自20纪80年代以来,许多学者就动物试验的替代方法作了多方面的研究,举行经常性的学术会议。
动物试验的替代方法,狭义结实是使试验规范化,用没有疼痛感的物质替代有生命的动物进行试验。就其广义而言,是指减少动物试验中的动物数量,降低动物所受的压力和损伤,或者应用较少的动物种类进行试验。这些替代方法主要是离体的组织器官或组织培养,包括化学方法，生物学方法、分子生物学方 法、微生物学方法和免疫学方法及各种先进的检测技术方法。其目的是根据 "3R"原则,通过应用其他方法,在动物试验中减少实验动物的使用和改善试验方法。
总的来说,在过去相当长的时间内;若使用并没有取得理想的实效。许多实验室研究和报道了一些行之有效的替代方法，但是这些方法未能在更多的实验室中应用。重要的是,在研究中发现的结果仅仅是个开始,对其应用价值和科学性质的评价,尤其是在实践中能否被接受和推广,则还有许多问题需要解决。在特定领域已被证明是可行的替代方法,在其他有关领域中也必须证明是可行的。
对替代方法的研究、开展和推广还必须有雄厚的研究基金支持。在美国和英国,这一工作主要由民间基金会给予经费的支持;在德国、奥地利和瑞士等国则很大程度上由政府支持。但总的来说,研究基金的不足也是其难有较大突破的制约因素。在中国,由于认识和经费等方面的原因，尚未开展替代方法的研 究。
传统观念也制约着替代方法的研究和发展，在某些领域,长期以来动物试验方法被人们认为是"经典"和不可取代的方法,展个替代方法有一些进展,但是人们却不予接受。此外,还需要长期积累实验结果。 对于认识和培价某个特定领域的替代方法是否有应用价值，需要认真对待。在基础研究、医药、化学试剂和化妆品的安全检测，危险军事境的检测、危险物品的运输和发展生物化学武器等领域之间,毕竟存在着差异,需要具体考虑。
发展替代方法的核心问题是人类如何看待实验动物，不应把它们简单地看作四条腿的物品,而是应看作是有生命的生物,研究发展替代方法的宗旨是保护动物,减少实验动物用量和的伤害程度，其目的是为了最后取消动物试验。
6.3.1组织和器官培养
长期以来,科学家把细胞培养看作是动物试验最有希望的替代载体。但是十多年来的实践结果表明细胞培养还远不能作为替代实验动物的理想载体。 因为绝大多数细胞在培养条件下，,失去了原来细胞内所特有的新陈代谢特性, 同时也就失去了它们生物学功能这些生物学功能的影响。研究表明,即使是通过手术从动物或人体的新鲜组织器官获得的原代细胞,也同样很快在人工培养过程中阶失去了其特有的功能。
近年来,分子生物学的现代技术的应用和推广获得了巨大的进展。在许多试验中,越来越多地利用细胞取找动物试验，这类细胞培养目前已在一些国家被认可,广泛地应用于一些试验,取代了许多动物试验，比如在医药领域中，确定激素浓度已用细胞培养取代了动物试验。
但是,在药理学和毒理学领域里,用细胞培养方法代替动物试验确定药物和化学试剂的致死剂量,却没有什么进展。人类机体和离体细胞在药物的代谢能力及敏感性方面差异极大.难以将在离体细胞的试验结果应用在人类安全和动物地之间断选择,人类的安全必须放在首位。所以在这些领域中目前还没有更好的取代方法。
在研究取代方法时,还需事考虑到，某些有毒物质是在体内经复杂的代谢过程后形成的,这种代谢过程在离体细胞中往往只是部分存在或完全不存在，或者完全是另一种形式。严格地讲,即使在动物试验中，也不可能在与人体内完全相同的代谢过程。尽管对化学物质是在酶的作用下进行的,但人体内的酶和动物体内的酶却是千差万别的。所以即使通过替代方法获得与动物试验相同的结果，也仍然不能排除对人体存在不安全的疑虑。但是无论替代方法能否提供与动物实验完全一样的数据结果,它所提供的数据都是有参考价值的。
6.3.2数学方法
在药学领域里在过去几年中取得的一个重大进步就是利用计算机建立的分子模型，某些跨国公司应用了由计算机支持的选择法。这种方法根据分子模型筛选和确定可能成为具有药理活性的物质,从而大大减少了应用实验动物的数量。其实,CADD的理论基础早在1894年已由Emil fischer：即分子活性基因与受体在空间结构互补的理论。也就是所谓钥匙和锁的原理.一个有活性作用的物质基团必须与具有生物学活性的受体像钥匙和锁那样吻合。根据这一原理,人们有目的地寻找那些最能与受体互补的结构基团，因为只有这些才可能具药理作用。
尽管应用CADD并不能直接模拟出该物质的生物学活性,但是却能确定该物质能与相应受体相结合，CADD能解决模拟和定量的问题,是所谓的优化法,这就意味着将取代大量的动物试验。如何应用计算机模拟药物的副作用,即假设存在某一个与药物结合的未知细胞受体,也是其发展的一个方面。CADD的主要目的是根据3R原则，在决定进行动物试验前,就能利用其他科学方法确定。 某一种物质有无药物活性或毒性，从而减少对实验动物的使用。总之,应用计算机可分析物质性质,确定其可能的药物学作用。
数学统计方法在取代动物试验的进程中也起着重要的作用,其中生物统计学在减少动物使用的方面已经做出了巨大贡献。ATC法(Acute toxic class)中确定实验动物半数致死量,使动物的使用量至少减少了30%,而典型的 LD50试验则使50%的实验动物死亡。
6.3.3单克窿抗体的作用
在发展动物实验替代法中，还有一个重要的方法是应用单克隆抗体技术。单克隆抗体是所谓的杂交瘤细胞分泌的。这种细胞是由两种不同性质的细胞融和而成,其中一种是能分泌单一的特异性抗体的B淋巴细胞,另一种细胞是能长久存活并分裂增殖细胞。杂交瘤细胞具备了这两种细胞的特点,既能分泌样异性抗体又能长期保存。今天单克隆抗体不仅在医学诊断和治疗中, 而且在基础研究领域里都起着不可取代的作用。在制备单克隆抗体的过程中, 首先需要免疫小白鼠数日后获取脾脏,在其后制备生产单克隆抗体时,又必须将产生抗体的杂交瘤细胞注射入小白鼠腹面内腔内。若干天后,肿瘤细胞大量增殖形成腹水,通过抽取腹水即可获得高浓度的抗体。这个过程对小白鼠无疑是严重的损伤。制备单克隆抗体的另一方法是通过培养杂交瘤细胞,从细胞培养上清液中获得抗体。应用细胞声养法获得的抗体必须经过进一步的浓缩处理,早在1989年就有人提出要用改良的细胞培养法取代腹水法。近几年一些发达国家先后对单克隆抗体的制备作出严格的规定,主要是限制应用腹水法。
6.3.4 检测疫苗等生物制剂的替代方法
在过去的几年中,测试疫苗性能替代方法也取得了可喜的进步。疫苗是比较特殊的生物制品,即具有生物学活性的制品。其质量鉴定不能简单地像化学药品那样,把纯品的浓度作为标准,它们的生物学活性是最重要的。在研制和每一批生产过程中进行生物学活性检验时,都必须应用动物试验。迄今为止,疫苗质量检验都需要通过感染实验动物来做保护试验疫苗是否有效。 设置数个免疫试验组和不免疫的对照组,将不同浓度的疫苗接种试验组,进行免疫。经过一定时间的免疫反应期,再接种一定浓度的病原体,观察动物能否抵抗病原体的侵袭而存活。通过比较疫苗免疫组与对照组动物的发病或死亡数,判断疫苗的免疫效果。通常,经免疫的实验动物布,应该至少仍有 80%的存活率或保护率,而未经免疫的对照组应有80%的存活率和保护率。现在,科学家已经从部分病原体中找出所谓的保护性抗原,这些抗原能够剌激机体产生相应抗体或淋巴细胞,使之有效地抵御病原体的侵袭。通过应用一些敏感的血清学试验,检测这些保护性抗原或抗体的效开的保护性进行估价,这样就有可能减少所用的实验动物。
除了疫苗和注射类的药物外,有些动物试验也不能简单地被取代,包括测定 诸如葡萄糖盐水等医用输液中热原。热原主要是细菌的内毒素，能引起人体或动物体温的升高,严重时可导致休克。过去一直用家兔作为实验动物检测，目前可用试剂来测定内毒素。憋是一种剑尾目动物,其变形细胞中所含的酶可在热原作用下凝集。一些发达国家批准用自愿供血者的全血取代试剂、 这不仅能测定内毒素,而且还能测定外毒素。
6.3.5替代方法在其他领域中的进展
一些应用替代法的成功经验在毒理学的部分领域已经实现，其中比较重要的是研制人造皮肤。替代方法在检测化学试剂和工业废弃物对生态环境的毒性上也很重要。传统的动物试验在检测环境污染时往往从一个比较狭隘的系统出发,而不考虑环境中存在不同的生物如藻类类和植物。此外,在不同的水域,由于生态环境和生物群落的组成成分不同,某个地区的试验结果未必对其他的地区适用。化学物质的分布是多国家和多地区性的,一种危险毒物所对生态环境的破坏不能用某种地区性鱼类的试验来检验。评价毒物对生态是否存在威胁,也不能仅仅从检测动、植物体内浓度(mg/ kg)作为依据,而应根据该化学物质的性质确定。对生态破坏的程度则必须根据该物质的半衰期判断。在过去的几年中,通过细胞培养已能够对最少的生态毒性作出估价,这种方法至少可以用来计算化工企业排出废水所需的环保费用。而目前在许多国家这一工作还都是用动物试验来测评的
6.3.6替代方法的发展趋势
由政府、企业和科研机构共同开展替代方法的研究是重要的趋势之一,这将使替代方法更具有可靠性和科学性，并由相应的试验进行验证、完善并完成法律认可程序。国际上也趋向于互相认同那些重复性强、与动物试验结果-致的替代方法。过去在认可替代方法时首先考虑其原理,确认能不能取代动物试验,接着再对替代方法本身进行审查,以确定是否与已应用的动物体内试验在原理上有相似性。而现在,人们考虑更多的是所要进行的动物试验的必要性如何,以及是否已充分了解病原或毒物在体内和离体的致病机理,以便有效地将动物试验结果与替代方法的结果进行比较。
此外,对于某种替代方法的认可还应考虑如下方面:第一,所使用的替代方法是否具有相关的生物学参数。第二,所进行的实验是否在不同实验室具有相同的条件。第三,方法是否精确，在实际生命过程中是否能可靠地重复。第四, 所使用的替代方法安全性如何。
推进动物试验替代法的重要措施需要得到不同形式的资助,加强其研究和交流,以便使从事动物试验的研究人员及时地获得国内外有关研究进展、研究成果、研究单位及其地址和有关实验的指南。因为再好的替代方法如果无人问津, 或者仅在某一特殊领域应用,都是毫无意义的。在交流方面,一些学术杂志及时发表有价值的文章,有助于研究成果的传播和替代方法的广泛应用。同样,举办各类短训班也能发挥重要的作用。
动物试验的替代方法,狭义结实是使试验规范化,用没有疼痛感的物质替代有生命的动物进行试验。就其广义而言,是指减少动物试验中的动物数量,降低动物所受的压力和损伤,或者应用较少的动物种类进行试验。这些替代方法主要是离体的组织器官或组织培养,包括化学方法，生物学方法、分子生物学方 法、微生物学方法和免疫学方法及各种先进的检测技术方法。其目的是根据 "3R"原则,通过应用其他方法,在动物试验中减少实验动物的使用和改善试验方法。
总的来说,在过去相当长的时间内;若使用并没有取得理想的实效。许多实验室研究和报道了一些行之有效的替代方法，但是这些方法未能在更多的实验室中应用。重要的是,在研究中发现的结果仅仅是个开始,对其应用价值和科学性质的评价,尤其是在实践中能否被接受和推广,则还有许多问题需要解决。在特定领域已被证明是可行的替代方法,在其他有关领域中也必须证明是可行的。
对替代方法的研究、开展和推广还必须有雄厚的研究基金支持。在美国和英国,这一工作主要由民间基金会给予经费的支持;在德国、奥地利和瑞士等国则很大程度上由政府支持。但总的来说,研究基金的不足也是其难有较大突破的制约因素。在中国,由于认识和经费等方面的原因，尚未开展替代方法的研 究。
传统观念也制约着替代方法的研究和发展，在某些领域,长期以来动物试验方法被人们认为是"经典"和不可取代的方法,展个替代方法有一些进展,但是人们却不予接受。此外,还需要长期积累实验结果。 对于认识和培价某个特定领域的替代方法是否有应用价值，需要认真对待。在基础研究、医药、化学试剂和化妆品的安全检测，危险军事境的检测、危险物品的运输和发展生物化学武器等领域之间,毕竟存在着差异,需要具体考虑。
发展替代方法的核心问题是人类如何看待实验动物，不应把它们简单地看作四条腿的物品,而是应看作是有生命的生物,研究发展替代方法的宗旨是保护动物,减少实验动物用量和的伤害程度，其目的是为了最后取消动物试验。
6.3.1组织和器官培养
长期以来,科学家把细胞培养看作是动物试验最有希望的替代载体。但是十多年来的实践结果表明细胞培养还远不能作为替代实验动物的理想载体。 因为绝大多数细胞在培养条件下，,失去了原来细胞内所特有的新陈代谢特性, 同时也就失去了它们生物学功能这些生物学功能的影响。研究表明,即使是通过手术从动物或人体的新鲜组织器官获得的原代细胞,也同样很快在人工培养过程中阶失去了其特有的功能。
近年来,分子生物学的现代技术的应用和推广获得了巨大的进展。在许多试验中,越来越多地利用细胞取找动物试验，这类细胞培养目前已在一些国家被认可,广泛地应用于一些试验,取代了许多动物试验，比如在医药领域中，确定激素浓度已用细胞培养取代了动物试验。
但是,在药理学和毒理学领域里,用细胞培养方法代替动物试验确定药物和化学试剂的致死剂量,却没有什么进展。人类机体和离体细胞在药物的代谢能力及敏感性方面差异极大.难以将在离体细胞的试验结果应用在人类安全和动物地之间断选择,人类的安全必须放在首位。所以在这些领域中目前还没有更好的取代方法。
在研究取代方法时,还需事考虑到，某些有毒物质是在体内经复杂的代谢过程后形成的,这种代谢过程在离体细胞中往往只是部分存在或完全不存在，或者完全是另一种形式。严格地讲,即使在动物试验中，也不可能在与人体内完全相同的代谢过程。尽管对化学物质是在酶的作用下进行的,但人体内的酶和动物体内的酶却是千差万别的。所以即使通过替代方法获得与动物试验相同的结果，也仍然不能排除对人体存在不安全的疑虑。但是无论替代方法能否提供与动物实验完全一样的数据结果,它所提供的数据都是有参考价值的。
6.3.2数学方法
在药学领域里在过去几年中取得的一个重大进步就是利用计算机建立的分子模型，某些跨国公司应用了由计算机支持的选择法。这种方法根据分子模型筛选和确定可能成为具有药理活性的物质,从而大大减少了应用实验动物的数量。其实,CADD的理论基础早在1894年已由Emil fischer：即分子活性基因与受体在空间结构互补的理论。也就是所谓钥匙和锁的原理.一个有活性作用的物质基团必须与具有生物学活性的受体像钥匙和锁那样吻合。根据这一原理,人们有目的地寻找那些最能与受体互补的结构基团，因为只有这些才可能具药理作用。
尽管应用CADD并不能直接模拟出该物质的生物学活性,但是却能确定该物质能与相应受体相结合，CADD能解决模拟和定量的问题,是所谓的优化法,这就意味着将取代大量的动物试验。如何应用计算机模拟药物的副作用,即假设存在某一个与药物结合的未知细胞受体,也是其发展的一个方面。CADD的主要目的是根据3R原则，在决定进行动物试验前,就能利用其他科学方法确定。 某一种物质有无药物活性或毒性，从而减少对实验动物的使用。总之,应用计算机可分析物质性质,确定其可能的药物学作用。
数学统计方法在取代动物试验的进程中也起着重要的作用,其中生物统计学在减少动物使用的方面已经做出了巨大贡献。ATC法(Acute toxic class)中确定实验动物半数致死量,使动物的使用量至少减少了30%,而典型的 LD50试验则使50%的实验动物死亡。
6.3.3单克窿抗体的作用
在发展动物实验替代法中，还有一个重要的方法是应用单克隆抗体技术。单克隆抗体是所谓的杂交瘤细胞分泌的。这种细胞是由两种不同性质的细胞融和而成,其中一种是能分泌单一的特异性抗体的B淋巴细胞,另一种细胞是能长久存活并分裂增殖细胞。杂交瘤细胞具备了这两种细胞的特点,既能分泌样异性抗体又能长期保存。今天单克隆抗体不仅在医学诊断和治疗中, 而且在基础研究领域里都起着不可取代的作用。在制备单克隆抗体的过程中, 首先需要免疫小白鼠数日后获取脾脏,在其后制备生产单克隆抗体时,又必须将产生抗体的杂交瘤细胞注射入小白鼠腹面内腔内。若干天后,肿瘤细胞大量增殖形成腹水,通过抽取腹水即可获得高浓度的抗体。这个过程对小白鼠无疑是严重的损伤。制备单克隆抗体的另一方法是通过培养杂交瘤细胞,从细胞培养上清液中获得抗体。应用细胞声养法获得的抗体必须经过进一步的浓缩处理,早在1989年就有人提出要用改良的细胞培养法取代腹水法。近几年一些发达国家先后对单克隆抗体的制备作出严格的规定,主要是限制应用腹水法。
6.3.4 检测疫苗等生物制剂的替代方法
在过去的几年中,测试疫苗性能替代方法也取得了可喜的进步。疫苗是比较特殊的生物制品,即具有生物学活性的制品。其质量鉴定不能简单地像化学药品那样,把纯品的浓度作为标准,它们的生物学活性是最重要的。在研制和每一批生产过程中进行生物学活性检验时,都必须应用动物试验。迄今为止,疫苗质量检验都需要通过感染实验动物来做保护试验疫苗是否有效。 设置数个免疫试验组和不免疫的对照组,将不同浓度的疫苗接种试验组,进行免疫。经过一定时间的免疫反应期,再接种一定浓度的病原体,观察动物能否抵抗病原体的侵袭而存活。通过比较疫苗免疫组与对照组动物的发病或死亡数,判断疫苗的免疫效果。通常,经免疫的实验动物布,应该至少仍有 80%的存活率或保护率,而未经免疫的对照组应有80%的存活率和保护率。现在,科学家已经从部分病原体中找出所谓的保护性抗原,这些抗原能够剌激机体产生相应抗体或淋巴细胞,使之有效地抵御病原体的侵袭。通过应用一些敏感的血清学试验,检测这些保护性抗原或抗体的效开的保护性进行估价,这样就有可能减少所用的实验动物。
除了疫苗和注射类的药物外,有些动物试验也不能简单地被取代,包括测定 诸如葡萄糖盐水等医用输液中热原。热原主要是细菌的内毒素，能引起人体或动物体温的升高,严重时可导致休克。过去一直用家兔作为实验动物检测，目前可用试剂来测定内毒素。憋是一种剑尾目动物,其变形细胞中所含的酶可在热原作用下凝集。一些发达国家批准用自愿供血者的全血取代试剂、 这不仅能测定内毒素,而且还能测定外毒素。
6.3.5替代方法在其他领域中的进展
一些应用替代法的成功经验在毒理学的部分领域已经实现，其中比较重要的是研制人造皮肤。替代方法在检测化学试剂和工业废弃物对生态环境的毒性上也很重要。传统的动物试验在检测环境污染时往往从一个比较狭隘的系统出发,而不考虑环境中存在不同的生物如藻类类和植物。此外,在不同的水域,由于生态环境和生物群落的组成成分不同,某个地区的试验结果未必对其他的地区适用。化学物质的分布是多国家和多地区性的,一种危险毒物所对生态环境的破坏不能用某种地区性鱼类的试验来检验。评价毒物对生态是否存在威胁,也不能仅仅从检测动、植物体内浓度(mg/ kg)作为依据,而应根据该化学物质的性质确定。对生态破坏的程度则必须根据该物质的半衰期判断。在过去的几年中,通过细胞培养已能够对最少的生态毒性作出估价,这种方法至少可以用来计算化工企业排出废水所需的环保费用。而目前在许多国家这一工作还都是用动物试验来测评的
6.3.6替代方法的发展趋势
由政府、企业和科研机构共同开展替代方法的研究是重要的趋势之一,这将使替代方法更具有可靠性和科学性，并由相应的试验进行验证、完善并完成法律认可程序。国际上也趋向于互相认同那些重复性强、与动物试验结果-致的替代方法。过去在认可替代方法时首先考虑其原理,确认能不能取代动物试验,接着再对替代方法本身进行审查,以确定是否与已应用的动物体内试验在原理上有相似性。而现在,人们考虑更多的是所要进行的动物试验的必要性如何,以及是否已充分了解病原或毒物在体内和离体的致病机理,以便有效地将动物试验结果与替代方法的结果进行比较。
此外,对于某种替代方法的认可还应考虑如下方面:第一,所使用的替代方法是否具有相关的生物学参数。第二,所进行的实验是否在不同实验室具有相同的条件。第三,方法是否精确，在实际生命过程中是否能可靠地重复。第四, 所使用的替代方法安全性如何。
推进动物试验替代法的重要措施需要得到不同形式的资助,加强其研究和交流,以便使从事动物试验的研究人员及时地获得国内外有关研究进展、研究成果、研究单位及其地址和有关实验的指南。因为再好的替代方法如果无人问津, 或者仅在某一特殊领域应用,都是毫无意义的。在交流方面,一些学术杂志及时发表有价值的文章,有助于研究成果的传播和替代方法的广泛应用。同样,举办各类短训班也能发挥重要的作用。
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最近有点忙哈！（借口）