利维坦按：虽然目前使用遗传同质性、被饲养的小鼠做实验可能并不是最好的方式，但可以预见的是，这些啮齿类动物仍旧是目前无法大规模替代的科学试验品。说到底，以人类中心的视角来看，造福人类、去除疾病才是最首要的目标，但基于动物福利的角度，我们当然可以尽最大可能构想出以何种方式人道地结束它们的生命。
文/Julia Shaw
译/Ina Chen
校对/兔子的凌波微步
20多年前，两位哈佛大学的医学研究人员约瑟夫（Joseph）和查尔斯·梵康蒂（Charles Vacanti）带领着他们的团队在实验室中成功地培育出一只在其后背长着一个类似人耳软骨的老鼠。该实验使用的耳朵形状模具中填满了牛的软骨细胞。 首先将“耳朵”放入孵化器中，一旦它开始生长，就将其移植到裸鼠体内（一种实验室老鼠，本身自带的基因突变导致其胸腺器官的退化或缺失，使其动物免疫系统和拒绝外来组织的能力均被抑制）。
约瑟夫和查尔斯·梵康蒂培育出的“耳鼠”。图源：维基
移植完成后，这块组织继续在“耳鼠”，或“梵康蒂鼠”的背后生长着，直到它变得类似于人的耳朵。该团队于1997年在《整形与重塑外科》（Plastic and Reconstructive Surgery）发表了他们的研究。该实验旨在测试生长组织的生存能力，探索日后人类组织移植的可能性。就在去年，中国患有小耳畸形的孩子（一种遗传性缺陷，患者外耳无法正常生长）接受了使用自己细胞培育出的新耳朵移植。这种移植过程与在“耳鼠”后背的耳朵生长情况类似。
（www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9252594）
背部带有人耳的老鼠可能是人类在啮齿动物身上进行的最奇怪、最令人不安的实验之一，自1902年左右，一个古怪而又富有进取心的饲养员艾比·E.C.·莱斯洛普（Abbie E. C.Lathrop）发现了动物被用作基因研究的潜力。不过，第一个将老鼠投入实验的研究开始得更早，记录可以追溯到19世纪50年代。当时科学家们会从专业饲养员或者将个性独特的裸鼠当作宠物的“老鼠爱好者”那购买老鼠。几十年来，实验室老鼠已经为抗癌药物或艾滋阻断药等其他科学以及医疗研究做出了巨大的贡献。
褐家鼠。图源：Understanding Pet Fancy Rats
最常见的实验用鼠是小鼠属（拉丁文：Mus musculus）或家鼠（拉丁文：Mus musculus），就像一把生物医学瑞士军刀，其基因易于重组并进行基因研究。不过，人体生理则更接近与褐家鼠（拉丁文：Rattus norvegicus）或挪威大鼠。 大鼠的神经系统非常接近与我们人类，用于心理类的实验是再好不过的。（例如，在20世纪50年代和60年代，人们试图研究好奇心的生物学基础。在用大鼠做实验的过程中，他们发现在没有其他刺激的情况下，大鼠更加喜欢探索迷宫未知的部分。）
（www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4635443/#R60）
大鼠在体形上也比老鼠大得多，尾巴更加粗，口鼻部更加钝。大鼠和老鼠在某种程度上都被视为城市中人人喊打的生物，但同时也都是完美的实验品。牛津大学的动物学家曼努埃尔·贝尔多（Manuel Berdoy）认为：“它们繁殖得很快，具有社交性，适应性强，而且它们是杂食动物，所以它们什么东西都吃。”此外，微小尺寸的啮齿动物则更容易在实验室储存，并且它们与人类的共同进化根源意味着人类和鼠类的基因组在很大一定程度上是重叠的。
所以，啮齿动物几乎占据了我们的实验室（占所有实验室动物的95％）。在过去的40年中，使用老鼠和老鼠的研究数量增加了4倍多，而关于狗，猫和兔子的论文研究数量则保持稳定。到2009年，仅关于老鼠的研究论文数量是关于斑马鱼，果蝇和线虫总和的三倍。
啮齿类动物的研究涉及到从神经病学和心理学到药物或是疾病。研究人员已经尝试将电路植入老鼠脑中，以控制它们的行动；并且反复测试可卡因对老鼠的成瘾性质；对啮齿动物施加电击作为负面刺激；在鼠头骨中植入人脑，并让其在无尽的迷宫测试中乱窜。美国宇航局甚至将实验室老鼠带到在国际空间站进行微重力实验：
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实验室老鼠已经在很大程度上帮助了人类的研究，其作为实验室用鼠的日常生活却很少出现在公众的视野下。但是实验室啮齿动物却是科学研究中不可或缺的一部分。
科学家必须在完成关于动物道德的培训后才能将实验室动物用于工作，尽管有些时候根据不同的实验或是实验所在地，规则会不同。在加拿大和欧洲的科学家受到国家管理机构的监督，而美国一般基于国家卫生研究院的基础规定，并因机构而异（美国动物福利法案保护大多数的实验动物，但不包括老鼠）。
大多数大学都会提供关于如何处理实验动物的培训课程，以最大限度地减轻其压力和痛苦。多年来，人们对于啮齿动物及其需求的理解正慢慢地优化人类在实验中对待他们的方式。2010年发表在《自然》（Nature）杂志上的一项研究表明，通过尾巴控制老鼠比通过隧道或是用手引导它们更容易使其焦虑和不适。自此，世界各地的实验室放弃了以前常用的引导方式。
（www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20835246）
图源：BioWeb Home
想要使用啮齿动物做实验的科学家需要填写详细的申请，解释为什么这项工作需要动物研究。申请则通过“三个R”判断：（reduce）减少使用动物数量，（replace）在可能的情况下替换动物的使用，（refine）以动物可能会经历的体验来改进实验。贝尔多认为，老鼠不可以随随便便用来做实验。比如实验动物权利支持者们一直在争取给其更好的居住环境。大多数时候它们与其他同伴们一起被保存在鞋盒大小的笼子里。虽然对于老鼠来说，活动空间足够并且有其他同伴，但大多是实验室仍然无法给予老鼠更加接近与自然的环境。比如它们无法挖洞，攀爬甚至直立。
尽管实验室老鼠在遗传学上已经与它们生活在野外的祖先完全不同，但它们仍保留了许多相同的动物本能。压制这些本能和需求可能会对动物造成压力并影响研究的进展。贝尔多的电影“实验室老鼠：自然历史”（The Laboratory Rat: A Natural History）详细介绍了将实验老鼠带去野外时，其行为方式与它们的祖先极其相似。他认为，科学家在设计实验时应该考虑到老鼠的天性，以获得最佳实验结果。贝尔多说：“如果你打算进行一个实验，你需要顺着生物学走，而不是逆流而上。”
图源：BioWeb Home
人们已经开始注意到强行抵抗生物学造成的影响。虽然实验老鼠的遗传同质性有助于在实验中消除变量可能带来的麻烦，但它在某种程度上会扭曲实验结果。2010年在一项关于间歇性空腹饮食影响的研究中，国家老龄化研究所神经科学实验室主任马克·马特森（Mark Mattson）观察到，对于“代谢病态”的实验室老鼠来说，这样的饮食方式带来的正面影响却不适用于人类。它们的免疫系统本身对于不同病毒或细菌的侵入，与其他某种健康的生物也许是完全不同的。
（www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2852022/）
换句话说，使用实验室啮齿动物的最终目标是：更好地理解或治愈人体生理和心理上的问题，而使用静态、同质、被饲养的动物做实验可能并不是最好的方式。
图源：Anna Marchenkova/Wikicommons/CC-BY 4.0
一般而言，把实验从啮齿动物转移到人类并不是一个简单偶然的过程。除了大量的文书以及授权类的工作，在对人使用新的药物前，要在两种不同的动物上进行实验。先是小型动物，比如老鼠，然后是大型动物，比如猪，狗或者其他灵长类动物。根据美国药物研究和制造商的说法，在动物身上测试的每250种化合物中只有一种进入人体试验阶段。对于那些获得批准的人来说，整个过程通常需要10到15年。
即使经过漫长的人体试验之路，许多对老鼠有用药物和程序也并不适用于人类。啮齿动物的生活方式可能是影响结果的原因之一，或者大鼠，小鼠和人类基因组之间的轻微差异会对药物产生不同的反应。例如，在阿尔茨海默氏症的研究中，小鼠和大鼠被人工植入该疾病病毒，因为它们本身并不会得这样的病症。当药物不起作用时，结果往往令人失望且成本高昂，有时候错误可能是悲剧性的。
沙利度胺（Thalidomide）是一种上世纪五六十年代治疗孕吐的药物，尽管在大鼠中进行了成功和无害的测试，但仍导致了人类婴儿畸形。这种药物在老鼠体内的分解速度要快得多，而且它们的胚胎具有更强的抗氧化能力，可以有效防止副作用。不过在许多情况下，药物失败的原因仍然是神秘并且无解的。
这是医学研究的核心问题之一。没有人能够得到很好的答案，而且可能没有一个好的答案，“密歇根大学病理学教授理查德·米勒（Richard Miller）说。 “有足够的成功证据使人们可以感到乐观，但并非所有能在动物身上发挥作用的东西都会在人们身上发挥作用。”
实验是否会成功结束是不确定的，但有一件事一定会发生：实验室啮齿动物的死亡。为了科学研究，美国实验室每年估计有1亿只实验用鼠死亡。虽然有些尸体被用作庇护所中鸟类的零食，但大多数尸体则先被冷冻，然后与其他生物垃圾一起焚烧。
用于衰老研究的实验老鼠也许会活下去，但大多数实验室啮齿动物在研究结束时就被杀害。有些通过注射，或是在严格的指导方式下减轻其疼痛，并被斩首。不过最常见的是在二氧化碳笼子里窒息而亡。
很长时间来二氧化碳一直被认为是对于这些实验动物最合乎道德死亡方式，但不列颠哥伦比亚大学兼动物福利研究所动物顾问乔安娜·马考斯卡（Joanna Makowska）认为有更好的方法。她说，二氧化碳中毒模仿了你在水下屏住呼吸时空气不足的感觉，这会引起过度的恐惧和焦虑。 “这不是一个人性的死亡方式。麻醉更加人性化，但人们并没有真正做到这一点，因为二氧化碳更实用，更便宜。“
马考斯卡认为研究人员应该更多地努力满足三个R中的“减少”（reduction）原则。 “这也许是最重要的一个R。”在哈佛大学，科学家在电脑中制作了一个器官，在没有动物实验的情况下研究药物并模拟疾病。研究人员甚至开发了基于数千种动物数据的计算机算法，这些算法能够准确预测生物组织对某些化合物的反应方式。
但是这些致力于减少使用实验室啮齿动物的研究仍在取得进展的过程中，类似的研究数量也在不断增加。虽然动物权利组织正在尽一切可能为我们毛茸茸的动物朋友们获取权利，但关于实验室老鼠权利的斗争尚未结束。
“我认为这取决于我们对它们的喜爱程度，”马考斯卡说。 “人们在非人类灵长类动物身上投入的精力会多得多。当涉及到狗和猫时，我们与这些动物有更深一层的关系。我们可能会有意识地认为作为实验动物，它们确实正在饱受痛苦。”毕竟，如果一只老鼠逃离实验室跑到城市的街道，对于人们来说就是人人喊打的害虫；任何人都可以肆无忌惮地杀死它。
原文/www.smithsonianmag.com/science-nature/history-lab-rat-scientific-triumphs-ethical-quandaries-180971533/
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