动物实验是否合理？

T.老鼠一动不动地坐在笼子中间，只有对我的触摸才会动，而且动作也只是慢动作。我的实验对象，GRat66，已经几个月大了，除了她裸露的长尾巴，几分钟前我在她腹部附近的皮肤下注射了几滴强而有力的鸦片剂时，它已经完全融入了我的手掌。现在，她的黑眼珠鼓了起来，因为她昏昏沉沉的。

我正准备把微型电极植入老鼠的大脑。阿片类药物在手术前、手术中和手术后都会起到镇痛作用。那是2018年秋天，我希望手术的结果能够帮助我回答一些在我攻读博士学位第六年时一直困扰着我的问题。在神经科学方面。大脑控制运动的部分如何与负责视觉感觉的部分相互作用？即使在黑暗中，当动物移动时，为什么视觉区域的神经元也会发生震动？

我把GRat66放进麻醉诱导室，这是一个小塑料盒，与一个喷雾器相连，用来分配麻醉剂异氟醚。在她被击倒后（我掐了她的脚趾以确保退出反射消失），我把她放进一个立体定向手术中，这个手术可以稳定地固定头部，并在整个手术过程中向她体内提供异氟醚。然后我在老鼠的头皮下注射了半毫升的利多卡因，随着局部麻醉剂的体积而膨胀。我穿上无菌长袍，戴上口罩，戴上手套，继续切割GRat66的头皮，露出粉红色、血色皮肤和闪亮的白色脂肪下面的象牙色厚头骨。

通过显微镜观察，我用牙钻在头骨上钻了一个小洞，然后小心翼翼地把覆盖在大脑上的薄膜剥了下来。我将电极放置在一个可视区域的上方，电极比人的头发还要细十倍，然后慢慢地将它们放入大脑。然后我用胶水固定电极，缝合伤口。在四个小时的过程结束时，老鼠的头顶被一顶装满电子元件的厨师帽所取代，它可以通过一根细绳将大脑的数据传输到我的电脑上。我最后添加了一些胶水，将粘稠的灰白色胶合剂挤到头皮和植入物之间的边缘，并关闭麻醉剂，让GRat66在接下来的一个小时里慢慢醒来。

科学家们为了知识而做基础研究。当提醒人们知识是有代价的时，他们通常会提出一个功利主义的论点：对人类的好处大于对动物的伤害，动物的生命价值低于人类。在个体实验的层面上，情况变得更加复杂：如果基础科学是为了知识而进行的，而我们不知道个体动物实验的结果会有多大的信息量或有用，我们如何证明这样做是合理的？

即使对老鼠来说，自由不是比无痛更有价值吗?

对动物的研究为人类提供了许多益处。它给予了我们麻醉，抗生素（青霉素在培养皿中发现，但其性质和安全性在小鼠中核实），疫苗接种和帕金森病的疗法。在1953年的生物化学博士学位，在动物脑中发现了许多抗抑郁药的间接靶标的神经递质血清素，在动物脑中发现。二合一羟基胺，最初在狗的研究中初步发现的肌肉放松剂，后来显示出Quell过敏症状（品牌名称包括Benadryl），仍然被修改为Prozac。

科学家在研究中尽可能使用以前获得的知识和模型，而不是动物。但是我们对大脑的理解是如此的初级，以至于试图在不研究实际大脑的情况下获得更多的知识就像试图用一门未知的外语来解决一个纵横字谜。如果我们不知道这些身体是如何工作的，我们就无法对它们进行治疗。

仍然，我撕裂了。保持众生被限制在一起，对我进行操作并杀死他们，对我来说很难，并且没有我对动物的热爱。我知道我窘迫的神奇解决方案是不太可能的，但我希望我能够有所作为，以确保我的行为的道德平衡倾向于善。去年，我偶然发现了在马萨诸塞州科技媒体实验室的一个有趣的项目，称为“减少实验动物的痛苦”。由遗传学家Kevin Esvelt领导，这项研究承诺“培养经历痛苦和痛苦而不是目前的动物的痛苦。”如果他的工作有助于解决我的困境，我会寻求埃斯文克斯特，好奇。

E.在一个潮湿的秋天下午，svelt在麻省理工学院媒体实验室的办公室里迎接了我。他是Sculpting Evolution小组的首席研究员，这是一个使用最新的分子和基因工具来理解进化过程的实验室。目前，埃斯维尔特正在培育对身体疼痛不敏感的转基因小鼠。埃斯福特今年36岁，头发金黄，身材修长，身穿蓝色纽扣领衬衫、深色裤子和凉鞋(没穿袜子)。他那双蓝色的眼睛紧盯着我，我诊断他是咖啡因过量。“我实际上非常关心动物的健康，”他告诉我。“我们一直在设计老鼠。我们究竟为什么不对老鼠进行基因改造，让它们更容易关闭对疼痛的感知，从而减少痛苦呢?”

埃斯维尔特的灵感来自英国剑桥大学的遗传学家杰弗里·伍兹，他研究了一些对身体疼痛不敏感的罕见病例。在2006年的一篇论文中，伍兹和一个国际研究小组报告了三个巴基斯坦家庭的基因分型结果，他们的孩子对疼痛不敏感。在当地医学界有人观察到一名10岁男孩在街上用刀子刺穿自己手臂的行为后，科学家们开始关注这些家庭。他死于14岁生日之前，“从屋顶上跳下来”，他们在发表于《纽约时报》的论文中写道自然界。

在对来自这些家庭的几个孩子的基因组进行测序后，科学家们发现了基因突变SCN9A，编码钠通道Nav1.7的基因，允许带电钠离子流入神经元的蛋白质孔，使其类似于电池。突变的生物SCN9A他们在几乎所有方面都很正常:他们有合理的智力，他们能看，能听，能协调他们的动作，能感觉到触摸。如果有人把一根针扎进皮肤，他们会感到机械位移(他们可能会报告有什么东西碰着他们)，但不会知道这种感觉是痛苦的或有害的。

我在头骨上钻了一个小洞，小心地剥下覆盖大脑的薄膜。

虽然基因和感知之间的关系在大多数情况下是非常复杂的，但基因突变SCN9A有明确的效果。“你淘汰了这个特殊的受体，你不会感到任何机械痛，”esvelt告诉我。“我们对此有人的证词。这就是我们所知道的那个。很久以前，我们本可以坦率地做到这一点。“

虽然一只对疼痛不敏感的实验室老鼠不太可能跳楼，但在其一生中不知道什么是疼痛将是一种不适应的特征。为了解决这个问题，埃斯维尔特和他的研究生德沃拉·纳贾尔(Devora Najjar)决定利用新的基因技巧，使他们能够消除SCN9A无论何时，只要他们选择，本质上就是打开疼痛敏感性的开关。这可以通过在老鼠的饮食中加入一种特殊的分子来实现，只要老鼠吃了带花边的食物，这种分子就可以阻止神经元产生钠通道Nav1.7；完成实验后，研究人员可以让这些动物恢复正常饮食，让它们的遗传机制像以前一样开始产生Nav1.7。

Esvelt说：“老鼠长大后，它们会产生正常的疼痛感知行为，这很重要，因为这可以防止它们养成咀嚼舌头或打架等坏习惯。”。“你想让他们正常地经历疼痛，然后在你做实验之前关掉它。”

我问埃斯维特，自相矛盾的是，拥有无痛老鼠是否会导致更多的痛苦。一只感觉不到疼痛的老鼠可能得不到研究人员的尊重。纳贾尔，一个说话很快的长岛人，也表达了我的担忧。“人们可能会对一只感觉不到任何疼痛的动物做更多不道德的实验，”她说。为了避免这种情况，她建议利用实验室动物享受的现有保护；我们的想法是让这些无痛小鼠保持正常动物的分类，除了通过Esvelt的基因工程接受止痛药而不是阿片类药物之外。

虽然我们现在对疼痛的理解足以将其关闭，但我离开麻省理工学院时想知道，无痛鼠标项目是否遗漏了痛苦的一些含义。我的老鼠在整个实验过程中不会感觉到太多的疼痛，这要感谢我在手术前后给它们服用的鸦片，但很难相信它们不会感到疼痛。他们一生都在鞋盒大小的笼子里度过，大部分时间都被单独监禁。他们有玩具、庇护所和无限的食物。然而，这些好处似乎并不能弥补他们的监禁和侵入性手术。即使对老鼠来说，自由难道不是比无痛更有价值吗？

T.人们关心实验动物的健康是令人鼓舞的，动物得到任何保护的事实都不是微不足道的。情况并非一直如此。就像人类历史的大部分内容一样，动物实验的历史也是一段可怕而残酷的历史。几个世纪以来，为了追求知识、娱乐或利润，人类给数十亿动物造成了难以想象的痛苦。

人类对动物生理学的好奇心促使古希腊人和罗马人对醒着、踢着、尖叫着的动物进行活体解剖手术。住在罗马的希腊内科医生佩加姆（Pergamum）的加伦（Galen）在一本名为在解剖过程. 为了脑或脊髓手术的目的，他写道，“你必须买一头猪或山羊。”猪或山羊比猿更可取，因为“当对猿进行活体解剖时，你可以避免看到猿令人不快的表情。”接下来，盖伦建议，将动物伸展到一块有孔的板上，并用带子固定四肢；然后，购买一把大而结实的刀。“你的每一个伤口都应该沿着一条直线移动，”盖伦写道，“伤口应该毫无怜悯或同情地渗透到深部组织中，这样你一下子就可以自由躺下，露出动物的头骨。”在剥去头皮并切开头骨之后，你已经准备好开始你的实验了。“首先，你可以按下大脑四个心室中的每一个，观察是什么样的精神错乱折磨着动物。”因此，用最粗略的说法，对大脑的研究诞生了。从某种意义上说，这就是神经科学至今仍在进行的工作：观察大脑，操纵它，看看结果会对行为产生什么影响。

随着基督教的兴起，宣扬上帝创造动物供人类使用，人们对动物的态度变得暗淡。法国哲学家勒内·笛卡尔（Rene Descartes）写道，动物对痛苦刺激的反应仅仅是反射，动物没有任何内在体验，因为它们没有灵魂。对于这种空洞的观点，伏尔泰在大约一个世纪后做出了毁灭性的回应。伏尔泰在他的信中写道：“野蛮人抓住了这只狗，它在友谊上远远超过了人类。”哲学词典，1764年。他们“把它钉在一张桌子上，为了显示肠系膜静脉而对它进行活体解剖”，结果“发现了你体内所有相同的感觉器官……大自然是否安排了这种动物的所有感觉方式，使它可能感觉不到？”现代科学验证了这位伟大思想家的反问，大量证据表明，从老鼠到猕猴，从知更鸟到乌鸦，动物确实会感到疼痛，并且会在身体和情感上遭受痛苦。

到了19世纪末，在动物的某些实验中在麻醉下进行，在本世纪上半叶发现和精炼。但是，在人们开始关心外科语境之外的动物福祉之前，它需要百年。1966年，美国大会通过了实验室动物福利法，该法案要求实验室和动物经销商，美国农业部检查设施，以及足够的术后镇痛给动物。后来的福利法实例设定了由兽医，外国人和其他人组成的机构动物护理和使用委员会，该委员会任务是确保最佳的实验室动物。

我不相信我有对动物进行研究的不可剥夺的权利。

随着法律开始改变，公众对动物痛苦的关注也开始改变。最大的爆炸性事件是彼得·辛格的小说的出版动物解放在1975年。这本书包含了残酷实验的噩梦般的描述(比如那些通过施加无法逃脱的电击而导致狗的习得性无助的实验)，并对科学事业提出了悲观的看法。“在数以千万计的实验中，只有少数可能被认为对重要的医学研究有贡献，”辛格写道。“没有直接和紧迫目的的实验应该立即停止，在剩余的研究领域，我们应该尽可能用不涉及动物的替代方法来取代实验。”

在我上大学的时候，我听到很多人称赞这本书，但直到去年我才读过。辛格对基础科学的实用性不屑一顾，这让我大吃一惊，我想知道他的观点是不是在这本书出版后的40多年里发生了变化。我也很好奇辛格会如何看待埃斯维特的无痛老鼠，所以我给他打了个电话。

辛格谨慎地表示：“我不会否认一些动物实验对人类有好处。”。在电话里，我立刻意识到了那干巴巴的、冷静的语调，这使得我的争论变得激烈起来动物解放所以毁灭性的。歌手承认,如果一个动物实验可以治愈一些重大疾病,导致大量的痛苦,“这是显示没有其他方法来达到治愈,而动物不会遭受在这项实验中,“我愿意说,“好吧,动物的使用是合理的在这些条件下。”

但是基础生物医学研究和对知识的追求又如何呢？在这种情况下，动物实验是合理的吗？“如果我们谈论的是基础研究，而不是治疗疾病的东西，那么回答这个问题就困难多了，”他说。“也许基础研究最终会在帮助我们克服某些条件方面产生某种副作用。但在我看来，仅仅为了知识本身而获取知识并不能成为给动物造成巨大痛苦的理由。你需要告诉我们，这如何最终导致一些重要的突破h对众生、人类或动物都有好处。”

辛格对埃斯维特的无痛老鼠更为肯定。他说：“考虑到老鼠将被用于会导致他们身体疼痛的环境中，对那些对身体疼痛不敏感的老鼠进行基因工程是否有好处？如果你这么说，那么我认为答案很明显是肯定的。”。他警告说，埃斯维特的无痛老鼠仍然可能感到沮丧、沮丧、不高兴、害怕或焦虑。此外，实验人员可能会觉得在正常小鼠身上做一些不合理的实验是可以的，因为他们没有意识到Esvelt的转基因小鼠可能会经历其他类型的创伤。“因此，如果无痛老鼠根本不存在的话，可能会有更多的总痛苦发生。”

辛格不愿让基础研究继续进行，如果我们不知道它会产生什么影响，我对此感到不安。只允许进行“有希望的”实验忽略了一个事实，即基础研究本质上是不可预测的，因此几乎不可能知道哪些实验会产生有用的结果。只有事后看来，一些实验看起来比其他实验更有希望。

动物解放把科学家描述成对动物的健康漠不关心、漠不关心的人，但这不是我对自己或我的研究伙伴的看法。我需要一个不同的视角，所以我回到了研究生教育开始的地方，哈佛医学院，想知道一个经验丰富的科学家是否能帮助我理解让我对辛格的哲学感到不安的原因。我找到了神经生物学教授里克·伯恩(Rick Born)，他从20世纪90年代初就开始研究灵长类的视觉系统，询问视觉皮层中的神经元如何处理传入的刺激，以及如何受到来自高层皮层区域的大量连接的影响。

B.在研究生中，奥恩被认为是一位敬业的导师，更不用说他还是一位自行车爱好者和远洋游泳爱好者。在11月一个寒冷的早晨，我在医学院的神经生物学系拜访了他。进入该部门所在的大楼需要有哈佛大学的身份证，但灵长类实验室出于对潜在动物保护者的恐惧，采取了额外的安全措施。当我在实验室锁着的前门等着的时候，这个56岁、头发银光闪闪、身体健康的男人沿着一条长长的走廊让我进去。

我们在伯恩的办公室聊天，他的办公室和他的自行车共用。他说到点子上了。他说：“我不认为我有对动物进行研究的不可剥夺的权利。我认为，从我们获得的知识和对社会的益处来看，这是合理的。”。他告诉我，Born的个人动机是受到家人和朋友的激励，这些人都曾因神经退行性疾病而遭受痛苦并死亡。

她不会遇到很多身体上的痛苦，但她也不会体验到养育子女或与伴侣建立亲密关系的快乐。

Born自己对灵长类视觉皮层的研究集中在基本的科学问题上，但也应用于脑机接口和神经修复。他的团队正在测试一种微线圈装置，该装置通过电信号将信息传送到大脑；他解释说，与生俱来的猴子一起工作的恒河猴是为数不多的具有“测试这种装置是否可以替代自然视力所必需的高分辨率视力”的物种之一。

“几乎每个人都知道谁是基本的生物学研究爱动物，”出生的说道。“以及我们完成这项研究的部分原因是因为我们被动物着迷，吸引了大脑如何发展，或者对不同的大脑和不同的生物体如何解决同样的问题而着迷。我们对这些动物感到好奇，我们爱他们。几乎每个我都知道宠物的人。“但事实仍然是，这种好奇心，以基础研究的形式具有成本。“我们显然对动物造成伤害，”出生在继续。“我们剥夺了他们的自由。我们对他们进行外科手术。“虽然实验室灵长类动物手术的护理标准与人类程序相提并论，但是那些曾经的任何人的人都知道这不是世界上最令人愉快的事情。“

难题就在这里:虽然现代技术大大减少了许多实验室动物的痛苦经历，但这是否允许科学家随心所欲地使用它们?“我不相信有哲学先天的答案说我们是否可以做到这一点，“出生的说法。“这对社会部分是一个值得判断。这是一个讨论，社会需要自己拥有。“

我离开伯恩的办公室，沿着走廊走去，一名技术员推着一辆装满苹果片和葡萄的手推车。当他挤进灵长类动物收容所的门时，我瞥见了那些猕猴在它们的线框笼子里蹦蹦跳跳，兴奋地尖叫着，期待着一份下午的点心。

B.科学是一场赌博。你做实验时不知道什么会成功，什么不会。在我攻读博士学位期间，我的努力取得了一个有趣的科学成果，那就是老鼠大脑视觉部分的运动信息比以前知道的要多得多。我认为数据是值得动物生活的，因为每一点点的知识都是我们大脑基本过程的基础。有可能有一天，我的数据会为试图治愈疾病的科学家或创造视觉假肢的工程师提供基础知识。

不过，我不能否认我感到不安。通过基因工程使啮齿动物感觉不到疼痛可能并不是解决问题的答案。这种无痛是给谁的?是动物还是我们?也许社会会对此进行讨论，并在某一天决定动物实验应该被禁止，或者在动物护理和好奇的基础研究之间取得更好的平衡。现在，我不能让情绪影响我的工作。我必须保持清醒和专注，确保动物们在实验过程中得到最好的照顾。我尽我所能尽量减少他们的痛苦。

至于GRat66，她不太可能在有生之年遭遇很多身体上的痛苦，但她也不会体验到自由、养育子女的乐趣或与伴侣的亲密关系。阿片剂、利多卡因和异氟醚都可以防止她面对过去活体解剖的恐怖。然而，整个折磨对她来说一定是一场噩梦。一块笨重的塑料替代了她头顶的皮肤。她看不见，所以在手术后的第一天，每当她移动到离水嘴太近的地方时，她就会用植入物撞到水嘴上，无法理解为什么有什么东西阻止她按照自己的意愿向前跑。她很快就适应了，大约一周后，录音开始了。对老鼠来说，这意味着现在有一根细线从她头上的电子设备中蜿蜒而出，把她拴在电脑上，就像一根绳子把孩子的手连在气球上一样。

目前，GRat66有住所、食物和大量的花生酱，甚至不知道生活在一个充满捕食者的“真实世界”是什么感觉，它们随时可能吃掉它。录音结束后，她会平静地度过几个月，我来分析她的数据。最后，我需要GRat66提供的最后一件东西来验证实验是否成功。那东西是她的大脑，我会为此杀了她。

Grigori Guitchounts是一个神经科学家。