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超越動物實驗

動物關懷

 

作者:Neal D. Barnard M.D.
 
黃耀瑩 譯自 ” Beyond Animal Experiments ” 錄音帶
 
 
 
 我是尼奧柏納博士,接下來我們將會討論動物實驗,並特別著重動物研究的替代方式。
 
殘忍的動物實驗
 
 大學時,我有個朋友在動物實驗室工作,負責照顧用於實驗的老鼠,並在實驗結束後將老鼠籠倒置,依照指示把活生生的老鼠倒到垃圾桶中,再淋入氯仿、蓋上蓋子,等待垃圾桶?的尖叫漸息終至無聲。不久之後,我參與一項在老鼠頭蓋鑽洞並在腦中置入電極的實驗研究。為了方便在頭蓋鑽洞,必須先將老鼠放在「立體固定裝置」,也就是固定頭部的工具。這個裝置在前面有一個夾子可夾住老鼠的牙齒,兩側有筆型的金屬棒可插入老鼠的耳道。最後當我將金屬棒調得更緊的時候,我聽到兩次破裂聲,轉頭告訴指導者說我可能戳破老鼠的鼓膜時,指導者說:「就是這樣,對,你做的很好」。我說:「等等,我知道這是下個實驗的關鍵所在,而這隻老鼠只是成千上萬隻由實驗室供應的老鼠之一,但當這隻老鼠醒過來時,牠也許會因為耳朵聾了而相當難過。」指導者丟給我一句話:「那又怎麼樣?反正牠明天又不會去聽演唱會。」
 
 令我訝異的是,這個實驗並非根據標準程序,但卻可能被重複操作了成百上千次;而更令我吃驚的是,即使指導者顯示出程度以上的同情心,但 實驗室的確沒有任何實驗動物的相關指引,動物們所承受的痛苦、牠們是生是死,在實驗室中根本就不算什麼,即使實驗室所消耗的動物數量龐大,人們也毫不在意 。
 
 
 不久之後我開始上醫學院的課程,其中有以狗作為展示藥物作用的實驗。譬如 epinephrine (腎上腺素)能加快心跳,因此我們就要給狗注射 epinephrine ,然後觀察並紀錄牠的反應;而 propranolol (心得安,用於治療心律不整、心絞痛等之藥物)會減緩心跳,因此我們也要給狗注射再紀錄其反應,實驗結束後,這些狗也統統被丟到垃圾桶。於是我決定在不殺害任何動物的情況下學好 epinephrine 、 propranolol 和 其他藥品的作用。我開始去醫學實驗室閱讀資料,學習有關人體的知識,並將成果與指導者討論,我很高興能告訴大家,最後我和其他醫學生一樣通過課程要求並順利畢業。
 
 在許多明顯殘酷的動物實驗中,我對於醫療機構面對問題的無能深感訝異。科學領域中總是有人傾向將問題簡化或忽視,如果有虐待情事就草草結束,如果研究出無用的結果就轉向基礎、非應用的領域。癌症的死亡率每年都增加 1% ,到目前一直如此,癌症的治療方式在許多病例中都是令人可悲的原始而無效,科學研究接受了太多的讚美與表揚,卻以無以計數的犧牲者換取少得可憐的成功。部分原因在於我們在預防治療的失敗,與國家研究癌症的機構篩選新型癌症治療藥物的偏差原則。
 
 以老鼠為實驗對象,事實上與人類的癌症沒有多大關聯,年復一年,癌症治療施行於老鼠身上而不見任何成效 ,最後,癌症研究機構終於用試管中的人類癌細胞取代老鼠實驗,但一路走來,屍體已堆積如山。
 
排擠其他更有價值的研究
 
 一位醫師墨利柯恩,數年來致力於酒癮和藥癮患者的治療,他認為動物實驗不僅殘忍,更排擠掉原本就欠缺經費的治療計畫。動物實驗吸乾其他更有價值研究經費的案例層出不窮。在殘忍對待動物與浪費研究資源方面,軍方可能是最糟的動物實驗擁護者。美國軍方在一九八三年開始使用動物作實驗,軍醫學校決定射殺活生生的狗以訓練學生治療槍傷。不必多說,事實上是有許多方式可以學習如何治療傷口的,實習期間、手術室、急診室都能學習如何處理傷口。軍醫學校最後因為反彈聲浪過大致使議會緊縮實驗預算,以及五角大廈所贊助的研究接連爆發醜聞等因素,終於放棄此實驗計畫。
 
 一九八三年,軍方贊助路易西安那州立大學兩千一百萬美金,專門用來射殺七百隻貓的頭部。此研究的目標是建立腦部受傷模式,也就是說以射殺貓頭模擬人類頭部中彈的情況,研究者的理由是他們可能可以了解有關人類頭部中彈的過程。在一九八九年他們發表了一連串的研究成果,其中一項他們認為最重要的發現⟨還用大寫字母顯著標示⟩就是,貓在頭部中彈時會立即停止呼吸,也就是說子彈會中斷腦部功能,使呼吸過程難以繼續,而需要立即人工呼吸。這項「發現」在醫學中早就是不爭的事實。
 
 在蒐集其他軍方資料之後,我們發現其他動物實驗甚至比這個例子更為醜陋。研究者想要知道飛行員被困在起火的噴射戰鬥機中會發生什麼事,你也許會想,可以在起火的戰鬥機中放個溫度計就可以了,看看溫度爬升的多快,再採集空氣樣本記錄有毒氣體何時釋放。軍方研究的方式有點不一樣。他們將老鼠放在有旋轉輪的籠子裡,再將籠子放在噴射戰鬥機艙內,並設置一台錄影機觀察這隻老鼠。再找另外一隻大鼠綁在頭盔上並放在機艙中。然後對戰鬥機潑灑大量燃料,周圍安置數根火把,再慢慢降低火把高度。火焰瞬間吞沒機艙,研究者也開始計時。結果如下:老鼠在被火吞噬前可以在旋轉輪奔跑七十一秒;大鼠胸前和頭部連接心電圖和腦電圖,研究者每一到二秒紀錄一次,但他們卻無法解釋所得數據,因為大鼠的心跳過快、壓力過大,試圖逃出火場,而全身多半為三級灼傷,或是因為火場溫度過高,使電線燒毀而無法絕緣。最後研究者撲滅火勢,發現大鼠全身三級灼傷但仍然活著,電線的絕緣體完全燒毀。研究者的結論是,只用兩隻動物無法得到具統計意義的數據,因此他們認為應該重複操作實驗,並多用幾隻動物。一個接著一個、耗資鉅大的實驗不斷進行。一九九零年十二月,一般會計辦公室報告五角大廈正在發展抵禦生物戰爭的研究,有超過一百零六個研究計畫,花掉至少一億美元,投入抵抗目前並不存在的生物戰爭威脅。
 
醫學實驗的替代方法
 
 至於動物實驗的替代方式呢?短期或長期來看,醫學研究都會因替代方式而受益。目前的研究趨勢朝向以其他方法取代動物實驗,如人口研究、新試管方法等,人類臨床試驗也因為有電腦斷層掃描、血液檢查等新技術而更為精確。
 
 動物實驗的先天缺陷在於動物癌症通常與人類癌症有很大的差異。國家癌症研究機構曾經使用大量罹患血癌的老鼠以篩選出抗癌藥物。但問題在於,老鼠實驗並不能提供人類癌症治療的正確資訊。因此,研究者終於放棄以老鼠為實驗對象並用人類癌細胞取代。也就是不再任意丟棄從外科手術取得的患者癌細胞,而是以人工方式維持癌細胞生命並利用其進行藥物篩選。新式的藥物篩選方式不僅迅速、便宜,而最重要的是,所使用的是正確的物種──人類。
 
 人們對實驗動物有許多迷思。舉例來說,大家會以為外科醫生必須以動物作為練習手術技巧的工具,但事實上,手術技巧並不是在動物實驗室所培養出來的,而是在人類手術室漸漸學習得來的。
 
 「醫學生在實習期間開始各種訓練,有些人從切除部份胃部開始,有些人處理疝氣或脫腸等等,我們先仔細觀察有經驗的醫師執行手術,然後開始下刀、處理皮膚等,就是這樣漸漸參與施行手術,但這部分是手術訓練中最簡單的一步,也就是技巧的訓練。無庸置疑的,你必須要有良好的手眼協調與手部控制能力,但在手術技術的學習方面並不是特別困難。手術訓練中最困難的部分是學習判斷,也就是患者要進行何種手術、是否有其他更好的治療選擇、依據病歷判斷患者是否適合進行手術等,才是需要長時間學習的部分,技術方面的學習其實是相當簡單的。」
 
 另外還有其他的教學方式,譬如有些醫院會以遺體來訓練複雜的心臟手術技巧,如心臟移植、冠狀動脈分流手術等,雖然主要還是在手術中進行訓練,但有時也會以捐贈遺體來練習。此外,目前也有許多精密的教學模型可以提供訓練,如德州蓋茲堡的醫學塑型公司生產與人類新生兒型態、尺寸一模一樣的模型,叫做 Baby Air-in ,能取代動物作為插管的訓練。為了訓練兒科醫師與急救人員如何對呼吸困難的嬰兒插管,有些機構會用活貓幫助練習,但 Baby Air-in 不僅能提供正確的解剖學位置,更具備重複使用的優點,也可以將 Baby Air-in 放在待命室以供實習或住院醫師不時練習嬰兒插管,成效相當優異。還有一間在威斯康辛州的公司叫做那斯克,專門製造各式各樣的模型,舉例來說,他們有做一種人類手臂的模型,可供切開或縫合皮膚,皮膚下甚至有模擬的血管可以連接輸血袋以練習抽血或注射,還有黃皮膚和黑皮膚可供選擇,在模型的選擇上幾乎沒有任何限制。
 
 現代科技提供許多出人意表的答案。有個產品叫做 DXTER , DX 是診斷⟨ diagnosis ⟩的醫學術語, DXTER 是聖地牙哥的智慧影像公司所製造的互動式影像系統,可供學生坐在螢幕前觀看實際臨床狀況。你是醫生,必須做出決定,而你會在螢幕上看見你的決定所造成的後果。雖然你不是處在真實生死交關的場合,但如果你的決定錯誤,一切必須重新來過。上述的 替代方式能做到動物實驗所無法提供的教育,它們提供了真實臨床事件與重複操作的可能,這在克服障礙方面尤其重要。
 
 動物實驗會讓人分心,不管是多漫不在意的人在下刀殺害動物時,腦中至少會閃過「這隻狗看起來有點像隔壁家養的那隻」,當你了解動物實驗並非必要,而動物在實驗後不可能存活之後,這些想法就不可能幫助你在學習過程集中注意力。可是,如果你是以臨床模擬錄影帶或擬真解剖模型學習,你不僅可以不限次數的重複操作練習,更不會分心。美國四年制醫學院中有四分之一沒有動物實驗,這顯示即使沒有任何先進的替代器具,動物實驗仍是不必要的。這些醫學院在頭兩年提供密集的課程,隨後輔以臨床訓練,再讓學生接受實習、住院訓練以更進入狀況。附帶一提,如果能不做任何動物實驗而順利從醫學院畢業並成為合格醫生,我想高中生或國中生也不必強制操作這類實驗。不幸的是,解剖課程在許多國中或高中仍然相當普遍,並常被形容為學生必須克服的實作經驗。
 
 事實上,有些事就是不必要。有幾本書我想在這裡介紹給大家,一本是《醫學教育的替代選擇》⟨ Alternative in Medical Education ⟩,另一本則是《生物教育的替代選擇》⟨ Alternative in Biology Education ⟩,你可以向責任醫學委員會⟨ Physician Committee for Responsible Medicine, PCRM ⟩索取。兩本都是整理回顧替代動物實驗的各種方式,能切合各式各樣的教育目的。
 
 動物實驗是否能儘速廢除是相當重要的,因為教導學生解剖或生理學遠比教會學生心懷同情來的簡單許多。 醫學生進入醫學院的第一件事就是學習如何殺害動物,雖然許多學生都會抱怨此事,但大多數人還是會因為不想被退學而撐過去,不久之後,他們承受越來越重的課業壓力、睡眠越來越少、工作負擔越來越多等等,一次又一次的,醫學生傾向放棄他們曾經有過的同情心與理想性,然後,病人就不再是病人了,而是一截斷骨、 301 房的肝病案例、 A 房的局部感染等等…,實習醫生不再體認到他們所面對的是有特殊需要的受苦個體。我想我們必須在醫學教育中找回這一點,而第一步就是告訴學生以前曾經有殺害動物的課程,但現在不再如此,因為我們希望學生能學習尊重任何形式的生命,並盡其所能地去緩解痛苦,而不是造成痛苦。
 
替代 DRAIZE 測試的方法
 
 另外我想要談談商品測試。你可能聽過 DRAIZE 測試,也就是 FDA ( 美國食品藥物管理局, Food and Drug Administration ) 的毒理學家 John H. Draize 所發展的測驗。 1944 年 John H. Draize 發表 DRAIZE 測試的確定版本,目標在於觀察物質直接接觸兔子眼睛時會發生什麼反應。 Draize 將六隻兔子放在固定器使牠們動彈不得,然後將兔子一側的下眼瞼拉開並置入想要測試的化學藥物,如洗髮精、化妝品、廚具清潔劑等等,另一眼則是控制組,不放入任何藥物。三天後觀察化學物對於兔子眼睛的傷害,如果沒有發現任何傷害的徵兆,則實驗繼續進行三週,觀察是否有傷害發生。
 
 這項測試有許多問題。 第一是動物所承受的巨大痛苦 ,如果牠們能熬過這項 測試,通常會再被用於其他試驗。 另一個問題是,兔子的眼睛和人類的眼睛不同 。 角膜,也就是眼球前面澄清的部分,其厚度在兔子和人類中有所差異;兔子眼淚的酸度和人類相差十倍;兔子還有第三個眼瞼能將化學物質掃到眼球周圍。由於這些差異,許多化學物質看起來對兔子眼睛相當安全,卻可能會危害人類的眼睛。一九四四年以來所使用的醫學測試在今天很難再被視為最好的科技,那麼,有任何足以替代 DRAIZE 測試的方法嗎?的確是有的。這也是為什麼大部分的主要化妝品公司不再使用 DRAIZE 測試的原因。
 
 替代 DRAIZE 測試的方法, EYETEX 為內含植物萃取蛋白的試管,能模擬人類眼球的蛋白。 EYETEX 所應用的理論為:如果化學物品會傷害眼球,則傷害途徑一定與組成眼球的蛋白有關。因此,當加入的化學物品會破壞蛋白,則試管內的溶液就會渾濁不清。目前已經有數千種化學物品經過 EYETEX 系統測試,雅芳⟨ AVON ⟩公司已經以 EYETEX 取代 DRAIZE 測試。 EYETEX 不僅便宜、容易標準化,也節省時間。
 
 其次,有所謂的瓊脂糖擴散法⟨ agarose diffusion method ⟩,雖然名稱複雜,但用法極為簡單。瓊脂糖是從石花菜⟨ agar ⟩提煉出來的膠狀物質,做法是在培養皿上放一層瓊脂糖,瓊脂糖層之下放細胞,以前用的是動物細胞,現在也有人用培養的人類細胞;瓊脂糖層之上則加入所要測試的化學物質。當化學物質經瓊脂糖層擴散並傷害細胞時,就可以觀察出細胞是否因此物質而死亡,並判斷物質的毒性。這個方法就像 EYETEX 一樣,簡單、容易標準化,不需要特殊設備或精密訓練,且不必養動物。目前那克斯公司正在應用這項測試。有趣的是,這並不是過於尖端新穎的試驗,其開端可以追溯到六零年代早期。這告訴大家,當人們堅持 DRAIZE 測試不可能有其他替代方案時,實際上,是這些人不願去找出新的方法,因為瓊脂糖擴散法或其他測試法早就開發出來等著被應用或改良。 真正限制住 DRAIZE 測試替代方法的,其實是人們尋找替代方案的投入程度。
 
 第三種取代 DRAIZE 測試的方法叫做微生理測量器⟨ microphysiometer ⟩,這是一台高度敏銳的電子裝置。舉例來說,如果你想要測試玻璃清潔劑對眼睛的毒性,你所必須做的就是取得一些細胞⟨目前已可買到⟩,讓細胞直接接觸清潔劑,然後再用微生理測量器測量細胞的健康程度。此機器在幾秒內就能告訴你實驗結果。
 
 最後,如果廠商真的想要使用最好的替代方式,問題就不在測試方法的選擇,而是調整組成成分以製造出安全的商品。第一,盡量使用已知的安全成分 , FDA 公佈了一份 GRAS ⟨ Generally Recognized As Safe ⟩一般安全物質的名單,此名單中有上千種化學物品可作為牙膏、芳香劑、造型劑等等各式商品的原料。 如果你不能使用安全的化學物品,則至少選擇人們較為熟悉的化學物。 如果廠商必須使用有毒化物⟨如漂白劑⟩,市面上有許多使用多年、特性為人熟知的產品,因此即使發生中毒事件,至少急診室的醫療人員比較能處理,不至於面臨完全陌生的醫療狀況。目前許多公司已經開始採取選擇成份的策略,他們不是選擇安全物質⟨列於 GRAS 的藥品⟩就是使用已知毒性的化合物,在輔以新組合、新色素、新香料等等。這個方法的好處在於完全不需採行動物實驗或動物實驗的替代方案。有越來越多的廠商試圖以非動物試驗來測試他們的產品,但在化妝品與家用品方面,選擇成分策略仍然是較好的方式。
 
新藥實驗的替代方法
 
 那麼關於新藥的試驗呢?我想這個問題的基本點在於動物實驗絕非完美,而替代方法也絕非完美。從技術層面來看,我不認為目前任何人可以提出完美的解答。有一種抗憂鬱藥 MERITOL 風行世界。理論上, MERITOL 應該比其他抗憂鬱藥的副作用小,除了一項擾人但不常發生的不良反應外──但這也是其失敗之處── MERITOL 會導致患者死亡。雖然不是每個服用 MERITOL 的患者都死亡,但因使用此藥而致死的案例已足以迫使廠商全面回收藥品。 MERITOL 有通過動物試驗嗎?是的,事實上這個藥通過整套動物及人體試驗。這不僅是個案而已,新藥測試錯誤的問題一直存在。
 
 一九九五年底,美國國會的會計辦公室⟨ General Accounting Office ⟩回顧十年來在市面流通的藥品,所發現的事實令人震驚:十年內上市的一百種藥品中,超過一半以上的藥物比試驗時所顯示的毒性更強,其中有許多案例甚至迫使廠商更換標示或全面下市。身為醫生,我更為擔憂的是,當你仔細檢查這些藥物的功用,其中有大多數是人們所不需要的藥物。
 
 在新藥測試上,動物實驗有許多種,如篩檢新藥、進行藥動學實驗以研究服藥後藥物血中濃度上升的程度以及藥物的毒性。動物實驗也用於殺蟲劑或其他農業產品以研究這類物質是否可能致癌,而這類動物實驗往往弊多於利。 ALAR 是噴灑於農作物的化學藥品,可以美化農作物的外觀並增進收成, ALAR 每年能為公司賺進兩百萬美金。二十五年前, ALAR 的化學結構分子分析顯示出可能有致癌的危險,但從發現危險性到 ALAR 全面下市卻歷經了二十多年之久,主要是由於動物實驗的關係。以動物測試致癌危險性需要十多年才能完成,而實驗是這樣做的,老鼠或大鼠每星期餵食五天的化學藥品,時間長達兩年,也就是囓齒類動物的平均最長壽命。除了同時使用老鼠與大鼠的雌雄兩性,還要加上控制組的動物。實驗結束後,所有的動物都會被殺並解剖,製成四萬多片切片以供檢查。病理學家會檢視腫瘤發生的各種證據、蒐集數據、撰寫初期報告,提供其他學者研究或對大眾提出建議等等。從開始到結束,整個過程耗時十年之久,光是針對特定一種化學物質的致癌研究就超過百萬美元,另外還要加上其他測試費用,如單項化學物質的毒理評估要花費二到四百萬美元。
 
 許多新試驗方法是以 DNA 突變為原理,但目前也有以電腦分析分子結構為基礎的新技術。分子結構會決定化學物質是否會與肝?結合而轉變成致癌物,或是否會與其他?結合而去除毒性。第一,動物實驗需要十年以上才能完成一種化學物質的致癌研究;其次,動物實驗總是得到模稜兩可的結論,迫使實驗必須重複執行。
 
關於動物實驗的規範
 
 當我在大學醫學院教書時,我比較著重技術層面,也就是動物研究的替代方式、動物模式的特定問題以及研究可以如何進行。但我想關於哲學與倫理學的議題也是非常重要的。因為幾世紀以來,我們已經發展出有關人體實驗的倫理學以及對於人體實驗過程的規範,但是由於某些原因,關於動物實驗的規範卻遠遠落後。不是嗎?智慧並不是問題所在。還有人認為是語言的問題,但仍然強調人類與動物之間有一道無可跨越的物種鴻溝,其他生物不可能像人類一樣得到相同的道德地位,即使牠們具備類似人類的能力等等。
 
  我們總是認為傷害他人就要付出代價,但我們卻不認為有任何尊重動物的必要,認為只要動物提供利益給人類,傷害牠們並無關痛癢。 因為人體實驗中,受試者一定會被充分告知,且完全出於自願,也會得到補償利益,但對動物卻完全不是如此。對動物的傷害就是傷害,其中有些還非常殘忍,而動物也完全得不到任何利益。動物只能承受一切,但牠們也有福利,不願意受到傷害。我們卻漠視這一點。以道德來檢視我們利用動物的方式,則動物實驗不僅是自私的,也不夠理性,大部分是讓動物為人類的骯髒目的服務。
 
 動物福利法案在一九六六年通過,並經過多次修正。動物保護人士要求設定照顧與處理動物的最低標準,涵蓋範圍包括實驗中所有動物。 此法案只保障實驗開始前與結束後的動物,但不包括正在進行實驗的動物,不論實驗為期一個下午或是五年。
 
 美國農業部為了簡化這項工作而排除大多數的動物,農業部的秘書規定只有「大眾化」的物種才能納入保障範圍,也就是狗、貓、靈長類、兔子、實驗鼠與倉鼠。農業部認為猴子在法案保障範圍,但鳥不是;實驗鼠列於保障範圍但大鼠或老鼠則不是。諷刺的是,這類被排除於法案之外的囓齒類動物也最常用於研究測試,主要是因為牠們體型小、容易繁殖。排除老鼠與大鼠於保障之外,意味著大多數的實驗動物,甚至不能因法案而得到最低保障。若實驗室只使用老鼠和大鼠,則根據聯邦法律,實驗室所使用的並不是動物,因此不必向聯邦政府登記,也不會受到任何調查。在美國,三分之一以上的毒理實驗室為上述類別。即使對於有登記的實驗室,違反動物福利法也不構成起訴理由。因此基本上,動物福利法的效力微乎其微。
 
拯救實驗動物
 
 一九八七年春,珍古德博士參觀馬里蘭的希蒙實驗室,此實驗室執行由 NIH 贊助、以黑猩猩為對象的肝炎與愛滋病研究,珍古德博士形容這次參觀是她一生中最可怕的經驗。不良的棲息處所、黑猩猩嚴重偏差的行為與照顧者疏忽的態度,令這位世界首屈一指的黑猩猩行為研究專家倍感震驚。雖然研究者與動物權組織之間的關係緊張尖銳,科技評估辦公室在報告中仍然將實驗動物處境得以改善歸功於動保人士,與動物有關的部門一直是動物福利組織關切的焦點,而在媒體上鎖定對象較可能發揮實質效果。
 
 人類持續捕捉野生動物以因應實驗需求,捕捉猴子的方式為射殺母猴再擄走小猴,盒裝並運送到海外,大多數的小猴子在運輸途中死亡;其他動物則在動物供應中心不斷繁殖,被視為必須標準化、賣相佳的商品。
 
 我認為不能再視科學界的交易買賣為稀鬆平常了,而我希望你們能伸出援手。 同情是不夠的,需要行動才能改變現狀。 請寫信給議員、請寫信給當地報紙,他們需要聽到你的聲音。到叩應節目中談論這個議題。如果你或你的兒女被要求在課堂上使用動物,請堅持使用替代方法,我們誠摯提供各種替代方法的資訊。請向非虐待動物公司購買家用品。當我們以非動物方法取代動物實驗,科學研究將不再令人尷尬,而在此過程,我們不僅能拯救成千上萬的動物生命,我們也能以較為標準的研究方法拯救人類生命。