T他坐在老鼠还在她笼中，只有在响应移动到我的触摸，甚至那么只有仿佛慢动作。我的主题，GRat66，是几个月老了，除了她的长尾巴裸露，正好贴合我的手心几分钟前，当我注入了强效阿片几滴她的皮肤下，腹部附近。现在，她的明眸黑色的眼睛凸出，她消失在阿片昏迷。
我正准备在老鼠的大脑里植入微型电极。阿片类药物可以在手术前、中、后作为止痛剂使用。那是2018年的秋天，在我开始攻读神经科学博士学位的第六年之际，我希望手术的结果能帮助回答一些一直困扰着我的问题。大脑中控制运动的部分是如何与负责视觉感觉的部分相互作用的?为什么动物在移动时，即使是在黑暗中，视觉区域的神经元也会震动做出动作?
我将GRat66放入一个麻醉诱导室，这个小塑料盒连接着一个汽化器，用来分发麻醉药异氟烷。在她完全昏迷之后(我捏了捏她的脚趾，以确保戒断反射消失了)，我把她放在一个立体支架中，这个支架可以使头部稳定地固定在合适的位置，并在整个手术过程中让异氟醚流入她的体内。然后我在老鼠的头皮下注射了半毫升利多卡因，它随着局部麻醉剂的体积而膨胀。我穿上消毒长袍，戴上面罩，戴上手套，开始切开格拉66的头皮，露出象牙色的厚头骨，下面是血红色的皮肤和发亮的白色脂肪。
通过显微镜窥视，我在头骨上钻了一个小洞，使用牙进钻头，小心地剥离覆盖大脑的膜。我将电极导线定位在比人的头发上较薄的十倍，并将其慢慢降至大脑中。然后，我用胶固定电极并关闭伤口。在四小时步骤结束时，大鼠头部的顶部被充满电子产品的厨师的帽子取代，可以通过薄系绳从大脑传输数据。我添加了一些精加工的胶水，将粘性的灰白色水泥挤压到头皮和植入物之间的边缘上，并关闭麻醉剂，让Grat66在接下来的时间内缓慢醒来。
科学家为了知识而做基础研究。当提醒人们的知识有成本时，他们通常会提供一个功利主义论点：对人类的益处超过动物对动物的伤害，其生命具有比人类更少的价值。图片在个人实验的水平上变得更加复杂：如果基本的科学是为了知识而完成的，我们不知道个人动物实验的结果如何，我们如何证明这样做呢？
是不是比自由无痛更有价值，甚至是老鼠？
对动物的研究给人类带来了许多好处。它给我们带来了麻醉、抗生素(青霉素是在培养皿中发现的，但它的特性和安全性在老鼠身上得到了验证)、疫苗和帕金森病的治疗方法。1953年，生物化学家贝蒂·特瓦洛格(Betty Twarog)在动物大脑中发现了神经递质血清素，它是许多抗抑郁药的间接靶标。苯海拉明是一种肌肉松弛剂，最初是在对狗的研究中发现的，后来证明它能缓解过敏症状(品牌名称包括苯海拉明)，后来还被修改为百忧解。
在他们的研究中，科学家们尽可能使用以前获得的知识和模型，而不是动物。但我们对大脑的理解是如此初级，以至于试图在不研究大脑的情况下获取更多知识，就像试图用一门陌生的外语解决纵横字谜一样。如果我们不知道身体是如何工作的，我们就无法对身体进行治疗。
不过,我左右为难。把有情众生关起来，对他们进行操作和杀死，对我来说是困难的，也不符合我对动物的爱。我知道解决我的困境的奇迹般的方法是不可能的，但我希望我可以做些什么，以确保我的行为的道德平衡向好的方向倾斜。然后，去年，我在麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)媒体实验室偶然发现了一个有趣的项目，名为“减少实验动物的痛苦”。由遗传学家凯文·埃斯维尔特领导的这项研究承诺，“培育出远比目前动物承受更少痛苦和痛苦的小鼠品种。”我找到了埃斯福特，想知道他的研究是否能帮助我解决这个困境。
E在潮湿的秋天下午的麻省理工学院媒体实验室招呼了我的办公室。他是雕刻演进组的原则调查员，该实验室使用最新的分子和遗传工具来理解进化过程。目前，埃斯福特正在制造对物理疼痛不敏感的转基因小鼠。esvelt穿着蓝色的36岁，穿着金色的头发，穿着蓝色的纽扣衬衫，黑暗的裤子和凉鞋（没有袜子）。他强烈的蓝眼睛的凝视背叛了我被诊断为Hyper-Caffeination的东西。“我实际上非常关心动物福祉，”他告诉我。“我们一直在工程师。为什么在地球上我们没有基因工程师老鼠，所以更容易关掉他们对痛苦的看法，从而减少痛苦？“
Esvelt是由杰弗里·伍兹，在英国剑桥大学的遗传学家，人不敏感，身体上的痛苦谁研究罕见的情况下启发。在2006年的论文，伍兹和研究人员组成的国际研究小组报告，从基因分型与疼痛不敏感的孩子三名巴基斯坦家庭的结果。有人在当地医学界后的家庭驻留在科学家观测到一个10岁的男孩，谁在大街上通过他的胳膊把刀子进行的行为。他在14岁生日之前死亡，“跳楼房屋屋顶后，”他们在论文中写道，出版自然．
在对这些家庭的几个孩子的基因组进行测序后，科学家们发现了一种基因突变SCN9ANav1.7是一个蛋白质孔，允许带电的钠离子流入神经元，就像给电池充电一样。变异的生物SCN9A是正常的，几乎每一个方面：他们有合理的情报，他们所看到的，听到的，协调的动作，感觉触摸。如果有人通过他们的皮肤支针，他们会觉得机械位移（他们可能报道的东西是触摸它们），但不会有任何想法，感觉是痛苦的还是有害的。
我在颅骨上钻了一个小洞，小心翼翼地把覆盖在大脑上的薄膜剥了下来。
虽然基因与感知之间的关系是心态麻木在大多数情况下，复杂的，突变SCN9A有明确的影响。埃斯维尔特告诉我:“当你敲除这个特殊的受体时，你不会感到任何机械性疼痛。”“我们有人类对此的证据。这是我们能做到的。坦白说，很久以前我们就可以这么做了。”
虽然疼痛不敏感的实验室小鼠不大可能会跳楼，不知道该什么痛苦是在其整个生命将是一个适应不良的特征。为了解决这个问题，Esvelt和他的研究生Devora纳贾尔，谁在Esvelt的办公室加入了我们之后，决定将线束新的遗传技巧，使他们能够诱导淘汰赛SCN9A只要他们愿意，本质上就是打开疼痛敏感度的开关。这可以通过在老鼠的饮食中添加一种特定的分子来实现，这种分子可以在老鼠吃含盐的食物时阻止神经元产生Nav1.7钠通道;在完成实验后，研究人员可以让这些动物恢复正常饮食，让它们的基因机制像以前一样开始制造Nav1.7。
埃斯维尔特说:“重要的是，当老鼠长大后，它们会发展出正常的痛觉行为，因为这可以防止它们养成咀嚼舌头或打架等坏习惯。”“你想让他们在成长过程中正常地体验疼痛，然后在你做实验之前把它关掉。”
我问埃斯维尔特，奇怪的是，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不会得到研究人员的尊重。纳贾尔是长岛人，说话很快，他也表达了我的担忧。“人们可能会用感觉不到任何疼痛的动物做更不道德的实验，”她说。为了避免这种情况，她建议利用实验室动物享有的现有保护措施;他们的想法是，让这些无痛小鼠保持与正常动物一样的分类，除了它们将通过埃斯维尔特的基因工程获得镇痛，而不是阿片类药物。
虽然我们现在对疼痛的理解已经足够深入，可以把它关掉，但我离开麻省理工学院时，仍然在想，无痛老鼠项目是否错过了构成痛苦的一些要点。在我的实验过程中，我的老鼠不会感到太多的疼痛，这要归功于我在手术前后给它们服用的鸦片剂，但很难相信它们不会感到疼痛。它们一生都生活在鞋盒大小的笼子里，大部分时间都被单独监禁。他们有玩具、住所和无限量的食物。然而，这些好处似乎无法弥补他们的监禁和侵入性手术。是不是比自由无痛更有价值，甚至是老鼠？
T帽子人关心实验室动物幸福是令人振奋的，并且动物根本有任何保护并不是微不足道的事实。它并不总是如此。像人类历史一样，动物实验的历史是令人毛骨悚然的残酷之一。在追求知识，娱乐或利润的过程中，人类造成了难以想象的痛苦，在几个世纪以来的动物。
关于动物生理学的人类好奇心带领古希腊人和罗马人对清醒，踢，尖叫动物进行Vivisections手术。Pergamum的Galen是一个生活在罗马的希腊医师，在呼吁中围绕着广告177描述了他的Vivisections解剖程序．他写道，为了进行大脑或脊髓手术，“你必须要么弄到一头猪，要么弄到一头山羊。”猪或山羊比猿猴更可取，因为“当猿猴被活体解剖时，你可以避免看到它不愉快的表情。”下一步，盖伦建议，把这只动物放在一块木板上，木板上有小孔，可以用皮带捆住它的四肢;然后，买一把结实的大刀。盖伦写道:“你切开的每一个伤口都应该是直线的，而且伤口应该毫无怜悯或同情地穿透深层组织，这样你只需轻轻一划，就能解开动物的头盖骨。”剥去头皮并切开头骨后，就可以开始实验了。“首先，你可以把它的大脑按在四个脑室的每一个脑室上，观察它的大脑是怎样紊乱的。”就这样，用最原始的术语来说，对大脑的研究诞生了。在某种程度上，这就是神经科学至今仍在运作的方式:观察大脑，操纵它，然后看看结果会对行为产生什么影响。
随着宣扬上帝创造动物是为了人类使用的基督教的兴起，人们对动物的态度变得暗淡。法国哲学家笛卡尔(Rene Descartes)写道，动物对痛苦刺激的反应只是反射，动物没有任何内在体验的能力，因为它们没有灵魂。对于这种空洞的观点，大约一个世纪后，伏尔泰作出了毁灭性的回应。“野蛮人抓住了这条狗，它在友谊中是如此惊人地超过人类，”伏尔泰在他的哲学词典在1764年,。他们“把它钉在桌子上，活生生地解剖它，以显示肠系膜静脉”，结果却“在它身上发现了与你自身相同的感觉器官……难道大自然把所有的感觉手段都安排在这个动物身上，让它没有感觉了吗?”现代科学已经证实了这位伟大思想家的反问，提供了大量的证据，证明动物，从老鼠到猕猴，从知更鸟到乌鸦，在身体和情感上都能感受到疼痛。
到19世纪晚期，一些动物实验是在麻醉下进行的，这种方法在19世纪上半叶被发现并得到改进。但又过了一百年，人们才开始在外科手术之外关心动物的健康。1966年，美国国会通过了《实验室动物福利法案》，要求实验室和动物经销商获得许可，由美国农业部检查设施，并为动物提供足够的术后镇痛。后来的福利法案实例建立了动物护理和使用机构委员会，由兽医、外行人和其他人员组成，负责确保实验室动物得到最好的护理。
我不认为我有不可剥夺的在动物身上做研究的权利。
随着法律开始改变，公众对动物痛苦的关注也开始改变。最令人震惊的是彼得·辛格的书的出版动物解放1975年。该书含有对残忍实验的噩梦描述（例如通过提供不可避免的电击诱导狗的无助的人），并提供科学企业的黯淡。“在数百万的实验中，只有很少可能被视为有助于重要的医学研究，”歌手写道。“没有直接和紧急目的的实验应该立即停止，并且在剩下的研究领域，我们应该尽可能地寻求取代涉及动物的实验，以外的方法。”
我上大学的时候就听到很多人称赞这本书，但直到去年我才读到它。我对辛格对基础科学效用的忽视感到震惊，并怀疑他的观点是否在这本书出版后的40多年里发生了变化。我也很好奇辛格会如何看待埃斯福特的无痛老鼠，所以我给他打了个电话。
“我不会否认一些动物实验对人类有好处，”辛格谨慎地说。在电话里，我立刻听出了他那干巴巴、冷静的语气动物解放如此具有毁灭性。Singer admitted that if an animal experiment could “cure some major disease that causes an immense amount of suffering,” and it was shown there was no other way to reach that cure, and the animals wouldn’t suffer in the experiment, “I would be prepared to say, ‘OK, the use of animals was justifiable under those conditions.’”
但基础生物医学研究和知识探索呢?在这种情况下，动物实验是正当的吗?“如果我们谈论的是基础研究，而不是治疗疾病的方法，那么要回答这个问题就会困难得多，”他说。“也许基础研究最终会产生一些副产品，帮助我们克服一些疾病。但从我的角度来看，仅仅为了获取知识本身，并不能证明对动物施加大量痛苦是正当的。你需要知道这将如何最终导致一些重要的突破，这将有利于人类或动物的众生。”
歌手对Esvelt的无痛老鼠更积极。“鉴于小鼠将被用在会导致它们身体疼痛的情况下，对遗传工程师小鼠对身体疼痛不敏感的情况是好的？如果你把它放在那样，那么我认为答案很明显是的，“他说。他警告说，esvelt的无痛小鼠仍然可以令人满意，沮丧，不满，害怕或焦虑。此外，实验者可能会觉得可以在正常小鼠中进行不切实际的实验，而无法认识到esvelt的转基因小鼠可能会体验其他类型的创伤。“所以有可能在痛苦的小鼠根本不存在的情况下，实际上有更多的痛苦。”
如果我们不知道基础研究的影响会有多大，辛格就不愿允许基础研究继续进行，这让我感到不安。只允许“有希望的”实验进行，忽略了一个事实，即从本质上讲，基础研究是不可预测的，因此几乎不可能知道哪些实验会产生有用的结果。只有在事后，一些实验看起来比其他的更有希望。
动物解放科学家特征作为动物福利健忘和关怀少，但这不是我是如何认为自己或我的同事的研究人员。我需要一个不同的角度，所以我回到了我的研究生教育开始的地方，哈佛医学院，想知道如果一个经验丰富的科学家可以帮助我做了什么让我感到不安歌手的哲学意义。我找到了里克出生，神经生物学教授，谁一直在努力的灵长类动物视觉系统自90年代初，询问如何在视觉皮层处理传入的刺激的神经元，并通过更高级别的皮质区广大连接的影响。
BOrn在研究生中闻名，作为专门的导师，更不用说骑自行车的爱好者和公开海洋游泳运动员。我在11月在一个寒冷的早晨在医学院的神经生物学系都参观了他。进入众议院的建筑物需要哈佛身份证，但灵长类的实验室担心害怕动物利用者的额外保障。当我等待的实验室锁着的前门等待时，适合56岁的闪亮的银色头发漂浮在一条长长的走廊里让我进去。
我们在博恩的办公室里聊了起来，他的办公室里还有他的自行车。他说到点子上了。他说:“我不认为我有不可剥夺的在动物身上进行研究的权利——我认为我们获得的知识和对社会的好处证明了这一点。”他告诉我，Born的个人动机是家人和朋友，他们曾因神经退行性疾病而遭受痛苦，后来去世。
她不会遭遇很多身体上的痛苦，但也不会体验到为人父母或与伴侣亲密相处的快乐。
伯恩自己在灵长类视觉皮层方面的研究主要集中在基础科学问题上，但也在脑机接口和神经修复术方面有应用。他的团队正在测试一种微型线圈装置，这种装置通过电子信号向大脑传递信息;他解释说，与博恩合作的猕猴是少数拥有“高分辨率视力的物种之一，这对测试这些设备是否能替代自然视力是必要的”。
“几乎我认识的所有从事基础生物学研究的人都喜欢动物，”伯恩说。“我们做这项研究的部分原因是因为我们对动物很着迷，对大脑是如何进化的着迷，或者对不同的大脑和不同的生物是如何解决相同的问题的着迷。我们对这些动物很好奇，我们爱它们。我认识的人几乎都养宠物。”但事实是，这种以基础研究的形式存在的好奇心是有代价的。“我们显然对动物造成了伤害，”博恩继续说道。“我们剥夺了他们的自由。我们给它们做手术。”虽然实验室里的灵长类动物手术的护理标准与人类的程序相当，“任何做过手术的人都知道，这不是世界上最令人愉快的事情。”
就在这里的难题：虽然现代技术大大降低了许多实验动物的痛苦经历，这是否让科学家使用他们，因为我们好吗？“我不相信有一个哲学先验回答说我们是否能做到这一点，”波恩说。“这是社会的一种价值判断。这是一个社会需要与自己进行的讨论。”
我离开博恩的办公室，沿着走廊走，跟在一个推着一车苹果片和葡萄的技术员后面。当他挤过门进入灵长类动物设施时，我瞥见猕猴在它们的线框笼子里跳上跳下，兴奋地尖叫着，期待着下午的小吃。
BAsic科学是一场赌博。你做实验时不知道什么会成功，什么不会。在我攻读博士期间，我的努力产生了一个有趣的科学结果，那就是，在老鼠大脑的视觉部分，有比以前知道的多得多的运动信息。我认为这些数据是值得动物付出生命的，因为每一点知识都奠定了我们基本大脑过程的基础。我的数据可能有一天会为试图治愈疾病的科学家或制造视觉假肢的工程师提供基础知识。
尽管如此，我不能否认我觉得不安。基因工程啮齿动物感觉不痛苦可能不是答案。谁是那种无痛的？动物或我们？也许社会将与本身讨论，有一天决定应该有权禁止动物实验，或者可能会在动物护理和好奇的基础研究之间取得更好的平衡。现在，我不能让我的情绪干扰我的工作。我必须清楚地看到并专注于确保动物在实验期间获得最佳护理。我尽量尽量减少他们的痛苦。
至于GRat66，她不太可能在她的一生中遇到很多身体上的痛苦，但她也不会体验到自由、为人父母的快乐或与伴侣的亲密关系。阿片类药物，利多卡因和异氟烷都让她无法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。一块笨重的塑料取代了她头顶的皮肤。她看不见，所以在手术后的第一天，每当她太靠近喷水口时，她就会用植入物撞到喷水口，她不知道为什么有什么东西阻止了她按计划向前跑。她很快就适应了，然后，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电线从它头上的电子设备中蜿蜒而出，把它和电脑连接在一起，就像一根线把孩子的手和气球连接在一起一样。
目前，Grat66拥有庇护所，食物，大量的花生酱，甚至没有含有在“真实世界”中的东西，里面有可能在任何时候都能吃她的掠食者。录音后，在分析她的数据时，她会度过宁静的几个月。尽管如此，我将需要从GRAT66的最后一件事，以验证实验是否成功。那件事是她的大脑，我会为她杀了她。
Grigori Guitchounts是一位神经科学家。
