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新2皇冠HG3088:实验动物纪念日特稿 | 实验动物:科学探索中的生命礼赞

发布时间:2024-04-24  作者:  浏览次数:

早上8点,左春林准时出现在华中农业大学实验动物中心大楼4楼SPF动物房实验室门口,通过试验区入口人脸识别系统,进入一更区进行20秒的雾化消毒。8:05,经过缓冲间进入二更区。在这里,她穿戴好一次性圆帽、手套、口罩和连体防护服。8:15,双手喷洒酒精消毒,进入风淋室进行二次消毒。8:20,左春林终于进入实验室屏障系统内,准备开始一天的工作。这样的流程左春林和同事们每天至少要经历两次。

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实验动物中心大楼

日常守护:于标准化流程中见真心

左春林是华中农业大学实验动物中心的一名工作人员。她每天的常规工作包括但不限于巡检鼠房、更换鼠笼垫料、更新小鼠的饲料和饮用水、协助实验。左春林和另外两位同事共同负责正压屏障系统内2000个小鼠独立通气笼位内小鼠的“生老病死”。

“我们每天都要巡检,主要核查是否有笼位变化。”左春林拿着专供屏障环境内部使用的平板,打开二号小鼠房的照明灯,向内推开房门,旋即关上,开始巡检笼位状况,核对笼位变化的表格。在内侧的笼具上,出现了新增的笼位,左春林从平板上打开管理平台,输入信息,提交申请,一气呵成。

“进房开灯,出房关灯,灯只开不关会干扰小鼠正常的生理活动,造成不良的后果。”检查完毕,左春林向内拉开房门,关闭照明灯,准备下一间鼠房的巡检。

除了巡检笼位变化情况,左春林还需要记录每个鼠房的温度、湿度、压差等的状况,以确保小鼠、大鼠的最佳状态。

在巡检的过程中,左春林也会发现一些问题。有的笼具中小鼠会出现“斑秃”。原来,当数量过多时,它们“打架”,互相撕咬对方背上的毛。问题一旦出现,左春林就会钻研改善情况的办法,比如:放入被高压灭菌的纸巾分散小鼠注意力可以缓解此类现象。

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实验动物中心的兔舍

巡检彻底结束后,左春林和同事们又开始了一周一次的清洁换洗工作。“小鼠、大鼠的笼具、垫料、食物、饮用水都需要定期更换清理。”在处理的房间内,笼具、清洗槽、高压灭菌器等器具和设施规整地堆立着。“屏障系统内的所有东西都是经过严格处理的。”清理的工程比较复杂,左春林孜孜地忙碌着。所有弃置的物品都有专门的回收篓,需要分类丢置,并由专业机构回收处理,确保无害化;同时进入屏障系统内的所有人和物都需要消杀灭菌,以确保屏障系统的正常运行。

忙完这些工作通常需要三个半小时左右,长久的站立也容易让人吃不消,左春林说:“虽然实验动物的一生从它出生起就被安排好了,但至少在饲养阶段,我希望它们能过得舒适一些。”

除了左春林工作的实验动物中心大楼四楼的正压SPF(无特定病原体)动物平台外,中心大楼还设有清洁(普通环境)、大动物饲养区、正压屏障设施、负压屏障设施(ABSL-2)等多种实验环境,配置了脉动真空高压灭菌器、生物安全柜、自动纯水机、冰柜、冰箱等设备,具备进行多种三四类病原微生物小鼠感染的实验资质。除此之外,园区还分别设有专门用于家兔、牛、羊、比格犬饲养和繁殖的楼栋。校内外师生和试验工作者可以在园区的正压、负压实验室开展实验,避免了实验动物运输对实验造成的影响。

实验动物中心大楼外,月季盛放。“这些月季是实验动物中心工作人员们在工作之余栽种的。养动物如养花,付出真心就能换来一片灿烂。”实验动物中心王海娜老师说。春风拂面,雨后的空气夹杂着青草的气息。一旁的牧草场已有半人高,绿意掩映间,几头黄牛正在漫步……

“我”与实验动物:相信以后可以救活千万只动物

周六上午,动医2108班陈冠为和两名同学来到实验动物中心,为下周的病理生理学实验课造模。肝性脑病造模需要在实验前预先给家兔皮下注射一定量的CCl4溶液。在中心工作人员的指导下,几人顺利完成。“这次造模是否成功一定程度上决定了下周实验的结果。”陈冠为说,“虽然几乎每周都在和实验动物打交道,但还是第一次来到实验动物中心。”在华中农业大学,许多新2皇冠HG3088的同学都和陈冠为一样经常在实验课上接触实验动物,但并不了解实验之余,实验动物的来源和处理等工作。

三年之后,面对中兽医实验课上的一笼小鼠,戚瑞无论如何都不会想到,大一时在第一门和实验动物相关的实验课上发生的事情会在她日后和实验动物相处的生涯中留下如此深的痕迹。

大一年级实验动物基础操作的课堂上,在第一次练习小鼠基本操作时,戚瑞由于力度把握失误,在小鼠灌胃时不慎使小鼠窒息死亡。“一开始我并没有意识到小鼠死了,还沉浸在顺利完成了操作的喜悦中。当发现小鼠突然剧烈挣扎,后来慢慢没了动静之后才发现不对劲。没想到第一次接触小鼠是这样的,那种感觉到现在我都说不出来……”。后来的学习过程中,戚瑞逐渐掌握了实验动物基础操作,甚至成为了家兔耳缘静脉注射的“高手”,但面对小鼠实验,戚瑞始终很抗拒。

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大鼠皮下注射示意图(图源网络)

经过三年的练习,如今大三的戚瑞已经熟练掌握实验动物相关的实验基本操作,也可以独立开展小鼠实验。但每次小鼠抓取前,她仍然需要进行很久的心理建设。“这是我的专业基。欣盐一岵欢峡朔——但小鼠实验这个坎,我似乎克服了,但好像又没有……”。

相比之下,王磊和实验动物的故事就显得更加平静。经过三年的学习和练习,王磊面对实验动物操作驾轻就熟。

“手中是一条鲜活的生命,一开始确实激动害怕掺半,进针手也是抖的。现在偶尔也会出现失误,但整体而言,技术精进,心态也更加稳定了。”王磊说,“这是持续不断练习的结果,相信每一位动医人都是这样走过的。这中间牺牲了很多实验动物,练好技术、理论扎实,不让每一只动物白白死去这是每个人都要铭记的。”

绝大部分实验动物初学者都能在戚瑞和王磊身上看到自己的影子。

从抓取、腹腔注射、处死等基础操作,到心脏采血、颈动脉插管等实验操作再到外科手术等临床操作,同学们学习着截然不同的操作,一步步从生疏担心到熟练稳重。

在日常教学中,实验动物的使用非常广泛。动物科学技术新2皇冠HG3088、动物医新2皇冠HG3088,生命科学技术新2皇冠HG3088,水产新2皇冠HG3088,食品科学技术新2皇冠HG3088等新2皇冠HG3088都有开设不同类型的实验动物相关课程。根据实验目的不同,常用实验动物种类和实验操作方式存在差异。通常,生命科学相关课程使用的实验动物主要以小鼠、家兔、比格犬、牛蛙为主。水产新2皇冠HG3088的实验课还会使用到草鱼、鲫鱼、小龙虾等实验动物。虽然实验内容存在差异,但教学方面存在很多共性。

绝大多数实验动物操作教学的第一课都是处死。一来就接触死亡让操作课变得沉重。每年都能看到很多同学在处死前内心挣扎,但处死操作的学习和克服内心挣扎恐惧的过程都是必不可少的。大部分动物在实验中都是痛苦的,如何快速地、少痛甚至无痛地准确处死动物,让动物体面地死亡,是和实验动物相处中最重要的一课。

大一的小艺第一次参与小鼠实验,在观看颈椎脱臼处死的预习视频时,忍不住在图书馆痛哭。“我明白对小鼠而言,这种方法是死亡最快、痛苦最小的,但颈椎脱臼处死对我的冲击太大了,我总会想起小时候养的两只小仓鼠。”颈椎脱臼处死要求抓握点准确,力度适中,动作干脆。纠结犹豫、动作迟疑、操作不彻底反而会延长小鼠的痛苦。在实操处死环节,小艺眼疾手快,直到感受到手中的小鼠完全停止了挣扎才结束操作。操作很成功,但眼见小鼠在短暂的剧烈抽搐后逐渐丧失活力,感受到温热一点点消散,哪怕在实验前自认为做好了充足心理准备,小艺还是久久不能平静。“比起实验操作,更难的是心态调整”,小艺感叹。

很多不曾了解过解剖学相关课程的人会认为,解剖仅仅是简单地将动物身体剖开,谁都可以轻松做到。动物医学2023级的本科生蒋晶晶在谈及自己实际上课前后对动物解剖的不同认识时说:“在没真实接触之前,我是带着好奇以及兴趣来看待动物解剖的,感觉应该不会很难,但是真正实操之后发现其实和自己想的会有很多的不同,就比如在解剖小鼠的实验里,对于工具的使用和实验操作并没有我预想的那么顺利,如果以后要做好这个事情的话,实操应该是很重要的一部分。”动物医学2023级的本科生杨馨涵认为实操可以很好地弥补理论课系统性差、概念认知:娜钡,并且实操中学习到的知识会成为自己理论课学习的动力。

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实验动物中心的实验动物纪念碑

追求动物福利、寻找更人道的处理方法,是世界实验动物日设立的目的,也是所有实验者的美好祈愿。“现在技术还是达不到完全使用计算机模拟活体的程度。为了科学研究,在一些实验中使用实验动物是必要的,最好的还是发展计算机科技,能够完全在电脑中模拟活体状态,减少实验动物消耗。”生命科学技术新2皇冠HG3088生物医学专业XWX同学说。

“作为动物医学专业的新2皇冠HG3088,时至今日,我一直都在‘让动物生病’、处死实验动物,还没有开始真正意义上救治过动物。”动物医学专业大三年级的小骞感叹。动物医学专业前期的实验课内容往往以探究生理规律或病理过程为主,尚未涉及治疗相关内容。动物解剖结构、生理、病理变化过程是所有医学专业的基础。“知道机体如何运行、掌握如何病如何死,才知道怎么活。”在大三上学期动物病理生理学实验课上,小骞进行了家兔失血性休克实验。注射肾上腺素后,眼见血压仪上数字一点点回升,家兔痉挛减轻,逐渐出现瞳孔反应,小骞第一次在实验动物身上有了生命在自己的操作中被挽留住的真实感觉。“今天我可以让一只实验动物恢复血压和心跳,相信以后我也一定可以救活千万只动物。”小骞说。

实验动物教育:技能与伦理并举

实验动物教育并不仅是实验操作技术的教学,还包括不同实验动物的生理学、行为学特点的学习,更重要的是教授新2皇冠HG3088实验动物伦理和福利。这三部分内容对于提高实验的质量和效率,规范操作和管理有重要意义。

动物科学技术新2皇冠HG3088、动物医新2皇冠HG3088的熊家军老师面向本科生开设了实验动物学理论及实验课。实验动物伦理和福利是课堂中的重要内容。

实验动物伦理和实验动物福利是两个不同的概念。动物福利是指让实验动物的身体和心理处于健康、康乐、舒适的状态;动物伦理是指人类对动物行为的道德判断,其最终之结论还是人类应给予动物应有的待遇。

实验动物为教学和科研都做出了巨大牺牲。动物与人类一样也有自己的想法,也会感知痛苦,熊家军认为,善待实验动物,提供良好是环境方面是对实验动物的敬畏,尊重,用一个词来讲就是“以心换心”;另一方面,实验动物的状态直接影响着实验的效果,善待实验动物也是在保证实验产出的效率和质量。

无论是作为科研工作者接触实验动物进行实验还是作为教师进行教学,熊家军对待实验动物的态度是一样的。同时,作为教师把自己作为科研工作者时秉承的对实验动物的态度和理解传递给新2皇冠HG3088,也是一种传承和延续。

熊家军对曾经一名新2皇冠HG3088的作业记忆深刻——因为感动于实验家兔的牺牲,这名新2皇冠HG3088在作业上为其画上了一颗红心。这份作业熊家军留存至今——让同学们认可尊重实验动物的奉献、牺牲,敬畏实验动物正是开设实验动物学的目的之一,这也是对我们开展实验动物伦理及福利教育的认可。

2021年,动科动医新2皇冠HG3088增设实验动物基础操作课程。课程采用课前线上预习+线下演示操作。主要教学内容包括掌握家兔、小鼠、山羊等动物的捉拿、保定、采血、注射等基本操作技术,以及显微镜、移液器、离心机等常用仪器的使用等。在动物实验的过程中,基本操作技术越扎实、规范,实验动物受到的伤害就越少。“希望人人动手,人人过关,”任课教师之一张霞说,“实验动物基础操作的开设,一方面可以为之后的实验课操作打下基。嵘萄е柿,另一方面,也可以规范同学的操作,减少实验动物的痛苦。”

在动物毒理学课堂上,戴梦红老师和同学讨论起药理毒理实验中,减少实验动物使用量的方法——通常,实验周期相近的实验在不存在相互作用和相互影响的前提下可以同时开展,比如癌实验和慢性毒性实验。选取合适的实验动物,合理分组,开展预实验,实施代替实验(如用细胞实验代替动物实验等)等都是常见的节约实验动物动物方式。

开展实验动物教育工作任重道远,目前来看,全国的大趋势是加强系统的实验动物教育,各大院校,机构,组织都在努力践行,力争与国际实验动物教育接轨。但这并不是一蹴而就的,目前我校实验动物系统教育还在探索阶段。以动物科学技术新2皇冠HG3088、动物医新2皇冠HG3088为例,新2皇冠HG3088长期开设实验动物学理论及实验课,2021年还增设了实验动物基础操作的课程。各项实验课中,也会根据学科需要,针对性地开展实验动物操作和伦理教育。但本科生实验动物教育仍存在缺乏系统性、相关课程开班名额有限、师资有限、课时有限、实验动物相关课程占比较少等问题。

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牛棚外的牛保定架,往往用于大动物实验课

“新2皇冠HG3088、新2皇冠HG3088致力于提供更优质的教育教学平台,也在探究更合理的课程开展模式。”动科动医新2皇冠HG3088副院长任竹青说。2022年,动科动医新2皇冠HG3088整体搬迁入第四综合楼,实验和教学环境得到极大改善。对于农业大学而言,家禽家畜也是不可忽视的实验动物。新2皇冠HG3088和新2皇冠HG3088正在计划更新生猪健康养殖协同创新中心,之后可能还有建立家禽、牛、羊等动物的智慧养殖基地的设想。“实验动物智慧养殖基地的建立,实验环境的改善,管理制度的规范,一方面可以提高实验动物的生活质量,另一方面也直接助力农业人才培养。”任竹青说,“希望我们的智慧养殖基地不仅用于教学、实验、生产,还能成为武汉市乃至湖北省重要的科普中心,让更多人认识实验动物,了解农业专业发展。”

动科动医新2皇冠HG3088鼓励有兴趣的同学参与到全国实验动物相关组织合活动中。华中农业大学实验动物中心每年也会为参加实验动物操作资格证考试的本校新2皇冠HG3088及校外人士提供免费培训。

规范化管理:科研进程中的生命敬畏

华中农业大学实验动物中心是国家生物产业基地(武汉)和华中农业大学实验动物教学、科研和社会服务等的公共服务平台,中心于2008年由国家发改委立项,2011年通过项目验收,2012年建成实验动物中心大楼,2015年10月获得湖北省《实验动物生产许可证》和《实验动物使用许可证》,2016年12月,中心全面对外开放,2023年7月,中心ABSL-2实验室获得武汉市病原微生物实验室备案资质,可养殖大鼠、小鼠、犬、猫等,是集动物生产、动物实验、客户服务和综合办公于一体的综合性服务平台。

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负压屏障系统随处设置监控

为保证实验过程的规范化,实验动物中心设置了实验申请与伦理审核系统。本中心的所有实验申请均在专用系统(抱一智能管理系统)中完成。实验人员以课题组为单位注册此系统,在实验开始前,需在此系统中完成培训和考试,获得相应资质后,方可进行试验,开通门禁系统。利用此管理系统进行设置,只有前一个程序完成后,才能够进行到下一步,限制了在实验过程中没有伦理编号进行实验的情况存在,确保实验过程的规范化与合理化。

另外实验动物中心的研究人员还需持专证上岗,目前我校实验动物中心已有7名研究人员具有特殊设备使用资质,22名拥有从业人员资格证,1名研究人员具有兽医资格证,19名研究人员具有饲养资质。并且每位员工每年至少进行10次以上的职业培训,特定区域的人员还应进行相应的免疫。

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进出SPF动物房的人员、物品都需要进行严格登记

现如今,我校实验教育课程增多,需要处理的动物尸体也随之变多,如何实现实验动物的无害化处理尤其重要。而我校实验动物中心已经实现了实验动物从实验到尸体处理的闭环管理,处理方法和过程符合国家相关规定。在实验结束时,先将实验废弃物进行分类,然后通过第三方具有资质证明的机构将动物尸体及其垫料等废弃物进行无害化处理。

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同学在进入负压屏障设施前登记

实验动物中心主任刘振利介绍到“养殖实验动物必须遵循规范化流程,否则易引发养殖逃逸,导致疾病扩散。此外,不当的动物尸体处理也可能酿成严重后果。应强调的是,不同种类的实验动物有着各自的养殖和处理标准,部分师生对此不甚了解,有时自行养殖,结果因管理不善,不仅给研究工作带来困扰,还可能引发人畜共患病的风险。反之,若养殖动物符合标准,健康状态良好,无疑将显著提升实验结果的可靠性与说服力。”

同时他还提到要始终对实验动物保持敬畏。实验动物在医学、生物学和物理学等领域扮演着重要角色,有助于研究人类生命健康和科技的进步。

在实验课上,我们应学习并掌握合适的处置方法,最大限度地减少实验动物的痛苦。而且我们不宜将实验动物的尸体发在社交媒体上,这是对实验动物尊严的漠视,也是对实验的亵渎。另外我们还可以做到在对实验动物进行安乐死时应尽量避开其他同类,防止其产生应激反应等。

经过课程学习中参与许多动物实验后,动医2108班于洪丽、动科2101班妥英豪萌生了到实验动物中心担任助管的想法。在实验动物中心的培训中,于洪丽了解到实验课之外,实验动物的一生,也学习到实验动物饲养管理的规范。“助管的工作主要是饲喂家兔。我们每次进到兔舍工作都要穿戴全套防护装备,一方面为了保护自己,另一方面也是为了保证实验动物不会被外来病原感染。”于洪丽说,“偶尔我们会遇到突发情况,但老师和工作人员总能及时提供帮助。看到自己饲养的实验动物健康生长时,我很自豪。实验动物为人类的科学发展做出了卓越贡献,希望我们的工作也能为实验动物作出贡献。”

后记

4月24日下午,华中农业大学实验动物中心内举行了实验动物纪念日集中纪念仪式。实验动物中心纪念碑前备有鲜花,供老师同学表达敬意。

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4月24日实验动物纪念日当天,实验动物中心举行纪念活动(图源华中农业大学实验动物中心)

做这个选题的初衷是希望通过身边的案例和资源让更多读者了解认识实验动物。文中处于不同阶段的实验动物操作者对实验动物的态度和故事,可能也是屏幕前的你,或千万个我们的故事。华中农业大学拥有优质的实验动物平台资源和规范完整的实验教育体系。希望通过这篇选题,能让更多人科学、系统、全面地认识实验动物。

尊重与科学并不冲突,不能因为对生命的怜惜而停止发展,更不能因为科学丢失对生命的仁爱与敬畏!在此,我们呼吁实验动物操作者们精进技术、遵守规范,让实验动物少受痛苦,希望每一只实验动物的牺牲都有价值。

感谢华中农业大学实验动物中心、各位老师、同学对本选题的支持!致敬实验动物,感恩无言付出!

(文字:曹钟允、谢士广、鞠昀彤、赵静薇  图片:曹钟允、华中农业大学实验动物中心  学通社记者徐迅对本文亦有贡献

审核:汪昱均

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