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生物医学动物实验史,你都知道吗?

发布人:公众号     / 发布时间:2023-02-01

  说起动物实验科学史,多数人脑袋里首先想到的是巴甫洛夫的*和摩尔根的果蝇实验。然而动物实验不仅仅只有这些,今天小编就带领大家简单回顾一下生物医学动物实验简史:


  虽然使用动物来研究人类成为流行是在1859年查尔斯.达尔文提出进化论之后,但是文献记载早在公元前4世纪,希腊**古典哲学家亚里士多德就已经开始使用活体动物做实验。他的研究成果被以《动物志》、《动物之生殖》和《论动物部分》等著作记录下来。而在公元前3世纪希腊解剖学家埃拉西斯特拉图斯也曾在活体动物上进行试验。


  之后是埃利与斯.盖伦(又名帕加马的盖伦),一位古罗马的医学家、外科医生和希腊本土的哲学家。公元前150年,罗马法明令禁止解剖人体。医生盖伦犯了愁,一个出***生怎么能不了解人体构造呢?他灵机一动,人体禁止解剖,但是没说动物也不能解剖啊!于是,他将目光投向了动物。他解剖了猪、*、猫、兔、羊、猴子和猿类等动物,不断丰富自己的解剖学知识,并将解剖动物得到的认知引申到人体上,由此推论出人体的解剖结构,因此他也被称为“活体解剖之父”。


  但是当时的动物实验还停留在一个非常初级的阶段,真正让动物实验在人体上发挥妙用还得等到12世纪。**伯医生伊本·苏尔也进行了动物解剖,他首次将动物试验作为一种测试外科手术程序的实验方法,并将其测试结果应用到人类患者身上。他是在羊身上练习外科手术**方法的。


随着文化发展,人们认识到要**疾病,除了研究**外,还必须对人体有所认识,因此在16、17世纪开创了实验医学,近代医学才逐渐发展起来。安·维萨列斯(Andreas Vesalius)根据人体解剖的直接观察,出版了《人体解剖》巨著,对解剖学作出了不可磨灭的贡献,从而使人们能从人体实际结构来认识、**疾病,比以前大大进步了。


17世纪初期威廉·哈维(William Harvey)和斯蒂芬·哈尔(Stephen Hale)用蛙、蛇等动物进行了血液循环的研究,**次证明循环系统是一个密闭的系统,把动物实验提高到成为一门科学的水平,为生理学创建了实验方法及性质。在他之前,人们以为动脉里充满了空气,以为心脏的主要功能是加热而非泵血。


在Harvey之后,生物学家们开始了更多研究,使17世纪成为了动物实验的启蒙时代:有人开始用动物研究**的效果;有人研究跨物种输血的可能性;有人研究动物对稀薄气体的反应……


以后随着化学、物理、显微镜及其它工具的发明创造;动物实验在医学各个领域中的广泛应用,实验医学得到了更快的发展。18世纪70年代,英国医生爱德华·詹纳从牛身上提取了牛痘病毒,困扰人类几千年的瘟疫天花逐渐销声匿迹。


19世纪80年代,德国医学家罗伯特·科赫(Robert Koch)在研究牛炭疽病时,将炭疽杆菌移种到老鼠体内,使老鼠感染炭疽病,**又从老鼠体内得到炭疽杆菌。这是人类**次用科学的方法证明某种特定的微生物是某种特定疾病的病原,这一理念对于之后的疾病研究也极为重要。他还提出了“科赫原则”,作为判断某种微生物是否为某种疾病的病原的准则,1905年获诺贝尔生理或医学奖。


巴氏**的发明人路易·巴斯德(Louis Pasteur)通过在绵羊身上引发炭疽病,令人信服地证明了疾病的**理论。1881年,他在*和兔子身上进行实验,研制出人类历史上**支狂犬疫苗

19世纪也诞生了**,不过科学家们并未**时间将其应用于动物实验中,因为他们担心镇痛和**作用会干扰试验结果。不过**剂的使用,让20世纪的研究者们得以进行高复杂性、低痛苦程度的动物实验,促进了医疗领域的快速发展,显著提升了人类的健康水平和平均寿命。


当然,还有大家所熟悉的巴甫洛夫的*和摩尔根的果蝇实验。


19世纪90年代,伊万·巴普洛夫在*身上进行“假饲试验”,证明了条件反射,留下了**经典——巴甫洛夫定律,获得1904年诺贝尔生理或医学奖。




还有摩尔根果蝇实验,1910年5月,在摩尔根的实验室中诞生了一只白眼雄果蝇。不久他把这只果蝇与另一只红眼雌果蝇进行交配,在下一代果蝇中产生了全是红眼的果蝇,一共是1240只。后来摩尔根让一只白眼雌果蝇与一只正常的雄果蝇交配。却在其后代中得到雄果蝇全部是白眼,而雌果蝇中却没有白眼,全部雌性都长有正常的红眼睛。1911年他提出了“染色体遗传理论”。




通过动物实验,还发现了化学致癌物质和致癌病毒,推动了肿瘤学的研究,为肿瘤的防治开辟了广阔的前景。1911年,佩顿·劳斯通过普利茅斯石鸡发现了病毒可以导致癌症


1914年**人山极和市川用沥青长期涂抹兔耳朵,成功地诱发出皮肤癌,后经分析沥青中主要含有3,4-苯骈芘的化学致癌物,从而证实了化学物质的致癌作用。从此,许多化学物质都相继被证实可经诱发动物的肿瘤,为肿瘤病因的化学因素提供了更多的证据。使人们充分认识到化学致癌因素在人类恶性肿瘤的病因中占有极重要的地位。


1921年,洛伊(Otto Loewi)采用简单的动物实验方法,发现了副交感神经的神经介质为乙酰胆碱


1922年,班廷(banting)与贝斯特(best)等从动物(*)胰腺中提得可供临床应用的胰岛素,为临床治疗**病作出贡献,因此班廷获得了1923年诺贝尔生理学或医学奖。


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至于用于**测试的动物实验则需追溯到1933年,当时一位女性在染睫毛膏时不幸发生意外失明,这迫使****开始选择制定联邦食品、药品和化妆品法案。联邦**于1938通过该法案,强制规定公司必须要在他们药品上市使用之前在动物身上进行试验。


在医药领域,基于动物试验的很多研究已经成功治愈多种疾病,包括癌症(肺癌和乳腺癌)、肺结核、帕金森症、癫痫和哮喘。就连盘尼西林和胰岛素也是经动物试验研究出来的产品。


20世纪70年代,医学界研究者通过犰狳来研发***疗法和麻风病疫苗。


1975年英国剑桥大学两位科学家G.Kohler和C.Milstein发明单**抗体技术。他们在60年代发展起来的细胞杂交技术基础上,成功地把两种细胞融合在一起,一种是已适应体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(都来自BALB/C品系的小鼠)和一种经绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞融合,形成杂交细胞,发现这种融合的杂交细胞兼有两个亲代细胞的特征,即既有骨髓细胞无限生长的能力,又有浆细胞合成单一抗体的能力。因此,这种免疫细胞通过**化,成为单**系(单一纯化的无性繁殖系),就能产生大量单一类型的高纯度抗体,这种抗体就叫做“单**抗体”。


2020年新冠疫情袭卷全球,中国率先在小鼠、大鼠和非人类灵长动物中完成了新冠疫苗的动物实验,得到了可靠全面的科研数据。


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医学史上一些科学家采用动物实验而获得重大发现的例子很多,现仅例举其中一部分。凡此种种实验方法和尖端技术绝大部分是通过在实验动物身上来进行医学各个领域不同方面问题研究的。特别是50年代后发展了近交系、突变系、F1动物、无菌动物、悉生动物、SPF动物等后,实验动物在医学研究中应用更加深入广泛。


根据国际上有的部门统计世界上生物医学研究论文的60%以上是采用实验动物来进行的。以实验性科学为主的学科如生理学、病理生理学、药理学等绝大部分论文是采用动物实验来完成的。由此可见,动物实验在医学的发展过程中起着极其重要和推动性的作用。


当然,这一路走来,关于动物实验的伦理问题的讨论一直没有停止。科学家们也在不断开始选取更加科学人道的方法、更加易于培养的动物模型进行最有意义的生物医学研究。相信在未来,会在全方位进行更多人道、提高科研效率的提升。


❖ 结语 ❖


医学离开了实验,就谈不上医学的进步。我们强调动物实验的重要性,并不是为证明它是促进医学发展的**途径,相反,我们仅仅认为和临床观察一样,动物实验的出现是医学发展的客观需要。


现在,通过借助一些繁殖周期短的哺乳动物(主要为老鼠和*),对个别临床特性进行有选择性繁殖,如 “**病小鼠”,能够为特定类型的病例提供足够的实验样本。同时,分子生物学和遗传工程学等技术给我们提供的更多更好选择实验动物,比如疾病动物模型、基因编辑动物,人源化动物等。