及國土的整個(gè)環(huán)境保護,包括廢物的、氣體的、光輻射的、聲干擾的,等各方面的研究工業(yè)中,實(shí)驗動(dòng)物都是監測的前哨和研究防治措施的標樣。
?。ㄆ撸﹪篮蛙娛驴茖W(xué)方面
各種武器殺傷效果,化學(xué)、輻射、細菌、激光武器的效果和防護,以及在宇宙、航天科學(xué)試驗中,實(shí)驗動(dòng)物都作為人類(lèi)的替身而取得有價(jià)值的科學(xué)數據。
人們都知道,在宇宙飛船遨游太空時(shí),代替人類(lèi)受試作生理試驗的是實(shí)驗動(dòng)物。通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗,研究人體在太空條件下,失重、輻射和天空環(huán)境因素對機體生理狀態(tài)的影響。在爆炸的試驗中,實(shí)驗動(dòng)物被予先放置在爆炸現場(chǎng),以觀(guān)察光輻射、沖擊波和電離輻射對生物機體的損傷,此外,在戰傷外科的研究中,在防軍事毒劑和細菌武器損傷的研究中,實(shí)驗動(dòng)物均被用來(lái)代替人類(lèi)作為戰爭中的受難者,從而研究對各種戰傷的有效防治措施。因此,實(shí)驗動(dòng)物在軍事醫學(xué)研究上具有特殊的應用價(jià)值。
?。ò耍┥唐疯b定和貿易方面
現在已把實(shí)驗動(dòng)物的實(shí)驗鑒定列為法規,它直接影響著(zhù)對外貿易的數量、質(zhì)量和信譽(yù)。
?。ň牛┬袨榭茖W(xué)的研究方面
實(shí)驗動(dòng)物在行為科學(xué)的研究中也占有重要地位。例如,汽車(chē)設計中的撞擊,土建設計中震動(dòng)的允許程度,災難性事故的處理等,國外也已經(jīng)采用實(shí)驗動(dòng)物模擬人類(lèi)。
?。ㄊ?shí)驗動(dòng)物科學(xué)本身研究方面
在實(shí)驗動(dòng)物科學(xué)本身研究中,由于其綜合性很強,例如,涉及數學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、胚胎學(xué)、營(yíng)養學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、解剖組織學(xué),寄生蟲(chóng)學(xué)、傳染病學(xué)、免疫學(xué)、血液學(xué)、麻醉學(xué)、生態(tài)學(xué)等,雖然它的直接研究目的,是取得適用于各種特性需要的實(shí)驗動(dòng)物,但它對生物科學(xué)的微觀(guān)領(lǐng)域,都進(jìn)行了更為深入的探索,例如,在遺傳學(xué)、生殖生理學(xué)等的科學(xué)以及實(shí)用技術(shù)方面,都不斷取得突破。
實(shí)驗動(dòng)物科學(xué)應用得如此廣泛,主要是由實(shí)驗動(dòng)物的特點(diǎn)所決定的。實(shí)驗動(dòng)物具有無(wú)菌或已知菌叢、遺傳背景明確、模型性狀顯著(zhù)且穩定,純度高、敏感性強、反應性一致、重視性好以及繁殖快(世代間隔短)、產(chǎn)仔多、價(jià)格相對低廉等特點(diǎn)。因而被廣大科學(xué)工作者稱(chēng)為“活的試劑”、“活的精密儀器”,可以滿(mǎn)足各種不同研究要求和生產(chǎn)需要,因而廣泛應用于醫學(xué)、獸醫學(xué)、藥學(xué)、營(yíng)養學(xué)、農學(xué)、畜牧學(xué)、勞動(dòng)保護、環(huán)境保護、計劃生育與優(yōu)生、食品與飲料添加物、日用化妝品、化纖織物以及生命科學(xué)和科學(xué)等領(lǐng)域。特別是醫學(xué)、獸醫學(xué)和有關(guān)的生物學(xué)的理論研究以及生物藥品制造、化學(xué)藥物篩選、鑒定等實(shí)現現代化的重要的工具之一,有力地推動(dòng)著(zhù)國民經(jīng)濟的發(fā)展。
加強對實(shí)驗動(dòng)物科學(xué)技術(shù)的研究,還可為野生動(dòng)物資源開(kāi)辟新的利用途徑。我國野生動(dòng)物資源極為豐富,根據980年“中國動(dòng)物學(xué)會(huì )脊椎動(dòng)物學(xué)術(shù)會(huì )議”文獻記載,我國的畜類(lèi)有420多種,占*種類(lèi)的.%(而我國的土地面積僅占世界總數的7%)。單就靈長(cháng)目(猴類(lèi))而言,我國就有8種之多,日本只有種,英國和美國都沒(méi)有野生猴類(lèi)。鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)就更多,有00余種。這些野生動(dòng)物都是培育實(shí)驗動(dòng)物的寶貴資源,這個(gè)巨大的“遺傳資料庫”的開(kāi)發(fā)和應用,不僅可以滿(mǎn)足我國科研、教學(xué)與生產(chǎn)的需要,還可大量出口換取外匯與進(jìn)行動(dòng)物交換,將為我國四化建設與人類(lèi)健康作出更大的貢獻。
我國是一個(gè)0億多人口的國家,大小畜禽數以?xún)|計,對實(shí)驗動(dòng)物的需用量特別大,據估計國家每年約需,500~2,000萬(wàn)頭/只(包括特殊實(shí)驗動(dòng)物在內)。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)與工農業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,對實(shí)驗動(dòng)物質(zhì)量的要求愈來(lái)愈高。因此,加強對實(shí)驗動(dòng)物的科學(xué)研究,生產(chǎn)更多的、質(zhì)量更好的實(shí)驗動(dòng)物,既可加速對醫學(xué)、公共衛生學(xué)、獸醫學(xué)等生物科學(xué)重大理論的研究及生命現象的探討,促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的現代化,加速消滅150余種人畜共患病與各種常見(jiàn)病的危害,增進(jìn)人民健康,同時(shí)還可保證生物藥品制造與畜牧業(yè)的安全生產(chǎn),促進(jìn)國民經(jīng)濟的發(fā)展。所以,這不僅有巨大的科學(xué)意義,而且有重要的現實(shí)意義與深遠的戰略意義。
實(shí)驗動(dòng)物在生物醫學(xué)等各領(lǐng)域中的應用
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