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<<实验动物学>>

时间:2005-12-30 20:56来源:Internet 作者:bioguider 阅读:

第一章  绪论(Introduction) 

           第一节 实验动物科学的定义及其研究的内容
从古至今,人类与动物都有着密切的联系。实验动物学将动物划分为野生动物(wild animal)、经济动物(economical animal)和实验动物(laboratory  animal)等。经济动物主要包括家禽家畜(fowls and domestic animal)和观赏动物(exhibiting animal)。

野生动物是指,自然界中未经人工培育驯化的动物。其生长、繁育以及所携带的微生物和寄生虫、遗传基因改变均受控于自然界。而后者则是经过人工开发和培育的动物群体,经济动物或称家禽家畜(fowls and domestic animal),是人类为满足社会生活需求人工饲养的动物。从培育的方向上看,人类对于动物微生物、寄生虫和遗传学方面的控制主要是为了获得抗病、高产、优质等特点的动物群体。观赏动物则是专门供人观赏或玩耍的动物包括观赏鱼类、鸟类和公园里供人参观的各种动物以及家庭饲养的宠物(pet),如狗、猫等等,某种情况下此类动物也具有经济价值。

人类使用动物进行实验的历史可以追溯到公元前4~3世纪。但公元19世纪、20世纪是动物实验技术发展的鼎盛时期,实验动物学(laboratory  animal science)这一名词最早出现于20世纪的50年代。

生命科学发展的历史上,通过动物实验,获得了一个又一个的巨大成就。随着近代生物医学研究的快速进展,更多的动物被用于各种实验观察,对生命科学的发展起到了巨大作用。与此同时,科学研究对受试动物本身不断提出更高的要求,人们更加重视受试动物的遗传学、营养学、微生物等方面的质量控制。从而提高动物实验结果的准确性和可重复性。由使用各种不同的动物做实验,发展到使用专门培育的实验动物进行研究,而导致实验动物科学的产生并得以飞速发展。
一、基本概念
   (一)实验动物:根据1988年国家科委发布的《实验动物管理条例》所称,“实验动物是指经人工饲育、对其携带的微生物实行控制、遗传背景明确或者来源清楚的,用于科学研究、教学、 生产、检定以及其他科学实验的动物。”作为一种活的实验的材料,实验动物必须具备以下基本条件,即对实验处理的高度敏感性、个体反应的均一性和遗传上的稳定性。以上是保证实验结果精确、可靠和可重复性的重要条件,但是除了其先天性的遗传性状之外,后天的繁育条件、营养条件以及微生物和寄生虫携带情况也非常重要,完全依赖于严格的人为控制。

   (二)动物实验:动物实验(animal experiment)是指在实验室内,为了获得有关生物学、医学或兽医学方面新的知识或解决具体问题而使用动物进行的科学研究。这类研究必须由具备研究学位或专业技术人员指导或亲自实施。如博士(doctor)、硕士(master)、兽医师(veterinarian)、职业技术人员(special technician)等。

   (三)实验动物学:实验动物学是研究有关实验动物和动物实验的一门新兴学科。前者是以实验动物本身为对象,专门研究它的育种、保种、生物学特性、繁殖、饲养管理以及疾病的诊治和预防等,以期达到培育标准的实验动物;后者是以实验动物为材料,采用各种方法在动物身上进行实验,研究动物实验过程中实验动物的反应、表现及其发生发展规律等,着重解决实验动物如何应用于各个科学领域,为生命科学和经济建设服务。

    简言之,实验动物学就是专门研究实验动物的生物学特性、饲养繁殖、 遗传育种、质量控制及其开发和应用的科学。

   (三)实验用动物和实验动物化:有些动物,如家禽、家畜及部分野生动物,也往往被用于实验,此时一般考虑这些动物对某些受试物的敏感性或操作技术上的需求,此种动物现阶段尚不可能完全达到以上所说实验动物的标准,我们称其为实验用动物(animals for research)。因此,过去习惯上认为,实验用动物就等于实验动物是不确切的。

经过初期的筛选,具有科学实验价值的动物,最后都要经过严格的驯养(domestication)、微生物净化、遗传及饲养环境等因素的控制,按实验要求进行培育,使之达到实验动物的标准。我们把这种将野生动物或家畜驯化、培育(breeding)成实验动物的过程,叫做实验动物化(laboratory animal domestication)。
    实验动物是由野生动物经驯化、培育而来,家禽、家畜也来源于野生动物。虽然家禽、 家畜和野生动物有时也被用于实验,但由于各个动物的遗传背景不清楚,健康状况有差异,机体的反应性不一致,而造成得不出可靠的实验结果,可重复性较差,不易为国内、国际学术界所公认,其相互关系可见图1。
二、实验动物学研究的内容 
实验动物学诞生于20世纪的50年代初期,现在已经发展成为一门独立的、 综合性的基础学科。它所研究的主要内容包括:

    (一)实验动物遗传育种学(laboratory animal genetic breeding science):主要研究实验动物的遗传改良和遗传控制,培育新的动物品系和各种动物模型,以及野生动物和家畜的实验动物化。

    (二)实验动物医学(laboratory animal medicine):是专门研究实验动物疾病的诊断、治疗、预防以及它在生物医学领域里如何应用的科学。

(三)比较医学(comparative medicine):研究所有动物(包括人的)基本生命现象的科学称为比较医学。它研究人类、动物甚至包括植物的异常结构和功能的性质、原因以及纠治的方法,最终运用并有益于一切生物。

(四)实验动物环境生态学(environmental ecology ):是研究实验动物与外界环境相互关系的科学。 实验动物被限制在人为的控制之下,因此,必须研究诸如理化因素(温度、湿度、通风、光照、噪声、有害气体等)、营养因素(饲料、饮水等)、居住环境(房舍、笼具、垫料、 饮食器具等)、生物因素(饲养密度、微生物、寄生虫等)对实验动物的影响作用。

(五)实验动物管理学(laboratory animal husbandry):

    1、宏观管理(administrative management):由政府部门制定的有关法律、法规、条例或相关的国家标准、规程等。

2、饲养管理(breeding husbandry ):研究实验动物饲养、繁殖的科学管理以及生产供应的相关技术。

   (六)动物实验技术(animal experiment technique):应用动物进行科学实验时的各种操作技术和实验方法。 还包括对于实验动物生态环境及设施、饲料营养和实验动物的微生物、遗传、病理等的检测技术。
            第二节 实验动物在生物学分类上的位置及其特点
    一、生物学分类位置

   根据自然分类法,生物被分为两大界,即动物界和植物界。界以下为门(Phylum)、纲(Class)、目(Order)、科(Family)、属(Genus)、种(Species)等。

    目前所用的绝大多数实验动物属于动物界,脊椎动物门(Phylum Vertebrata )该门下有六个纲:园口纲、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。最常用的实验动物均为哺乳类动物,主要分布在十二个目,见表1.1 。

                 表1.1 常用哺乳类实验动物的分类学位置  

     ───────────────────────────────

           动物目名称          实验动物名称

     ───────────────────────────────

      有袋目 MONOTREMATA     袋鼠 

      贫齿目 EDENTATA        犰狳 

      食虫目 INSECTIVORA      刺猬、鼩鼱

      翼手目 CHIROPTERA       蝙蝠 

      灵长目 PRIMATES        猕猴、狨猴、猩猩 

      兔形目 LAGOMORPHA       兔、鼠兔 

      啮齿目 RODENTIA        大鼠、小鼠、豚鼠、仓鼠、地鼠、沙鼠等

      鲸 目 CETACEA         江豚 

      食肉目 CARNIVORA       狗、猫、鼬 

      鳍足目 PINNIPEDIA       海狗 

      奇蹄目 PERISSODACTYLA     马、驴、骡 

      偶蹄目 ARTIODACTYLA      猪、牛、羊、鹿 

     ───────────────────────────────

    另外,鸟纲如鸽(pigeon)、鸡(chicken)、鸭(duck)等以及两栖纲如青蛙(frog)、蟾蜍(toad)等也常被选作实验动物。园口纲、鱼纲和爬行纲的动物少数也有被用作实验动物。

(责任编辑:泉水)
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