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“制造”实验动物  

2010-06-21 08:53:00|  分类: 封面故事 |  标签: |举报 |字号 订阅

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“制造”实验动物

“制造”实验动物 - 新知周刊 - 《新京报·新知周刊》
高等级的实验动物,饲养环境的要求也非常高。图/CFP

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科学实验中所需要使用的动物大致可以分成两类,一类是用于教学的动物,因为要求相对较低,所以培育此种用途的动物也比较简单,甚至可能会由一般动物商人提供。而用于科学研究的动物,为了避免其他干扰因素,要求就比较高,往往需要在非常严格的条件下进行培养,实验流程也相当严格。那么,实验室动物究竟是如何获得的呢?

分类
“近交系”遗传最明确

科学研究很重要的一点就是实验必须可以重复,因此,实验动物必须是“标准动物”。

首先,实验动物的微生物必须是可控的。据中科院上海实验动物中心主任助理、斯莱克实验动物公司研发部经理鲍世民介绍,我国按微生物学要求,将严格意义上的实验动物分成四个级别:无菌级是在全封闭无菌条件下饲养的纯系动物,体外不带有任何微生物和寄生虫。这个级别的要求最高也最贵,我国目前还没有生产这个级别的实验动物;无特定病原体级(SPF)是常见的实验动物级别,不带各种致病的病原体;清洁级是没有携带动物传染病病原体的动物;另外还有普通级,可用于一般的教学示教。按照我国规定,科研中使用的小型动物如啮齿类必须是清洁级以上,一些大型动物如猴子、狗、牛、羊等可以是普通动物级别,但最低的普通动物级别也应不携带能传染给人的疾病。不过,就猫的科研标准而言,我国目前还没有具体规定。

实验室动物也可以通过遗传来分类。严格的实验动物的遗传背景也必须明确,应该在人为范围下控制繁殖,从遗传学角度而言,实验动物一般分成近交系与远交系。在很多情况下,科研人员需要基因纯度很高或带某种特定疾病特征的动物,因此就必须将其进行近交培养,实验小鼠百分之八九十都是近交结合而成,一般是兄妹交配或亲子交配(父母与子女交配),连续繁殖20代以上培养出来的纯品系动物。

“近交的小鼠有几千种了,每个动物都有自己的名字,比如一种小鼠的名字是BALB/c(鲍比西),养的时候就是同胞兄妹同一窝地往下生。它们一直都叫BALB/c。”鲍世民说,假设要制造一个转基因动物,从其他动物那儿转过来一个基因,那就必须一直和BALB/c交配,一直到BALB/c上也产生这种基因特征并且稳定下来。

实验动物培育者常常说的“保种”和优胜劣汰的自然选择法则不同,是用人工方法把某种疾病特征保存下来,就可能会选择一些生病而非健康的小鼠。当然,前提是这种疾病不会影响繁殖的进行,如糖尿病和高血压的动物模型可能会影响繁殖力,因此在筛选的时候得同时考虑疾病特征和生命力两个因素。

尽管成千上万个小鼠做出了牺牲,但只有这样,科研人员需要的疾病模式才能保存下来,以供研究人类的疾病。在我国,严格意义上的实验动物必须就遗传、病原体、环境和营养进行严格的控制。不过,广义上的实验动物还包括实验用动物、野生动物等类别,在一些教学等领域,可以采取实验用动物,比如青蛙、蟾蜍、鱼类、田鼠等等,其指标是不用控制的。

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BALB/c小鼠就是一种近交系的实验用小鼠。资料图片

渠道
小型好办,大型难养

并非随便哪个动物都能进入实验室。实验动物来自于严格的养殖场或动物中心,每个动物都必须按照极其严格的规定养殖。

在国内,一般而言,研究机构和医学院校都有一个动物中心,相当于一个临时的动物房,或者动物中转站。这些机构偶尔也会自己生产动物,但大多数情况都是按照实验需求从地区的动物中心或者养殖场采购动物。

按照我国规定,动物中心必须具有国家科委颁发的生产许可证,做实验的机构,必须有实验动物使用许可证。国家级的动物中心挂靠国家科研机构。以上海地区为例,中科院生命科学院下属便有一个三牌挂一的机构:中科院上海实验动物中心,斯莱克实验动物公司与实验动物国家种子中心上海分中心。它们一方面负责科研,一方面负责上海和华东地区的大部分实验动物生产。鲍世民说,参与一些大型科研课题的研究人员,还必须在论文中注明实验动物使用许可证的号,并标明这些动物都是从哪个单位供应。

不过,就大型的实验动物而言,因为其近交衰退严重,利润不高,城市中还面临扰民等问题,因此,除了产猴的广西、云南等地,在大城市的国家级动物中心饲养大型实验动物是一件费力不讨好的事情。所以,城市郊区的动物养殖场则成为大型实验动物的主要供应商。

“我们怀疑很多实验用的猫都是养殖场从社区偷来的家猫或流浪猫。流浪狗并不多,而且也不好抓,但偷猫就很容易,成本也最低。”李坚强说。他是“国际人道对待动物协会”的中国政策顾问,这个协会是目前影响力最大的保护实验动物的国际组织之一。据李坚强介绍,在美国,科研用猫和狗曾来自一些饲养商、交易商和动物收养所,动物交易商也通常会通过各种渠道如动物收养所、个人和跳蚤市场买来动物,直接偷宠物猫狗和流浪猫的现象也同样存在。“不过交易商的数量现在已经剧减,美国卫生部也不再资助研究动物是来自交易商的科研项目。”

出现这种情况的原因并不难理解,从饲养角度而言,要将猫成群饲养相当之难,群养很容易爆发疾病,不仅在我国,在世界范围内也几乎没有专门培养猫的机构。我国养殖场所得的猫和狗,很多也都是从公安局或其他途径收集而来。对此,张冰强调:“因为猫成群饲养比较困难,使用也较少,所以我国对猫没有特定的要求。不过,一般选用实验动物,不管什么猫,至少都应该是健康的,没有人畜共患病,不会给实验者带来传染病,也不会给实验带来干扰作用。”

规模
需求正在不断增长

在中国,实验动物的生产已经有了相当大的规模。以瘦驼所在的科研单位为例。他们最初需要出去采购兔子和豚鼠。后来,养殖户发现可以出售实验动物,便开始专门向学校提供兔子。

这首先是因为国内实验动物的需求在不断增长。上海斯莱克公司生产的动物每年以20%的比例在递增。“今年销售出去的实验动物大概达到了150万只小鼠和大鼠,就我们一家单位估计在国内整个市场中占到12%-15%。我们单位在上海市的销售量占到总使用量的65%。”鲍世民说。

有人认为,中国已经成为全球最大的实验动物养殖国家。尽管目前还没有确凿的数据支持这个观点,但无疑,中国的动物养殖数量是在逐年递增的。

目前,很多国际制药企业,在北京上海设立分处,很大一部分原因也是因为相对受限较多的欧美等国,中国的实验动物比较便宜,也不太会受到极端动物保护主义者的干扰。因为约束比较少,价钱便宜,中国甚至开始成为实验动物的出口国。李坚强引用“国际灵长类保护联盟”的调查数据,2008年,美国共进口了28000只灵长类实验动物,来自中国的就有18087只。

另一方面,养动物容易,但养实验动物却很难。真正凭借严格意义的实验动物饲养取得利润并非易事,因为动物房的成本相当高。北京大学实验动物中心主任朱德生表示,动物房的空调24小时都开着,人员物品进出需要消毒,动物房是耗能耗水大户。此外,实验动物需要大量严格的杂粮摄入,须经过检验、筛选、混合、真空包装、灭菌等一系列操作才能形成特定的动物饲料,保证动物的营养水平,避免实验中出现意想不到的情况。最近杂粮价格上升,这给生产供应商带来了很大的压力。

因此,无论是在世界上还是我国,并没有实验动物公司是单凭销售赢利的。在我国,目前一些国家级动物生产中心因挂靠国家科研机构而会得到资助。而国外实验动物公司通过做动物实验,即“实验外包”实现盈利的方式,现在逐渐进入国内。另外,我国部分动物中心也开始通过租赁动物房,或者受制药公司委托等进行动物实验来盈利,但几乎没有哪家能够单靠销售实验动物盈利。

鲍世民表示,虽然中国实验动物比欧美便宜很多,但很多科研人员还是在买动物上斤斤计较。“200块的实验动物最好100块买了,能省则省。现在我们国家很多课题项目会花大钱买仪器设备,但在实验动物上还是不愿投入太多。”他表示:“国外一个科研项目的投入中,实验动物占到了30%-40%,我们可能只有1%到2%,都认为动物不应该卖这么高的价格,在这种理念下,产业也很难发展。”

新知专题采写/本报记者 金煜 刘铮
本专题感谢:
郑振辉(北大医学部实验动物科学部主任)
朱德生(北大实验动物中心主任)
鲍世民(中科院上海实验动物中心主任助理)
张冰(中国农大动物医学院实验动物研究所副教授)
瘦驼(生物科学作家)
国际人道对待动物协会(Humane Society International)
以及其他对本次专题提供帮助的专家及机构
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