2020年實驗動物科學(基礎篇)

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2020 年

中華實驗動物學會主編行政院農業委員會補助

實驗動物科學(基礎篇)

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實驗動物主管機關序言

生技醫藥產業為驅動臺灣下一個世代產業成長的重要產業之一，而實驗動物做為生物學、醫學、農學等生命科學領域的研究與發展之幕後英雄，其動物福祉議題亦應更受到重視，在無法避免使用動物進行試驗的情形下，實驗動物飼養、管理、環境、實驗過程之步驟，都應以人道精神、觀念與處理方式對待，

使其獲得最適當的待遇，有助於提高實驗結果的可信度與數據準確性。

國內經過多年的努力，已有許多頂尖的研究機構建立完整的實驗動物管理機制，並有實驗動物設施達到國際標準，通過國際實驗動物照護評鑑及認證協會 (Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care, International，AAALAC)之評鑑。各機構作法可能因研究類型、研究方式、成果效益或是審查機制等因素而有所差異，但普遍都能兼顧科學實驗的需求與動物福祉的照護，其成功的原因乃在於機構負責人的重視與支持、實驗動物照護及使用委員會或小組發揮其專業職能、確實的實驗動物設施管理、以及所有參與動物照護及使用的人員皆有完善且持續的專業教育訓練。

近年來隨著生物科學快速發展，各類動物模式與操作技術日新月異，加上國內外相關知識及資訊大量累積，研究人員往往需費時搜尋各種管道資料閱讀，

致資訊多為片段且見解各異。《實驗動物科學（技術篇）》透過系統化分類的方式，針對國內使用性或應用性較高之技術、動物模式進行介紹，以利讀者在進行動物試驗前瞭解各動物模式之應用與注意事項，並熟練基礎試驗操作技巧，

確保動物福祉及研究人員安全。

感謝中華實驗動物學會邀集實驗動物操作技術之專家學者群組成編審小組，

戮力編輯實驗動物科學（技術篇）成為實驗動物從業人員的實務操作教科書，

而農委會亦將持續辦理實驗動物人道管理相關之各項專業課程，協助動物科學應用機構之教育訓練，將實驗動物 3R 原則持續落實在日常實驗動物照護與科學應用，共同為貫徹動物保護而努力。

行政院農業委員會畜牧處處長

張經瑋謹撰中華民國 109 年 4 月

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編審小組主席序言

在美國求學與工作過程中皆已應用實驗動物於研究，並實際撰寫研究計畫及其實驗動物計畫書，從美國回到台灣加入國家衛生研究院的新藥研發團隊 (1999 年)，就負責新研發的藥物之動物藥理活性評估、藥物動力學研究與疾病動物模式應用等工作，幸運地使用了當時全台灣唯一有國際實驗動物管理評鑑認證(Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care, International, AAALAC)協會認證的生物技術開發中心的實驗動物設施，洪昭竹常務理事為當時的實驗動物中心主任。2002 年起開始擔任國家衛生研究院動物實驗管理委員會的召集人迄今(2020 年)，並於 2003 年開始與建築師共同規劃與設計現在國家衛生研究院在竹南院區的實驗動物中心的藍圖，2004 年開始加入中華實驗動物學會，並由梁善居前理事長推薦成為理事參與理事會，開始學習更多與實驗動物相關的專業知識與管理。2005 年起擔任國家衛生研究院實驗動物中心主任 4 年多，國衛院的實驗動物設施與管理也於 2015 年通過 AAALAC 國際認證迄今，接觸實驗動物領域後的學習很快地歷經十幾年了。

這麼多年來，也曾經尋找幾個有可能開設實驗動物科學課程的學校，當時有的學校並沒有設此課程，有設此課程學校的教材也不是完整的教科書，一直覺得這部分是有欠缺的。直到這兩本實驗動物科學教科書付梓，也沒有其他實驗動物科學課程的完整中文教科書在台灣。擔任中華實驗動物學會的理事長期間，數次拜訪時任農委會畜牧處動保科的江文全科長，江科長一直是很積極地努力在實驗動物相關的動物保護與專業管理等法規之健全、執行面的落實、以及國際接軌，有一次拜訪時，他提起希望請中華實驗動物學會撰寫實驗動物相關的中文教科書，我當然非常心有同感地接受了，國內參與撰寫各章節的專家學者們也都盡心盡力地一起完成，在此一併表達對農委會長官與專家學者們的感謝。

這兩本實驗動物科學書籍分別為[基礎篇]與[技術篇]，為國內第一次發行的中文實驗動物科學教科書，期望國內學校能多利用於大學部與研究所的教學，

研究機構能使用於研究人員與設施管理人員之教育訓練。也期待有專家與學校教師能參考這兩本書籍設計出很棒的教學教案，更有利於這些實驗動物之基礎知識與技術的推廣，不論在學校或在職場，持續學習與持續教育訓練都是很重要的，也期望中華實驗動物學會能週期性地持續再精進兩本書籍的內容，並藉由教育訓練機制推廣。希望這兩本教科書可以成為提升國內實驗動物於科學應用水準的重要墊腳基石之一，為台灣生技醫藥相關之科學研究與實驗動物福祉的共同發展而繼續努力。

中華實驗動物學會常務理事

國家衛生研究院動物實驗管理委員會召集人國家衛生研究院生技與藥物研究所所長

陳炯東謹撰中華民國 109 年 4 月

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總編召集人序言

從原本單純實驗動物使用者到國際實驗動物認證委員整個過程始料未及。

我第一次接觸實驗動物始於 1984 年在國防醫學院生理研究所藥理學組碩士班，

當時對犧牲動物生命滿足人類探索生命未知之疑惑亙久不止，對能否以更人道方式犧牲實驗動物充滿問號。 1997 年以長庚醫院生物醫學進修獎助基金名額，

在美國維吉尼亞大學生理暨生物物理系攻讀博士及心臟血管研究中心之博士後。

期間每日接觸實驗小鼠飼養管理、小鼠基因轉殖技術操作與實驗設計、胚胎幹細胞培養運用等。後來申請至位於緬因州巴港鎮傑克遜實驗室訓練，參與實驗小鼠飼育培養、顯微注射技術、哺乳類動物遺傳學、心肺血液複雜基因疾病實驗動物遺傳模型、複雜基因疾病實驗動物模型表型分析、實驗小鼠病理學、胚胎幹細胞技術、胚胎冷凍與復育、胚胎實驗技術等，才開始真正邁入實驗動物領域。

返台時建議長庚體系應該率先建立一個符合國際規範之小型基因轉殖動物平台，這個提案立刻就被王董事長永慶先生採納批准，也吸引諸多研究醫師的注目，紛紛提出要求擴建為大型實驗動物中心。因此原本小型基因轉殖動物平台最終成為耗資數十億，占地三千坪完整實驗動物中心。因此機緣兩度帶隊赴美鑽研如何建立一個符合國際規範之實驗動物中心。過程中因緣際會與實驗動物界諸多學者結識而步入實驗動物學會， 2008 年在美國指導教授推薦下成為泛太平洋區國際實驗動物管理評鑑認證協會(AAALAC International)之專家委員。

經過六年參與二十餘次國際認證任務經歷後成為協會之認證理事委員(Council Member, AAALAC International)，從此每年參與多次國際實驗動物評鑑認證相關活動。

自返台推動實驗動物平台標準國際化迄今，台灣研究單位和生技公司通過實驗動物平台國際認證由當時僅 2 家增加至目前 20 家，研究界對於實驗動物品質和數據可靠性的關注逐漸加重，但是遺憾的是過往國內查核標準與國際規範仍然存在一些落差，尤其在 2011 年新改版國際實驗動物指南發行後,修訂國內查核標準的共識逐漸在國內實驗動物專家們中慢慢成形，最終在農委會長官大力支持與多位專家們共同討論執筆下，考量國內現況與期望及參考國際規範要求，

折衝擬定符合國情的「實驗動物照護及使用指引」為法規標準，並持續編撰實驗動物科學(基礎篇)、(技術篇)為基礎教育紮根之參考書籍。個人認為這些指引、

學科書籍的訂定是具有象徵意義，代表著國內研究單位與主管機關逐步向國際規範標準化前進，本人期待這 2 本學科書籍可以顯著提升國內實驗動物平台操作管理的平均水準，為台灣生技發展奠定穩定的基石。

中華實驗動物學會理事長

國際實驗動物評鑑認證協會認證委員花蓮慈濟醫學中心麻醉部教授部主任

戴元基謹撰中華民國 109 年 4 月

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序言 - 我的實驗動物之路

國立臺灣大學動物科學技術學系宋永義名譽教授

一、初識小鼠

過去畜牧系出身者為改良家畜進行之動物實驗大多以其動物當實驗動物，至 1963 年 2 月進入日本東京大學家畜育種學教室（現獸醫繁殖育種學教室）就讀大學院修士課程（研究所碩士班），發現研究室飼有 3 頭山羊與一間在地下教室的小鼠房，賞識以實驗動物替代進行改良經濟生產家畜之實驗研究。總之在市區內的大學只能做實驗室研究（lab. work），而諸家畜飼養於離東京上野 JR 98 公里遠之岩間附屬牧場做牧場實習（field work）。研究室有技士工友負責動物飼養管理，有趣的是逢星期例假日技士愛休息，於學期開始時由教授（滿 45 歲前）、副教授、助教（PhD）與以下除技士外所有研究室之學生、研究生隨機配對訂定星期例假日之排班出勤，研究室學生不多，必定會與助教以上老師配對排班，也欣逢教授滿 45 歲之榮退，值班後還組成棒球隊遠赴岩間牧場與牧場隊交流比賽慶祝教授畢業排班。

時研究方向在如何增加泌乳量與泌乳效率。泌乳山羊每日擠乳時先以如測人血壓之包帶（bandage）包裹乳頭送氣加壓測出出乳時壓力為乳頭乳管括約肌收縮力大小，另以有刻度圓錐尖頭棒插入測定乳管口徑大小，收集乳頭之乳管要大與能鎖住大乳量之改進乳頭基礎資料。另一面，每週二上午要將山羊帶進實驗室上手術三角架上供教授手術開刀切下一小塊乳腺組織，隨即分由諸研究生分別供組織切片、測定組織呼吸商（RQ）、DNA、RNA 量等與泌乳週期有關資訊。

小鼠則供學生遺傳育種之實驗，諸如交配前母鼠生殖週期之膣抹片（smear）

觀察、生殖細胞形成（Oogenesis & Spermatogenesis）染色體觀察等 lab work。另於實驗室之 field work 方面則以大、小體型鼠雜交 F1、F1 自交與返交後 F2 之雜交優勢、與 3~ 4 代近親交配之衰退等各性狀之變方分析、求出遺傳率等諸方法為改良選拔經濟生產動物之理論基礎。高遺傳率性狀以個體選拔便有效，省錢省

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力。對低遺傳率性狀之選拔則需以後代選拔或家系選拔較有效而需投入較多時間、

物力、與人力。

研究室學生除應修學分（單位）外每週有 2 小時無學分讀書會，由一位博士班高年級生主持帶入室新生面對面輪讀，開始碰觸 D.S. Falconer（1960）著數量遺傳學入門（Introduction to Quantitative Genetics）。Falconer 繼 J. Hammond 教授之退休成為蘇格蘭愛丁堡大教授時名噪一時，因前者與後者時常在基因表現與選拔方式上針鋒相對。Hammond 理論上主張在優良環境下使基因盡量表現後選拔始有效，而 Falconer 且以多量小鼠的交配實驗與選拔，打破傳統理論發表在較差環境下選拔後改進其生長環境更能發揮優秀基因的表現。Falconer 亦曾師 R.A.

Fisher 於實驗動物試驗之試驗設計與統計分析常引用 Fisher 文獻。為節省動物試驗時之動物頭數而不失準確性時各處理組的組內頭數都落在 5，6~10 頭間，係依據樣品數與其樣品平均之標準偏差之變化變低而來。如圖 1 （模擬自 Fisher，

1990）。

圖 1. 樣品數 n 與其樣品平均之標準偏差關係圖

如圖 1，樣品數愈多即 n 愈大其平均之標準偏差 σ 變小，亦即其樣品平均之準確度愈高。但 n 數自 10 頭增加到 20 頭其準確度之提高已有限（＜0.1σ），尤將 n 增加到 30 以上時並不相對增加其準確度，意為已足以代表其母族群之結果

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

樣品數 n

n

標準偏差 σ

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故將此等族群稱孟德爾族群（Mendelian population）。

是時如何增加動物蛋白質之生產為研究室主方向。包括不殺生可得的蛋白質生產知以泌乳生產最符合經濟效益，早已瞭解小鼠乳腺發育生長與發情、性成熟、

懷孕、分娩、泌乳、21 日之再發情等諸變化之變方分析與推估遺傳率為改進增加泌乳量與泌乳效率之手段。惟只剩下以實際歷代選拔結果應證過去紙上談兵的變方分析推估產乳遺傳率之正確性，此課題需在 4 年內完成以便在 1968 - Tokyo，

Japan 之第 XII 屆國際遺傳會議（International Congress of Genetics， XII）由教授統轄幾十年來以小鼠乳腺增加泌乳效率成果做一總結。義不容辭我以「マウス乳腺の核酸とくにリボ核酸量に及ぼす選拔近交の效果（The effect of selection and inbreeding on the ribonucleic acid content of mammary gland in mice.）」為題目完成碩士、博士學位論文。經博士後研究於 1969 年 11 月 1 日承台灣大學畜牧系李登元老師之邀回系任教，應聘長期發展科學委員會（簡稱長科會係國科會前身現科技部）客座副教授待遇至少 2 年，長科會以補助來回機票+每月研究津貼 NTD4,000 元之優惠待遇號召國外任博士後研究以上之學人歸國任教。

二、小耳種到李宋迷你豬

回台大入畜牧系李登元教授領導之畜產研究室當副教授，時自日本帶回許多 CFW 系（平均胎子數 7~8 頭）小鼠脫脂乾燥乳腺組織材料，立即申請長科會研究計畫失敗。因當時長科會以審核醫學與基礎生物為主，有關農業生產科技分由農復會（Sino-American Joint Commission on Rural Reconstruction，JCRR）；中國農村復興聯合委員會：現農業委員會）審核，且值經濟起飛如何提高諸家畜之生產力始謂王道，那愛以實驗動物當研究材料。

1970s 初，研究室李老師還曆研擬退休前大計畫，研究室同仁以李老師撰大學用書家畜各論（李，1974）中提到本土豬有小耳種小型豬，因其經濟生產效率不如現普遍飼養之改良種洋豬似已滅種，尋找小耳種豬利用其小型豬優勢復育成生醫用實驗動物不失為 huge project，1974 年申請國科會計畫成功。1975 年 5 月

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幸逢系營養研究室楊清白教授率隊申請反共救國團南橫生物資源徒步探勘隊成功，我帶研究室助理陳聯民（已故馬來西亞僑生係與戴謙研究生劉瑞珍助教同班同學）即時加入探勘隊，尋找在平地已消聲匿跡的小耳種在偏遠深山區原住民是否保有。5 月 26 日自台東關山出發經利稻山莊、向陽、埡口山莊等利用救國團設施過夜，經天池、梅山 3 天行軍到旗山後搭乘客運公車經南化、新化回到台南。

團隊人員及路徑如圖 2，惟只在梅山部落發現數頭圈養非小耳種豬外全程未見其他豬隻，驚惶課本上的小耳種小型豬已在台灣絕種。但如何完成國科會計畫茲事體大，最後寄望於封閉的離島蘭嶼。7 月初李老師、我加碩士班研究生戴謙自台東乘 9 人座小飛機到達蘭嶼，下塌海邊紅頭村旅館，發現達悟族部落滿地都是小耳種小型豬俯拾可得。立即拜訪老村長洽購2♀1♂離乳小豬，單為此 1 小公豬費時近 2 小時，因達悟族的傳統只能賣出母豬給他部落，一旦賣出公豬全部落的豬都會跑往他部落云，最後以 3 隻 3,000 元高於台灣市價 5 倍成交完成引種。

圖 2. 台大畜牧系營養研究室組成南橫生物資源徒步探勘隊隊員、行程路徑。

小耳種小型豬進畜牧系豬舍後情況良好，急速連繫農委會畜試所台東種畜繁殖場施義章場長幫忙代購 3 隻蘭嶼小耳種母豬後由戴謙與劉瑞珍助教前往台東場接回，以此1♂5♀進行封閉式育種純化小耳種小型豬，開發為生醫用實驗動物，

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國科會生物處賡續計畫支持 7~ 9 年。其間已供應台大醫院胸腔外科醫師肝移植前須通過大型實驗動物移植 10 例成功慣例，及汀州路三軍總醫院胸腔外科心臟移植前大型實驗動物移植試驗 10 例成功。1979 年畜產試驗所台東種畜繁殖場自蘭嶼大量引進小耳種小型豬進行異地保種並深入研發確立實驗動物用豬。1980 年台大小耳種豬導入白色大耳之藍瑞斯（Landrace）洋種豬，自 F1 選留白色者固定育成商業用白色小耳種實驗動物稱李宋豬（Lee-Sung strain）如圖 3。

•

Ln♂

• Lanyu

•

• Ln♀

•

• Lee-Sung

• LR♂

•

Fig.3. Lee-Sung strain is brought up in NTU

1983 年參加於東京召開之第 5 屆世界家畜生產大會（5th WCAP，Tokyo，

Japan.）發表 " A new miniature pig Lee-Sung strain in Taiwan."（Proc. 5th

WCAP,1:67-68. Tokyo，Japan.）做為我國實驗動物迷你豬的開發大計畫之總結，

並感謝國科會的長期支持。5th WCAP（1983）公諸於世後隔年，承日本實驗動物誌邀稿李宋豬育成經過竟然成為封面標題如圖 4。

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圖 4. 小耳種 B♀ X 蘭瑞斯 W♂→ F1（W） X F1（W）→ F2; 2W,1B,1 Spot.

1990 年為回答 Dr. I.L. Mason（editor of A World Dictionary of Livestock Breeds，Types and Varieties.）我國小耳種小型豬名稱何其多之釋疑，由畜試所遺傳育種組組長吳明哲博士提議因現存小耳種豬、小耳種小型豬、台灣迷你豬李宋豬等均來自台灣離島蘭嶼鄉故應以其棲息地命名正名為蘭嶼豬（Lanyu pig）。1995 年台大畜產系實驗動物小耳種迷你豬與李宋豬轉交台大農場畜牧組飼養管理，永續保種與支持實驗研究及推廣，2015 年台大動物科學技術系朱有田教授申請農委會「李宋豬」新品種命名登記成功，繼畜試所由蘭嶼豬所開發之「蘭嶼豬」、

「花斑豬」、「迷彩豬」、「賓朗豬」，「李宋豬」正式列名入實驗動物迷你豬行列。

三、規劃國家實驗動物中心

1980s 初，由中研院動物所召集全國各大學有關動物科系老師 30 多人於國科會會議室開會決定於中研院內新徵收民地蓋國家實驗動物中心（實驗動物中

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心），強調生物技術時代國內需有自己生產供應實驗動物之設施，大家贊成並同意應及早籌建惟未提到編制人員問題。過幾年後未見國家實驗動物設施只聽聞國科會生物處田蔚城處長自美國邀請黃坤正博士回國規劃云。

1987 年 7 月國科會生物處來電希能規劃國家實驗動物中心，我回答我不願意蓋一無編制使用人員稼動之蚊子館研究棟，後由林榮耀處長接電話指需面談定奪。時國科會在廣州街我立即拜訪也見到要建立實驗動物中心設施行政院公事;

略謂『承台府字 xxx 號文 ---興建國家實驗動物中心計畫由國科會負責執行，中研院、教育部、衛生署協辦。』，行政院俞國華院長發函稱承台府字便知由中研院發文總統府轉交行政院執行，於國科會言等於是命令。深談後我以國家實驗動物中心計畫召集人（coordinator）受聘承接黃坤正辦公桌位，但上班時、日不限與萬雄博士（農學）及曾文賓醫學院教授兩顧問同一室。我決定答應徵召承接計畫首要在承諾可依規劃要求編制人員，其次是在國科會上班時、日不限的好處外另一方面是有關建築師與發包營建等事務已確定要我不必煩惱此等難題即刻專心規劃，惟設施規劃中費宗澄建築師（宗邁建築事務所）會隨時提供諮詢。不久，

國科會搬入如今和平東路科技大樓，3 個月後須向陳履安主委提出計畫簡報。

事態緊急，迅速整理過去規劃檔案，幸好各種大小實驗動物需求量資料均在，

也發現最初規劃案似由國外顧問公司所策劃，其規模之大如同建立猿猴中心

（Monkey Center），亦等同斯時立法院正通過行政院新設環保署，編制規模等龐大預算而未過。另一修正案以中研院為實驗動物中心所徵收土地面積規劃，同樣囿於規模過大供需不符而未通過。職是之故，立即拜訪主管國家實驗室之國科會鄧啟福副主委，請教年度國科會計畫最高款額限度? 鄧副主委親切指示大者如建於新竹的同步幅射裝置計畫大到數十億，但像蓋國家實驗動物中心算一般設施徵收土地費不計就是 3、4 億。很清楚，蓋國家實驗動物中心不是規劃好再找錢，

而是看有多少錢再決定規模大小才是正道。

起初以生產囓齒目+兔形目規劃使用一半徵收土地（以下簡稱土地），經平面圖比對所需面積已超過原 1/ 2 再加 1/4 土地，以坪數估計建築費也超過 5、6 億

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不符預算，只好放棄兔子決定以生產小鼠、大鼠、倉鼠與天竺鼠四類大宗囓齒目使用 1/2 土地，並與中研院研究員家眷宿舍鄰接處留 50m 長樟樹林區屏障為設施北端邊界。規模既定，各鼠飼育區以需求量分別劃出大、小鼠、倉鼠、天竺鼠飼育房，加部分器具清洗區與通道為隔絕污染之乾淨區。一般設施之污染區包括排水與廢棄物處理在後端，進、出貨區在旁，行政辦公、會議室與人員進出大門位設施前端向南。地下 1 樓，地上 2 樓+半樓機器房，屋頂排氣處理機等完成平面簡圖。9 月於主委簡報室進行 15 分鐘設立國家實驗動物繁殖及研究中心（實驗動物中心）規劃簡報，陳履安主委首肯後即令速向行政院報備動用中美基金。

實驗動物中心建案既定，內部各鼠房隔間、大繁殖區與研究室配置與動線等，

由生物處邀請 3 位美國教授與 1 位法國教授來台，承辦費宗澄建築師亦參與各次座談會檢視並修正規劃。1988 年 7 月行政院於圓山飯店召開國家建設研究會（國建會），國科會生物處提名推薦 2 位美國學人，即主管實驗動物研究室之南卡大副教授洪昭竹博士、北卡大副教授張哲章博士回國參加國建會設立國家實驗動物中心研究小組之專家學者會議。總結國建會專家學者結論為因應生物技術時代，

實驗動物設施係推動開發生物技術研究生技產品的必備基礎設施，國家亟需預先設立國家實驗動物繁殖及研究中心（國動），拋磚引玉展示投資發展生物技術產業之決心。國建會後國動設施工程加速，時行政院第六組來電話要求人員進用須有逐年進用表。我於電話中感謝指正確實所言老鼠不可能一天就進滿，故飼養工愛依老鼠進住數量逐漸任用，惟高階（學、碩、博士）人員不易聘用須即時尋覓，

翌日親自將人員逐年進用表送達行政院。第一批聘用黃彥智與林協興 2 位，並暗自竊喜國動真的會「動」耶。

國動設施工程進入尾聲，於國科會內偶遇林榮耀處長告知需使用中研院徵收之另一半土地規劃國動第二期設施。第二期建設應以兔、狗、與小型豬之較大型實驗動物為主。經評估需求量與所需面積知只夠容納兔子與狗，小型豬則有賴畜產試驗所能供應。也請美、法各 1 位教授來會諮詢策劃平面構圖寫成計畫案，

惟中研院吳大猷院長突來電召見陳履安主委略謂所餘土地中研院將自用，第二期

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規劃案自然歸零。

國動設施即將完成，為使用執照之需要中研院由研究員眷屬宿舍婦女會出面召開第 1 次聽證會或稱說明會，林處長率生物處資深專員 1 名及我與會。他們質疑怎能在院區內飼養眾多人人喊打的過街老鼠會影響居住環境，經我們以幻燈片秀出實驗用小鼠、大鼠的乾淨可愛與地板洩水孔防蟑螂侵入裝置保證環境絕對乾淨與生物安全，於部分釋疑與質疑下散會。第 2 次由社會所瞿海源所長召開說明會，對實驗用小鼠之乾淨度與生物安全已有共識，但質疑為何蓋在院區內? 經說明此設施自徵收土地至建立設施均由中研院發動以應院內實驗動物之需求，惟當日無動物所研究人員參加表示贊同故要求再一次召集有關使用實驗動物各所參加公聽會。天賜良機，第 3 次說明會研究院同人滿座，且發現中研院李崇道副院長亦在座。召集人社會所所長說明前 2 次經過與這次會議便須決定歡迎或拒絕後有研究員表示贊成，惟因設施機房稼動時影響環境噪音時如何解決。未待我們回答李崇道副院長發言「表明自己是獸醫病理學博士，欣慰大家對實驗動物的乾淨度已有共識，至於噪音實驗動物也有嚴謹規範，但若館外有影響環境寧靜時我們要求立即改善。」語畢響起掌聲，接著由國科會林處長回答稼動而影響環境時一定接受中研院意見立即改善。召集人見無其他意見下以若滿意國科會的回答請以掌聲表示歡迎，結果掌聲雷動、散會。在回國科會路上林處長告知規劃國動計畫要改為國動籌備計畫你的計畫召集人也改成國動籌備處主任，我回答當時是答應規劃沒談籌備，林處長曰「那你就要立即找人」。

國動籌備處主任人選於國建會提名推薦 2 位學人時便有腹案，於今能否自美國順利挖角才是問題。我國留美學人中不止南卡大與北卡大 2 位實際從事實驗動物研究室專職副教授外另有位教授 X。1988 年 8 月拜訪北卡大張哲章副教授咨詢人選時研究室教授也一起參加討論，結果當我問到教授 X 時教授很坦率的說

"He's like an eel"。美國教授坦率的一句話確定國動籌備處主任人選鎖定南卡大洪昭竹教授，蓋洪教授 5 年前曾回國應聘中興大學客座教授 2 年也熟悉國內行政事務。與林處長討論向美國挖角可能要有月薪近 10 萬才能開口，當時以最高客座

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教授待遇月薪 7 萬元起底，加長興街學人宿舍、生技中心顧問等、還要洪教授有回國貢獻所學開創實驗動物學支援生技產業意志始克有功。天賜良機，1989 年成功徵聘洪昭竹教授回國接任國家實驗動物繁殖及研究中心（國動）籌備處主任，

擔當建設國動使順利稼動運轉生產的重任。

1990 年春林處長告知我已改聘為不管計畫的顧問至年底止，於年內與日本交流協會合辦在日本召開台日實驗動物研討會（第 14 回日華科學技術協力 Seminar--實驗動物 Symposium）。我以台方召集人台灣大學教授函請東京大學河本馨教授為日方召集人，後被日政府在日本打官腔說台大非東大對等大學，並換成明治大學實驗動物研究室長澤宏教授為召集人，此 2 位教授都是東大同研究室前 2、3 期前輩。研討會邀請日方 3~ 4 人發表實驗動物有關研究課題。我方代表除我發表台灣的新迷你豬外，最重要的是要國動洪昭竹主任向國際秀出國動情況，陽明大姜安娜菜鴨之人 B 型肝炎抗體，榮總朱廣邦人第九因子轉植豬，

屏科大張甘楠教授，畜試所戴謙所長等計 6 位於東京竹橋會館召開兩國 1 日研討會。開會前 2 天由日本核銷、後 3 天參觀行程由國科會支出。研討會後翌日前往京都特參訪東大同研究室大前輩京都大醫學院實驗動物研究室山田淳三教授後陸續返國，完成在國科會有關實驗動物的最後工作。

四、後語

2018/3/2 實驗動物學教科書編審小組第一次專家會議指示本人為實驗動物學教科書第一章緒論（王佩華教授撰寫）之 mentor 並愛有 5A 回憶錄，自 4/1 開始邊寫邊反省自己對實驗動物貢獻實鮮。惟聞國動將搬離至國家生技院區 G 棟國家實驗動物中心新設施，故該回憶的是回國學人洪昭竹教授接任國動籌備處主任後之披荊斬棘稼動國動生產的經緯，為使此第一國動的歷史不留白乃以「我的實驗動物之路」拙文共襄盛舉。

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附錄"我的實驗動物之路"參考文獻 一．初識小鼠

（A）期刊論文：

1. 宋永義,1967.マウス乳腺の核酸とくにリボ核酸量に及ぼす選拔近交の效果 I.乳腺組織中の DNA,RNA 量の泌乳盛期における變化.日畜會報

（8）:328-333.

2. SUNG,Y.Y.,1970. The effect of selection and inbreeding on the ribonucleic acid content of mammary gland in mice II. Effect of selection and inbreeding on the RNA/DNA ratio. Jap.J.Zootech.Sci.,41（4）:197-208.

（B）研討會論文：

1. 宋永義,內藤元男,1967. マウス乳腺組織中の核酸,特に DNA 當り RNA 含量に及ぼす選拔近交と選拔の效果. 日畜會報 38（9,增）:91.

2. NAITO,M., J. Nagai, M. Yosida, T. Chikamune, Y.Y. Sung,1968. Effecti- veness of selection and inbreeding upon growth and function of mammary gland in mice. Proc.12th ICG,1:282. Tokyo, Japan.

（C）專書及專書論文：

1. Falconer,D.S.,1960. Introduction to Quantitative Genetics. Oliver and Boyd, Scotland.

2. Fisher,R.A.,1990. Statistical Inference and Analysis / Selected Correspondence of R.A. Fisher, J.H. Bennet ed.,p234. Clarendon Press., Oxford.

二．小耳種到李宋迷你豬

（A）期刊論文：

1. 李登元,宋永義,劉瑞珍,1976. 小型豬選育 I.台灣省本地小耳種豬性能之初步觀察報告. 中畜會誌 5（1,2）:30-42.

2. 李登元,宋永義,陳聯民,1977. 小型豬選育 II.本省小耳種豬自飼與手飼之生長發育比較. 中畜會誌 6（3,4）:1-5.

3. 李登元,宋永義,1979. 小型豬選育 III.本省小耳種豬近親配種之近親系選拔.

中畜會誌 8（3,4）:109-113.

4. 李登元,宋永義,黃添美,1980. 小型豬選育 IV.本省小耳種豬近親配種之近親系選拔（續）. 中畜會誌 9（3,4）:153-156.

5. 李登元,宋永義,黃添美,1982. 小型豬選育 V.本省小耳種豬近親配種之近親系選拔（續）. 中畜會誌 11（1,2）:41-44.

6. 李登元,宋永義,黃添美,1983. 本省小型豬商業化之雜交試驗. 科學月刊 11

（10）:939-944.

7. 宋永義,1984. 台灣で開發された新しいミニブタ Lee-Sung（李宋）. ラボラ

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トリㄧアニマル 1（4）:3-8.

8. 宋永義,黃添美,李登元,1986. 開發本省小耳種豬為實驗動物之研究--諸生理值. 台大農研報 26（1）:45-54.

9. 王佩華,劉英修,宋永義,鄭位明,姜延年,2004. 台灣本地小耳種蘭嶼豬及李宋系豬粒腺体 DNA 分切型之研究. 中畜會誌 33（2）:117-125.

10. 王佩華,黃添美,宋永義,姜延年,2004. 台灣本地小耳種與外國種豬血型之研究. 中畜會誌 33（3）:183-194.

1. LEE,T.Y., Y.Y. Sung, T.M. Huang,1983. A new miniature pig Lee-Sung strain in Taiwan. Proc. 5th WCAP,1:67-68. Tokyo, Japan.

2. 宋永義,李登元,劉瑞珍,陳聯民,1988. 改良台灣小耳種豬為實驗動物. 第一屆畜禽遺傳育種研討會專輯:118-134. 畜試所, 新化, 台南.

3. 宋永義,徐淑芳,楊世華,1988. 小耳豬李宋系種原庫之建立. 中畜會誌 17

（3,4）:120.

4. 劉英修,宋永義,l990. 李宋迷你豬睪丸粒腺体 DNA 之製備及限制分切型. 中畜會誌 19（增刊）:9-10.

5. SUNG,Y.Y., T.Y. Lee, T.M. Huang, P.H. Wang, Y.H. Liu, 1992. Development and utilization of Small-ear pig and Lee-Sung miniature pigs in Taiwan. Proc.

Intl. Synpo. on Chinese Pig Breeds,（ed.CHEN Runsheng）:550-555. NE Forest.

University, Harbin, China.

6. 鄭位明,宋永義,王佩華,吳東益,1996. 迷你豬牙齒萌發順序之研究. 中畜會誌 25（增刊）:108.

7. 吳明真,王佩華,林德育,鄭位明,宋永義,1998. 小耳種李宋系迷你豬第二類淋巴球抗原基因多態性之研究. 中畜會誌 27（增）:102.

8. SUNG,Yung-Yi, Hsien-Pin CHU, Pei-Hwa WANG, Wei-Ming CHENG, Yan-Nian JIANG, Kuen-Jaw CHEN, Ming-Che WU, 2010. The Past and Future of Lanyu Mini-Pig. Symposium of Minipigs in Biomedical Research, Aug.21~22, 2010. Medical College of National Cheng Kung Univ., Tainan, Taiwan.

1. Mason, I.L., 1969. A World Dictionary of Livestock Breeds, Types and Varieties.

2nd ed., Farnham Royal, Bucks, England. p174.

2. ibid, 1988. ibid. 3rd ed., CAB International. p210, p224.

3. Wu, M.C., H.L. Chang, C, Tai （eds）, 1992. Genetic Resources Information of Native Livestock and Poultry Breeds in Taiwan. Taiwan Livestock Research Institute, Hsinhua, Tainan. 134pp.

4. Mason, I.L., 1996. A World Dictionary of Livestock Breeds, Types and Varieties.

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4th ed., Wallingford; CAB International, p167, p170, p180.

5. Porter, V., 2002. Mason's World Dictionary of Livestock Breeds, Types and Varieties. 5 ed., p233, 234, 237, 281. CABI Pub., NY.

6. 李登元,1974. 大學用書家畜各論（下） p22, 國立編譯館出版,台灣書局發行。

7. 李登元,宋永義,1980. 小型豬選育. 台大畜牧 6:5.

8. 宋永義,1983. 參與第五屆世界畜產會議報告--綜合及其他. 中畜會誌 12

（1,2）:22-23.

9. 李登元,宋永義,黃添美,1983. 台灣新育成的李宋系統迷你豬. 農牧旬刊 57

（12）:12-14.

10. 宋永義,1984. 第五屆世界畜牧生產會議. 科學月刊 12（2）:142-143.

三．規劃國家實驗動物中心

1. SUNG,Y.Y., T.Y. Lee, T.M. Huang, P.H. Wang,1990. A new miniature pig- Small ear and Lee-Sung strain in Taiwan. Proc. 14th Seminar on Sci. & Tech.

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1. 洪昭竹,宋永義,李協興,1989. 國科會實驗動物繁殖及研究中心之規劃. 科學月刊 17（7）:689-693.

2. 洪昭竹,宋永義,1990. 基因轉殖動物之研究及利用. 科學發展月刊 18

（5）:575-580.

3. 宋永義,1991. 第 14 回日華科學技術協力 Seminar--實驗動物 Symposium について（上）. アニテックス 3:47-49.

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序言-貢獻所學，為我國開創實驗動物學以支援生技產業發展

進階生物科技（股）公司洪昭竹博士

一、實驗動物學

何謂「動物實驗」? 凡使用動物進行任何科學研發之程序，皆可稱之動物實驗。而使用之動物，無論是脊椎或無脊椎動物，皆稱之實驗動物。大部分的動物實驗，以醫學、生物學、獸醫學及農學為主。在生物學、獸醫學及農學領域的動物實驗，皆以相關的動物品系為主，取得相關資料，以改善該生物品系之特性為目的。但大部分的實驗動物，皆應用於醫學研究及安全性測試，以動物來作為人類的替代品或特殊疾病模式。

西方的醫學起源於希臘。公元 400 年前，第一本醫學手冊 "Corpus

Hippocraticum" ，即有描述解剖及生理實驗。高蘭（Galen，130 ~ 201 A.D.）是第一位傑出的醫生和生理學家，它在羅馬執業時，即利用豬、猿猴及狗作為醫學研究的對象，而其研究結果被他利用來作為治療的基礎。到了 15 世紀文藝復興，

實驗醫學及生物學慢慢活躍起來，從起初的單純解剖，到後來有生理學之延伸。

進入 19 世紀之後，隨著醫學的進步及發展，動物實驗更是呈倍數成長，尤其一些重要的醫學發現及藥物開發，更促進實驗醫學及動物實驗之進步與互動。19 世紀末，大部分的實驗動物皆取之於家畜。但進入 20 世紀之後，由於多種純品系小鼠（mice）及大鼠（rat）之育成，因其具有特殊的遺傳特性及疾病模式，而成為生物醫學界的寵兒。目前在科學界，其所使用的實驗動物的數量及種類，都與該國家生物醫學的進展成正比。

二、國家實驗動物繁殖及研究中心之設立

1980s 國科會生物處規劃國家實動物中心，並於 1988 年邀請本人及相關專家學者回國參加設立國家實驗動物中心研究小組之專家學者會議，該次會議結論為實驗動物設施係推動開發生物技術研究生技產品的必備基礎設施，國家亟需預

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先設立國家實驗動物繁殖及研究中心（國動），拋磚引玉展示投資發展生物技術產業之決心。

本人在台灣大學唸獸醫系，畢業後到美國麻州大學繼續進修，於 1973 年取得博士學位後在 NIH Frederick Cancer Research Center 做研發工作數年。而後轉任南卡羅來納州醫學大學（（（Medical University of South Carolina））擔任副教授，

教授「比較醫學」課程並主管實驗動物研究室。深感我國亟欲發展生物醫學之決心，故毅然回國貢獻所學，協助我國開創實驗動物學以支援生物科技產業發展。

行政院於 1988 年 12 月 5 日正式核准國科會擬訂之「國家實驗動物繁殖及研究中心興建計畫」，本人亦於當年 12 月 1 日回國主持此項興建計畫及日後之營運。

此一動物中心興建於臺北市南港區中央研究院院區內，為一座二層共 2305 坪之建築，於 1991 年興建完工並開始生產供應無特定病原（Specific pathogen free，

SPF）實驗動物，包括小鼠、大鼠、倉鼠及天竺鼠，提供給國內各大學及學術研究機構實驗或教學之用，此中心完成後大大提昇我國生物醫學之研究水準。

此外，為推動我國實驗動物之發展，亦協助財團法人生物技術開發中心建立毒理與臨床前測試營運中心，後來轉職到進階生物科技股份有限公司，同樣一手建立起臨床前試驗中心及所有標準作業程序，強化我國委託研究機構（Contract Research Organization，CRO）產業之發展。所謂委託研究機構（CRO）乃是接受藥廠或生技公司委託進行研究服務的機構，提供新藥開發時所需的非臨床與臨床試驗、數據分析、法規諮詢等專業服務。CRO 制度在國外已行之多年，它的優點是專業分工，藉由透過公正的第 3 方提供高品質的實驗數據，可以避免自行試驗引發的質疑，為藥廠、生技公司等生醫產業相關研究單位，在試驗研究、藥物及醫療器材開發上提供專業服務。

三、中華實驗動物學會之成立

實驗動物在醫學、農學等生命科學研究上應用很廣，近年來國內的研究正逐漸趕上國際水準，高品質的實驗動物更是受到重視，因此有關實驗動物的研究或

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利用實驗動物作研究的人員愈來愈多。為整合對實驗動物科學應用相關的從業人員、廠商與學子，提供一個跨領域相互溝通的平台，成為成立中華實驗動物學會的契機。

1988 年與本人一起回國參加上述會議的張哲彰博士、徐兆光博士、葉明陽博士、林友直博士等人亦認為要先成立學會才能配合推動整個實驗動物科學水準的提升。其後在國科會的推動下於 1988 年 12 月間，召集各大學及相關單位的研究單位於國科會開會，其中一致同意成立實驗動物學會，參加人員當場簽名為發起人，並推舉楊照雄、朱瑞民、宋永義、盧國賢、賴秀穗、余玉林、吳福明、陳幸一、葉明陽、黃坤正、朱友梅、黃瑞禎等 12 人為籌備委員，並選出朱瑞民所長、楊照雄教授為代表，正式展開籌備工作。1988 年 12 月 27 日由朱瑞民博士具名向內政部申請成立，1989 年 2 月 13 日奉台內社字第 675921 號函准予籌備，

經朱瑞民所長、楊照雄教授等 12 位籌備委員多方奔走，於 1989 年 10 月 24 日假台北市國立台灣大學應用力學研究所國際會議廳召開成立大會。

四、接軌國際，傳承經驗

1961 年，一群屬於芝加哥地區研究機構的獸醫師，組成了動物管理小組

（Animal Care Panel，ACP）。隨後由該小組委派一個委員會負責替研究機構制訂動物管理使用的指南，並在 1963 年完成第一版的實驗動物管理與使用指南

（Guide for the Care and Use of Laboratory Animals，簡稱 Guide），亦在 1965 年成立美國實驗動物管理認證協會（American Association for the Accreditation of Laboratory Animal Care），依照 Guide 的規定，至各研究機構評估其訂定的動物管理及使用作業標準，這個獨立的認證組織推動自願性實驗動物認證，於 1996 年更名為國際實驗動物管理評鑑及認證協會（Association for the Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International，AAALAC International），其使命是促進高標準的動物照護、使用和福祉，並加強生命科學、研究、測試和教育的提升，它象徵著高標準的動物實驗品質及良好的動物飼育環境。在 2015 年

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它歡度 50 周年慶，在 32 個國家超過 950 個公司、大學、醫院、政府機構和研究機構參與此自願性實驗動物認證。本人自 2008 年有幸擔任 AAALAC

International Council Member，致力推動實驗動物福祉 3Rs 與高品質科研數據的發展，從財團法人生物技術開發中心在 2000 年取得臺灣第一個 AAALAC 國際認證以來，我國動物科學應用機構日趨重視實驗動物照護及使用的管理制度，目前我個亦有 20 個機構取得 AAALAC 認證，接軌國際標準。

我國 1998 年 11 月 4 日公布實施「動物保護法」，動物科學應用機構監督及管理的主管機關為行政院農業委員會，陸續實施及修訂「實驗動物照護及使用委員會或小組設置及管理辦法」及「動物科學應用機構監督及管理執行要點」等法規，建立動物科學應用機構內部自主管理之制度與責任，並強化外部機關之監督及管理。在這一晃眼就 30 年的過程中，本人亦有幸與農委會同仁及中華實驗動物學會的專家學者共同努力，陸續編撰實驗動物管理與使用指南第一、二、三版，

做為國內機構進行動物科學應用之參考依據。2018 年亦以「實驗動物管理及使用指南（Guide for the Care and Use of Laboratory Animals）」第八版為原則，由中華實驗動物學會專家委員研討其必要（must）、重要（should）之指導原則，依國內現階段可執行之狀況並參考 AAALAC 之要求標準進行編修，完成我國農委會出版之「實驗動物管理及使用指引」，並在 2018 年藉由「實驗動物照護及使用委員會或小組設置及管理辦法」之修訂，正式列為督導我國科學應用機構之依據。

我國「動物保護法」及其相關法規乃配合國際潮流持續修訂，為最上層之管理規範。中間層次為落實 2018 年修訂之「實驗動物照護及使用指引」，而最底層為本次農委會補助中華實驗動物學會邀請國內專家學者編撰之「實驗動物學教科書（2020 年基礎篇、2020 年技術篇）」做為基礎教育之札根，定位為 2 學分之大學課程及講義，提供實驗動物新進從業人員、實驗動物照護及使用委員會

（IACUC）委員及動物保護檢查員在現場實務操作遇到問題時能從本教科書獲得基礎的概念及解決問題的邏輯思考，之後引導至更深入的資料蒐尋，強化相關

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從業人員之專業知識及教育訓練，希望未來新進的從業人員由觀念的改變審視其實驗動物的基本理論，進而影響管理面的質變。

五、未來展望與感謝

本人自 1988 年學成歸國至今亦滿 30 年，回想一路走來與農委會、科技部、

中華實驗動物學會及相關專家學者，共同努力與承擔我國實驗動物科學應用與動物福祉之提升，以支持生醫產業之發展，實感欣慰及與有榮焉。遙想未來，除強化各項教育訓練（如 IACUC 計畫審查與監督、執行秘書、動物照護人員、手術操作技術等教育訓練）落實上述各項動物保護法規、實驗動物照護及指引之要求，

下一階段乃是協助我國實驗動物獸醫師接軌國際，參加國際實驗動物醫學學院的聯盟（The International Association of Colleges of Laboratory Animal Medicine，

IACLAM），藉由專業價值的提升，確保可及性和在實驗動物醫學和科學相關的資訊轉換之評鑑方法，以及確保核心知識和必要的實驗動物獸醫執業實踐技能。

進一步引導年輕一輩的獸醫師投入實驗動物產業，不但可提升我國生醫產業之研發能量，更可強化動物福祉之要求。此外，隨著科技的進步及動物保護觀念的提升，歐美各國相繼投入動物替代方法具體技術化，尤其近年來強調精準醫療的同時，亦反思各項動物試驗的必要性。各項產品上市前動物測試替代方法的法規修訂、技術的導入及試驗數據的判讀，以及動物福祉要求及損害利益評估等，更進一步加深實驗動物科學的複雜性。

未來更加任重而道遠，此過程絕非單一部會所能擔當，須產官學研界及動保團體凝聚共識，強化跨部會協調，整合資源並建立平台，以利我國推動生技醫藥、

醫療器材及植物保護等產業化，提高國際競爭力。

本序文撰寫時剛好是農曆 7 月，過幾天就到了中元節，基於人道的精神，本人在進階生技汐止蓋新廠時，也特別立了一個「慰靈碑」，而現在各機構動物實驗中心在中元節時，也會準備飼料，來祭拜這些為人類健康，做出奉獻的實驗動物。最後，謹以「感恩的心」來表達對各位先進及實驗動物的最高敬意。

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第一章緒論

本章課程安排時數：4 小時本章學習目標：

1. 使讀者了解實驗動物對醫學發展的貢獻：過去、當今與未來。

2. 讓讀者對於我國接軌國際發展實驗動物的歷史有概念，進而引發其對實驗動物照護及使用的品質要求。

第一節實驗動物發展的歷史 1.1.1 國外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 Convention）》、《歐洲保護寵物公約（European Convention for the Protection of Pets）》、《歐洲保護經濟動物公約（European Convention for the Protection of Animals Kept for Farming Purposes）》、《動物權利宣言（Declaration of Animal Rights）》、在澳門生效的《瀕危野生動植物種國際貿易公約（Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora）》和《生物多樣性公約（Convention on Biological Diversity）》。動物福祉法律規範的性質因國家而不同，大致可分為兩類：（1）我國、美國、加拿大、日本、韓國的自主管理及外部監督。（2）歐盟各國、大陸、香港、新加坡的許可制，透過法規由政府部門負責監督。但無論是自主管理系統或許可制政府監督系統，對於大多數動物科學

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應用機構的動物照護和使用之基線是建立在符合法律或其他政府要求，符合法律規範即合格。

世界各國有關動物實驗管理和行政的法律和法規，是基於國際醫學組織委員會（Council for International Organizations of Medical Sciences，CIOMS）的動物生物醫學研究的國際指導原則（International Guiding Principles for Biomedical Research Involving Animals）（CIOMS，1985）訂定的國際原則，此原則要求重申並繼續推動 Russell & Burch 之 3Rs 原則（Replacement，Reduction，Refinement），

以及制定評估實驗動物遭受疼痛程度的指導方針，並加強這些機構的檢驗和審查動物實驗研究內容之功能，如表 1.1-1。

表 1.1-1 動物實驗和實驗動物主要的國際準則

準則名稱

（頒布年份/最新修訂的日期）制定機構指導方針之概要

世界醫學協會赫爾辛基宣言：

人類主題的醫學研究倫理原則

（1964/2004）（WMA，2004）

18th World Medical Association

（WMA） General Assembly 第十八屆世界醫學協會（WMA）全體代表大會

提倡所有人類和動物在生物醫學研究的倫理和福祉

動物實驗規範準則（Guidelines for the Regulation of Animal Experimentation 1974）

（ICLAS，1974）

國際實驗動物科學總會（ICLAS）

International Council for Laboratory Animal Science

（ICLAS）

1.形成現行動物實驗法律法規的基礎，規定倫理框架

2.強化 3Rs 的概念

3.明確規範每個設施負責人在參與動物實驗的責任，以確保進行的實驗是為獲得人類和動物健康改善和醫療保健所必須的，且更進一步指出在進行動物實驗時目標決策是非常重要的動物生物醫學研究的國際指導

原則（1985）（International Guiding Principles for

Biomedical Research Involving Animals 1985）（CIOMS，1985）

國際醫學組織委員會（The Council for International Organizations of Medical Sciences,CIOMS）

博洛尼亞宣言：實驗動物減量、精緻和取代替代程序

（EU，1999）

生命科學的動物取代替代和使用第三屆世界大會（3rd World Congress on Alternatives and Animal Use in the Life Sciences）

1.促進和重申 3Rs 原則的主張 2.提出科學和倫理合理化的法律法規的建議綱要（如建議評估實驗動物遭受疼痛程度，強化動物實驗管理委員會的影響）

資料來源：Omoe（2006）

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實驗動物的使用是由法規、政策、指引和程序相互聯繫的動態系統（NRC，

2010）。美國在聯邦法律動物福祉法（AWA）的基礎上創建了一個法定的機構負責人（Institutional Officer，IO），首席獸醫（Attending Veterinarian，AV）和

「機構動物照護及使用委員會（Institutional Animal Care Use Committee，IACUC）」

之機構監督機制，歐美日則以法令規範定義人員資格及職責，廣為世界各國所沿用（SCJ，2006; Howard & Nevalainen，2010; NRC，2010）。機構實驗動物照護及使用委員會（IACUC）是由法規賦予許多職責，制定審查程序來審查和監督動物照護和使用計畫和設施、標準作業程序（standard operating procedures，SOP）

的審查和批准。進行監測和評估動物疼痛的程序，及動物照護及使用的任何方面的業務都是 IACUC 的職權範圍（ARENA/OLAW，2002; Pinson & Hackman,2003;

Kostomitsopoulos，2004; SCJ，2006; Howard & Nevalainen，2010; NRC，2010）。

IACUC 的構想源自於人體實驗委員會（Institutional Review Board，IRB）的架構，

至今由 IACUC 負責審查動物應用相關活動以確保動物福祉的觀念，已成為學術研究界間的一種共識。成立 IACUC 之宗旨為擔保各機構在執行動物實驗時，均以人道的方式來管理及使用實驗動物，並符合法規政策之要求，同時讓整個管理運作機制維持最大之彈性，以便能配合機構本身特殊之需求（ARENA/OLAW，

2002）。

國際實驗動物管理評鑑及認證協會（Association for the Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International，AAALAC）起源於 1961 年，

一群屬於芝加哥地區研究機構的獸醫師，組成了動物管理小組（Animal Care Panel，ACP）。隨後由該小組委派一個委員會負責替研究機構制訂動物管理使用的指南，該文件於 1963 年完成，此即為第一版的實驗動物管理與使用指南（Guide for the Care and Use of Laboratory Animals，簡稱 Guide）（NRC，1996）。爾後版本的修訂發行均由國家衛生研究院（National Institute of Health，NIH）支持，並由實驗動物資源研究院（Institute of Laboratory Animal Resources，ILAR，後改名為實驗動物研究院 Institute for Laboratory Animal Research）贊助。

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1963 年，動物管理小組（ACP）察覺到有必要依照 Guide 的規定，至各研 究機構評估其訂定的動物管理及使用作業標準，因而成立了動物評鑑委員會

（Animal Accreditation Committee）。不久之後，該委員會認為其組織必須獨立於 ACP 之外以執行其功能，因而於 1965 年在伊利諾州成立了美國實驗動物管理認證協會（American Association for the Accreditation of Laboratory Animal Care）

（ARENA/OLAW，2002; Wolfle，2003）。這個獨立的認證組織運作近 40 年，進行自願性實驗動物認證，於 1996 年更名為國際實驗動物管理評鑑及認證協會

（AAALAC），反映了該非營利組織的活動範圍已遍及其他國家，其使命是促進高標準的動物照顧、使用和福祉，並加強生命科學、研究、測試和教育。目前約有 40 個國家近 1000 個公司、大學、醫院、政府機構和研究機構，取得 AAALAC International 認證（Wolfle，2003；Guillen et al.，2018）。

AAALAC 是以 1996 年第七版「實驗動物管理及使用指南」（Guide for the Care and Use of Laboratory Animals）（NRC，1996）一書之原則為主要依據，但自 2011 年第三季起使用 2010 年第八版「實驗動物管理及使用指南」（NRC，2010）

為主要依據，另外參考「歐洲法令建立動物試驗相關法律與規範：歐洲使用脊椎動物進行試驗和其他科學用途的保護公約（European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Use for Experimental and Other Scientific Purposes，European Agreement）」（EU，2005）和經濟動物指南（Guide for the Care and Use of Agricultural Animals in Research and Teaching）（FASS，2010），以及眾多科學基礎的標準，稱為「參考資源」（AAALAC，2010），它解決具體的問題領域（如重組 DNA、外科手術、安樂死），用於評估世界各地的動物照護和使用計畫

（Bayne & Martin 1998; Bayne & Miller，2000）。AAALAC 之訪視員（Site-visitor）

由委員會成員（Committee member）及特設專家（Ad hoc）組成。AAALAC 要求機構在自主管理方面每半年召開一次 IACUC 會議並進行一次内部查核，建立標準操作程序（SOP）並進行自我評鑑（self study）；機構申請認證時需填寫計畫說明書（Program Description，PD），使訪視員可以事先了解機構業務狀況。

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AAALAC 之認證考量的因素有申請認證單位/機構的執行成效：實驗動物設施及單位/機構軟硬體設備，是否維持一定的國際水準，符合動物實驗之人道關懷、

動物福祉以及工作人員職業健康及安全措施；IACUC 是否執行該委員會之職掌與功能；工作人員是否依據該實驗動物設施所發行的標準操作程序（SOP）執行任務及工作；使用放射性物質、病原微生物或致癌物等進行動物實驗，如何處置及管理；防止實驗動物疾病的傳播，交互感染及人畜共通疾病之發生，緊急應變計畫書等。與國際標準化組織（International Organization for Standardization，ISO）

認證過程相同，AAALAC 國際認證過程由一種內部自我評估的形式開始。取得 AAALAC 認證後，每 3 年須接受現場考察，此外還必須繳交年度報告。認證標準和過程在該協會的認證規則中有具體描述。如未獲全面認證或不符合

AAALAC 國際認證標準的機構會收到正式通知，及提供糾正缺失的時間表。持續未改善或嚴重不符合則可導致撤銷認證（Bayne et al.，2010）。

AAALAC International 擔任動物實驗與動物福祉間的橋樑，它象徵著高標準的動物實驗品質，及良好的動物飼育環境。AAALAC 國際認證之目標在達成動物飼育環境的標準化，並確保動物實驗符合人道精神，此認證主要涵蓋四個大項：

設施管理規範之完整性、飼養管理、獸醫管理及硬體之維護，期望透過完整的管理體統，加上有系統的教育訓練，培養具工作熱誠的專業職員，來成就好的動物照護及實驗工作（梁善居，2009）。

1.1.2 國內實驗動物發展的歷史

臺灣的實驗動物發展，早期是以美國的合作為主軸，在 1955 年的時代，美國海軍第二醫學研究所在臺大醫學院成立研究中心，同時以臺灣的獼猴當作實驗的對象；另外從美國引進很多不同品系的囓齒類動物，所進行的大部分是熱帶醫學方面的研究，像臺灣的登革熱、流感、肝炎或其他特殊熱帶醫學的傳染病，對臺灣來講是使用實驗動物標準化的開始。中美斷交後，整個設施及營運交給臺大醫學院，對於國內實驗動物飼養管理及使用上取得很大的進展。1960~1970s 左