實驗動物發展的歷史

實驗動物（laboratory animals）被利用來作學術研究及教學上的工具，歷史 十分悠久淵遠。在紀元前第四世紀時，生物學之父亞里斯多得（Aristotle 384 - 322 B.C.）已利用解剖不同的動物，來研究內部器官的不同。衣瑞斯川達斯（Erasistratus 304 - 258 B.C.）可能是世界上第一位使用活體動物來作試驗者，他發現豬的氣管 是一條通氣的管子，而肺臟是壓氣的器官。後來在紀元後第二世紀裡，高林（Galen 130 - 200 A.D.）解剖豬、猿猴及其他動物，進而宣稱要利用動物實驗才能瞭解事 實及真理，才有其科學之進步。然而在高林之後的中世紀，進入所謂的科學黑暗 期，那時教會禁止任何屍體解剖及動物實驗。一直到十六世紀，生物醫學才被注 意及重視，被譽為近代解剖學之父的維西利斯（Andreas Vesalius 1514 - 1564 A.D.）

利用狗與豬的解剖作為公開講學之用，認為如此解剖學才能與生理學相呼相應。

1628 年哈維（William Harvey）發表了他的巨作-關於動物心臟與血管的關係。

在 18 世紀初年哈雷（Stephen Hales）發表利用馬來測血壓。在 19 世紀初年法 國成為實驗生物學及醫學的中心，科學家如馬吉代（Fransois Magendie 1783 - 1855）和伯爾納（Claude Bernard 1813 - 1878）發展成實驗生理學。巴斯德（Louis Pasteur 1827 - 1895）利用動物試驗，對於傳染病訂下明確的定義；同時利用動物 繼代培養微生物，發展成功的疫苗如狗的狂犬病疫苗及羊的炭疽病疫苗等。研究 動物疾病不但有助於動物，同時更有助於瞭解人類的疾病和病理。使用實驗動物 之試驗拓展了 19 世紀到 20 世紀初年實驗醫學的黃金時代。

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二十世紀初年，沙門（D. E. Salmon）（美國第一位有學位獸醫）發現細菌性 疾病可共同感染人類及動物，同時命名為沙門氏桿菌。達爾頓（John C. Dalton 1825 - 1889）利用實驗動物作為生理學上教學及研究之用，而在紐約醫學與外科 學院設立世界上第一座實驗動物中心，因而促進生物醫學上的研究及進步。從古 時候繼續延伸到目前，動物實驗一直為生物學上、醫學研究及教學上的主要工具。

同時實驗動物學在未來生物醫學上的發展更是飾演一個重要的角色；如基因轉殖、

遺傳工程、融合瘤、單株抗體、及基因治療等生物科技。在化學、放射學、藥理 學、遺傳學、免疫學及其他基礎科學的長足進步下，提供了科學研究新的研究工 具，這些進步也讓實驗動物有了新的應用方向。以動物為基礎的研究增進了人類 的健康，也影響了公共輿論支持科學家。1915 年，明尼蘇達州洛徹斯特（Rochester）

梅約醫學中心（Mayo Clinic）的布林豪醫師（Dr. Simon D. Brimhall）成為第一 個專業的實驗動物獸醫師。他經營動物設施，發展動物繁衍族群，研究實驗動物 的疾病，以及參與各種共同和獨立的研究計畫。1950 年代顯示了人道意識的復 活，也預告了實驗動物學成為一個有組織的研究領域的開始。這之所以會發生，

大部份是因為政府投入醫學研究資金的增加，以及大眾越來越關心實驗動物在研 究計畫中是否受到人道的對待。

世界上，目前最常用的實驗室小鼠（mice）起源於非洲，大鼠（rats）則起 源於中亞。根據歷史記載，人類繁殖的小鼠的歷史至少有 3000 年。公元前 1100 年，中國古代書籍中記錄了斑點小鼠（spot mice）的繁殖。在十八世紀，中國和 日本的花式老鼠（fancy mice）傳播到歐洲並與當地物種交配。這些交配的後代 即為現代實驗室小鼠的主要來源。小鼠在科學研究中的應用歷史悠久。早在 1664 年，羅伯特胡克（Robert Hooke）就用小鼠來研究空氣的特徵。十八世紀在歐洲 即出版記錄有關小鼠毛色遺傳的書籍。但是一般而言，在二十世紀之前，動物有 系統性和連續性應用於科學研究仍不多。

1902 年，哈佛大學的威廉城堡（William Castle）教授開始繁殖和使用老鼠 進行生物醫學研究。 當時，專門用於研究的小鼠主要來自馬薩諸塞州

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（Massachusetts） Abbie Lathrop 所創建的農場。Lathrop 不僅將小鼠賣給了科學 研究機構，還自行進行了生產和育種研究。他還成功地產生了自發性腫瘤

（spontaneous neoplasm）小鼠品系。所以現代生物醫學研究中所使用的許多最常 見的近親系多源自於屬於 William Castle 和 Abbie Lathrop 所培育的小鼠品系。

隨後 Castle 和他的學生 Clarence Little 利用孟德爾定律（Mendel's law）應用 於小鼠的生產上，開始使用育種制度生產小鼠品系。1909 年 Clarence Little 利用 連續全同胞配種（full-sib mating）生產了世界上第一個近親系小鼠（inbred strain mice）-DBA；其中 D、B 及 A 分表代表毛色基因稀釋（dilute）、棕色（brown）

及非野鼠色（灰色）（non-agouti）的縮寫。在接下來的 10 年裡，Clarence Little 和其他科學家共同培育了幾個著名的近親系小鼠，如 A、C57BL、C3H、CBA、

BALB / c、101、129 和 AKR。事實上，目前世界上最廣泛使用的近親系小鼠品 系，基本上多是在 1920 年至 1930 年間培育建立的。1921 年由 Clarence Little 所 培育生產的 C57BL / 6 小鼠被世界公認為是實驗室近親動物的“標準”。同時，目 前最常用的近親繁殖大鼠也在此期間繁殖育種；其中大多數，如 F344、M520、

Z61 及 A732 是由哥倫比亞大學癌症研究所的 Maynie R. Curtis 和 Wilhelmina F.

Dunning 所育種選育出來，到 1930 年已有 12 個近親系的大鼠被培育出來。自 1906 年以來，美國農業部（United States Department of Agriculture，USDA）的 George Rommel 開始利用近親繁殖方式生產豚鼠（guinea pigs），這些近親品系的豚鼠至 今仍然被廣泛使用。

根據國際小鼠標準化遺傳命名委員會（International Committee on

Standardized Genetic Nomenclature for Mice）的最新統計數據，世界上有 478 種 近親小鼠品系和 234 種近親大鼠品系（Festing：University of Leicester，UK，1998）。 目前，世界上雖然不斷生產出一些新的近親系小鼠和大鼠，但是也有一些近親系 小鼠和大鼠品系被逐漸淘汰，利如缺乏特殊生物學特性的近親品系動物，不論小 鼠、大鼠或其它的囓齒動物都很少被用於科學研究。

雖然目前在世界上培育了許多的小鼠和大鼠品系，但在生物醫學研究中，常

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用的品種（系）僅包括幾種小鼠品系，其主要包括有，例如 A、AKR、BALB / c、

CBA、C3H、C57BL / 6、DBA / 2、129 和 SJL；其中 C57BL / 6 小鼠已用於基因 組序列分析。而常用的大鼠品系主要包括五種或六種品系，例如 F344、IMAI（今 井）、LEW、LOW、SHR 和 SD。有關近親系小鼠和大鼠的資訊，可以參考相關 的網站（http://www.informatics.jax.org/external/festing）。近年來，除小鼠和大鼠 外，近親系倉鼠、豚鼠、兔、雞和小型豬也有很多已成功生產並應用於生物醫學 研究。

實驗動物是生物醫學進步及人類疾病解碼之幕後英雄，也是近年來造成各國 生物科技大幅成長的重要功臣。近年來由於遺傳工程技術的進步，生產了許多和 人類疾病相仿的模式動物，提供醫學研究及藥物實驗更多的機會，也使許多疾病 出現治癒的希望。而為了因應日益強大的實驗動物研究領域，各單位實驗動物中 心投入無數人力、空間來進行分析、育種，以逐步進行疾病解碼。這樣的趨勢非 但使全球注意到這些珍貴的動物資源，可能為人類健康帶來的正面效應，也使實 驗動物福祉的課題更加受到重視，以避免因持續增加的動物實驗工作造成對實驗 動物的傷害。在此要求下，一個好的實驗動物中心或動物照護計畫除了應有專業 的實驗動物從業人員進行運作上的監督輔導外，也應以達到最高品質的動物福祉，

並同時兼顧多元化的實驗需求與法規要求為目標，進行持續的改善。依此，許多 國家都制訂了相關的法規，除了強制動物科學應用機構成立委員會進行動物實驗 的人道管理外，也鼓勵運用具公信力的獨立單位進行動物設施的審核評估，以使 動物實驗內容透明化、人道化、並能達到動物福祉 3Rs- 取代、減量、及實驗精 緻化的最基本要求，（1）替代（replacement）—以無意識的被試動物替代有意識 的脊椎動物，並儘量使用科學統計方法；（2）減量（reduction）—減少並控制被 試動物數量至足夠得到事先確定的試驗量與實驗精確度；（3）精緻化

（refinement）—對實驗過程進行精煉，以使被試動物受到最少的傷害。

早在 1950 年代，實驗動物相關組織及飼育中心即在全球包括英國（1947 年）、 美國（1950 年）、日本（1951 年）、法國（1953 年）、荷蘭（1955 年）及西德（1956

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年）等國家陸續成立，並於 1956 年在聯合國共同成立了國際實驗動物委員會

（International Committee on Laboratory Animal，ICLA），期望以完善的教育、研 究、生產管理及應用制度，帶動實驗動物產業的發展。

國際上已有不少國家和地區立法保護動物，比如中華民國、香港、新加坡、

歐洲大多數國家、澳洲、紐西蘭等。某些國家的憲法還對動物權利加以規範，例 如德國、巴西、澳洲、印度、瑞士都將保護動物納入憲法中，被稱為歐盟憲法的 條約也有保護動物的規定。德國在其憲法第 20 條 A 規定，在國家保護大自然的 義務方面有需要立法保護動物。在巴西憲法中，就保護動物訂定各種規定，認為 保護動物和遏制對動物作出暴力行為是政府的一項工作。瑞士憲法在第 80 條規 定，聯邦應就保護動物制定規則，並在其第 120 條規定，聯邦應制定規則，尤其 是在動物胚胎和遺傳物的使用方面，要顧及生物的尊嚴，人類、動物和環境的安 全以及保護動物種類的遺傳多樣性。在訂定歐洲憲法的條約第 III-121 條規定，

在訂定和執行農業、漁業、運輸、內部市場、科技和太空的研究和發展的政策上，

歐盟和其成員國要全面考慮作為有感覺能力的生物/動物的幸福要求，並且同時 尊重成員國的法律和行政規定以及習慣，尤其是在宗教禮儀、文化習慣和地區財 產方面；另一條又提及保護人類和動物的健康和生命。

在國際法方面，已有多個保護動物的國際公約，例如《拉姆薩爾公約（Ramsar

在國際法方面，已有多個保護動物的國際公約，例如《拉姆薩爾公約（Ramsar