让动物享福有错吗

美国安阿伯密歇根大学的一只老鼠通过管道从一个笼子转移到另一个笼子，而不是通过一种更常见但压力更大的处理方法——抓住尾巴并悬挂起来等待转移。

资料来源:AUSTIN THOMASON

如果不是生物医学研究大楼里像洞穴一样没有窗户的地下室，这些“水上套房”就像是舒适的度假场所。尽管如此，美国密歇根大学的斑马鱼仍然很放心。在水族馆的大空间里，带粉红色条纹的鱼游过人造绿色植物和白色塑料隧道，那里的彩色大理石也让它们想起湖底或溪流。这些简单的装饰对这种动物来说非常奢侈，因为它通常只有简单的水和食物。它们可以让动物扮演更好的角色:充当人类疾病的重要模型。

几十年来，实验动物，如啮齿类动物和鱼类，一直生活在狭窄的环境中:一个小塑料盒，可能有几个同伴，很少有其他东西。想法是变量的数量越少，实验的精确度越高。然而，越来越多的研究表明，这种操作方法可能会适得其反。在动物体内起作用的九种药物中，只有一种可能在人类临床试验中成功。实验室经常发现很难复制他人的研究成果。这些动物生活的环境是问题的一部分吗？

这是一个新的倡导者团体的争论焦点。"我们如此努力地控制这些动物，以至于它们几乎毫无用处。"加州斯坦福大学的行为科学家约瑟夫·加纳说，他正在运行一个项目来提高实验动物的价值和福利。“如果我们想让动物告诉我们人类身体会发生什么，那么我们必须像对待人一样对待它们。”

加纳和其他人呼吁科学家丰富实验动物的生活，例如，为它们提供玩具、同伴、运动和探索的机会，简而言之，为它们提供更多类似的野外生活。然而，其他研究人员担心在动物笼子里添加其他内容会混淆实验，并加剧研究重复性的危机。

动物试管

实验动物并不总是过着枯燥乏味的生活。19世纪中期，研究人员开始为科学实验培养老鼠。最初的笼子允许它们藏起来，在旋转的*上奔跑。但是在20世纪60年代，为了标准化护理和限制变量，实验室开始喜欢小的、便宜的和无聊的笼子。只要这些动物没有明显的疾病和损伤，它们的自然习性就很难被考虑进去。基本目标是制造多毛的动物试管。

今天，实验室老鼠生活在鞋盒大小的笼子里，那里的空间比它们的自然生活环境小一千万倍。老鼠不能寻找食物，甚至站不直。他们整天生活在通风设备和刺眼的荧光灯下，他们的生理节奏被完全打乱了。“事实上，我们正在做的与我们应该做的恰恰相反。我们应该让这些动物开心。”加纳说。结果，实验动物变得肥胖，免疫系统变得脆弱，癌症出现，所有这些都发生在科学家通过它们进行实验之前。

环境效益的第一个证据可以追溯到20世纪40年代。1947年，心理学家唐纳德·赫布(Donald Hebb)发现，他和女儿在家里*饲养和成长的老鼠比在实验室培养的老鼠有更强的学习能力。20世纪60年代，研究人员发现，在给实验大鼠提供锯末和旋转迷宫后，它们的大脑感觉区域发育得更多。

然而，从那以后，只有非人灵长类动物的环境有所改善。例如，1985年对美国动物福利法案的修订要求实验室改善受其照顾的猴子和猩猩的心理健康，为它们提供更多的空间、更多的玩具和同伴。国家研究委员会1996年的“实验动物护理和使用指南”更进一步，敦促动物护理工作者增加栖息处和筑巢用毯子，甚至音乐和动画视频。但是啮齿动物和鱼类在很大程度上被忽视了。

在过去的10年里，越来越多的研究表明，啮齿动物和其他动物一旦属于人类，就会有复杂的精神生活和经历各种情感。科学家们也了解了更多关于改善环境的作用。2010年，癌症生物学家曹磊受到一名死于癌症的家庭成员的启发，他想知道癌症是否可以通过药物或基因以外的力量来战胜。她和俄亥俄州立大学团队搭建了一个1平方米的笼子，里面有许多迷宫、旋转的*和红、蓝、橙色的圆顶。她的女儿称之为“老鼠乐园”

在被注射了癌细胞后，生活在公园里的老鼠比对照组的老鼠少长出80%的肿瘤，或者根本没有长出肿瘤。曹甚至发现了一个潜在的机制:刺激环境似乎激活了大脑的下丘脑，这是一个负责调节荷尔蒙从情绪到癌症增值的区域。"我们发现在改善环境的背后有着坚实的科学依据。"她说，“你不能只治疗身体，还要治疗精神。”

这些发现与已知的人类对环境的反应是一致的。压力、抑郁和缺乏社会支持会增加患癌症的风险，而不爱运动的人在晚年更容易患上亨氏病。

越来越多的证据促使国家研究委员会在2011年更新了指南。与欧洲规范类似，该规范规定，如果条件允许，自然界中所有的群居物种都应该以群居的方式进行安置，并建议改善所有实验动物的生活环境，而不仅仅是非人类灵长类动物。

测试改进

兽医詹妮弗·洛夫格伦回到之前的水上公寓，正在观察斑马鱼水箱。水箱中间有一个透明的塑料隔板，上面有一个可以通过的孔。一边是装饰——比如彩色大理石的底部，而另一边是空的。这个想法是为了知道斑马鱼在哪里呆的时间更长，以及它们更喜欢哪种装饰。“我们不能随意把任何像宝箱一样的东西留在那里，因为它看起来很好。”洛夫格伦说，“我们想把科学放在后面。”

这是密歇根大学“改进和进步实验室”(REAL)的目标之一，该实验室是由洛夫格伦于2014年共同创建的。REAL的兽医和动物护理技术人员旨在“了解动物的生活经验”并培养相关内容。例如，弹球可以通过使水箱更接近野生环境来减轻鱼的焦虑。

压力影响广泛的生理和行为，研究人员正在测试这些做法是否能使鱼成为更好的压力模型，而使用这一特殊群体的鱼是视网膜再生模型。“如果我们提供低于平均水平的福利，那么我们也提供低于平均水平的科学。”洛夫格伦说。

此外，她和她的团队还试图改善校园里兔子的生活质量。一旦改善环境的作用被确定，洛夫格伦和他的同事将探索他们如何影响研究结果。这些兔子被用于心血管研究。

其他实验室也在形成自己的道路。例如，加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学的生物学家丹尼尔·劳迪团队为老鼠创造了一个特殊的生存空间，在这个空间里，这些老鼠可以站立、爬*、在四层的笼子里挖掘真正的土壤。

虽然动物有这些好处，但有些人担心如果它们被用于研究，这种装饰可能弊大于利。

优势还是劣势？

一个相关的例子是，洛夫格伦的团队开创了一种策略来减轻实验小鼠的主要生命创伤。想象一个巨人每周去你家一次，抓住你的腿，把你举起来，然后把你扔进一个新家。每次密歇根大学医学院的工作人员清理他们的围栏时，这就是在一个满是900个实验室鼠笼的房间里发生的事情。"这是给他们带来最大压力的事情之一。"洛夫格伦说。

为了减轻压力，她的团队在一些笼子里增加了塑料通道。目的是让这些啮齿动物适应这些通道，并在里面呆上一段时间。当清洁时间到来时，动物护理人员可以在老鼠进入隧道后将整个房子搬到一个新的笼子里。洛夫格伦说，如果能够实现这一点，她的团队将在整个校园实施这一行动计划。

但是世界上没有免费的午餐:学校有49，000个鼠笼，这种耐心温和的清洁方法将大大增加成本。到那时，将有49，000根管子需要消毒，而且清理每个笼子需要10倍的时间。

这些数据令一些科学家担忧，包括俄亥俄州立大学的神经科学家乔纳森·戈德布。“如果你现在为每个笼子支付的价格是一美元，当它突然涨到两美元后，你会怎么支付？”他问道，“尤其是当我们的预算已经落后的时候。”

此外，戈德布等人还担心，装修的改善无助于研究，反而会打折扣。例如，一个实验室正在研究压力对新神经元生长的影响。它允许老鼠在旋转的*上运动——这已经被证明能刺激神经元的生长，所以这项研究可能处于危险之中。戈德布说，如果每个实验室使用不同的方法来改善环境，重复另一个实验室的研究可能会变得更加复杂，从而加剧而不是解决当前的再现性危机。

说服怀疑者需要时间，部分原因是研究资金短缺。马里兰州贝塞斯达国家健康研究所实验动物福利办公室主任帕特里夏·布朗说，该研究所不支持集中研究，因为它与人类健康和福祉没有直接关系。"如果我们能做到，那我们就去做。"“快乐的老鼠是更好的模型，”她说。

同时，REAL项目继续探索如何让实验动物更快乐。洛夫格伦和那些提倡改善实验动物环境的人希望有一天，无论是为了科学还是为了动物本身，相关的工作将成为常态，而不是例外。"我们欠这些生物最好的生活。"洛夫格伦说，“他们给了我们最好的。因此，我们应该尽最大努力。”(晋南编)

中国科学新闻(2018-02-27第三版国际版)