Nature重磅：動物實驗將成為歷史

去年11月，英國政府宣布了一項“大膽”的計劃：逐步淘汰某些領域（如皮膚刺激測試）的動物實驗。緊接著，美國FDA也放出狠話，要在3-5年內，讓動物實驗成為藥物安全測試中的“例外，而非常態”。

一時間，“動物實驗的黃昏”成為科學界最炙手可熱的話題。

一個長達千年的實驗，為何突然被叫停？

提起動物實驗，我們并不陌生。從小白鼠、兔子到狗和猴子，它們為人類的醫學進步做出了巨大犧牲。僅在英國，2024年一年就進行了264萬次動物實驗。

但一個殘酷的現實是：這些犧牲，很多時候換來的卻是無效的結果。

數據顯示，在動物實驗中表現良好的藥物，最終有高達86%在人體臨床試驗中失敗。原因很簡單：我們是人，不是體型更大一點的老鼠。

最典型的例子就是敗血癥。科學家們在嚙齒動物模型中研發了超過100種“特效藥”，個個效果拔群，但在人體試驗中卻全軍覆沒。老鼠和人類的免疫系統差異太大了，在無菌環境里長大的純種小鼠，根本無法模擬真實世界中千差萬別的人類患者。

正是這種巨大的鴻溝，催生了對替代技術的迫切需求。

誰是接班人？三大“新武器”登場

科學家們將動物實驗的替代技術統稱為“新方法學”，它們正從三個維度發起全面進攻：

1. “器官芯片”：一塊U盤，代替一個生命

想象一下，一塊小小的、透明如U盤的塑料片里，流淌著微量的液體，上面生長著會跳動的人類肝臟細胞。

這就是“器官芯片”的魔力。由哈佛大學頂尖研究所孵化的公司Emulate開發的“肝臟芯片”，已經在2024年被FDA納入特別支持計劃。它能以87%的準確率識別出哪些藥物會損傷肝臟，甚至能揪出那些在動物實驗中“蒙混過關”的肝毒性藥物。

“這不是更好了，而是更‘人’了。”支持者們認為，用人類細胞在體外構建的微器官，當然比動物的器官更能預測人類身體的反應。

2. “類器官”：在培養皿里養個“迷你你”

如果說器官芯片是2D的流水線，那類器官就是3D的“微縮景觀”。科學家們利用患者的干細胞，培育出毫米級別的微型大腦、心臟、肝臟甚至腫瘤。

斯坦福大學的科學家約瑟夫·吳開展了一項名為“盤中臨床試驗”的研究。他從一個患有遺傳性心臟病家族中提取細胞，培養出跳動的迷你心臟，然后用這些“小心臟”去篩選藥物。結果，他們成功找到了一種對家族成員有效的心血管藥物。

這為“個體化醫療”打開了新的大門：未來，在為病人用藥前，或許可以先在他的“迷你器官”上試一試，看哪個藥最管用。

3. AI與計算機模擬：從“濕實驗”到“干實驗”

既然藥物和身體的作用本質上是化學反應，那為什么不在計算機里模擬呢？

美國FDA的研究人員已經開發出一個名為“AnimalGAN”的模型。他們用8000多只大鼠的真實實驗數據訓練AI，現在，這個AI可以生成“虛擬大鼠”，并預測不同化合物對它們肝臟的毒性。

2021年，一個基于430種化學物質數據開發的計算機模型，已經被國際組織認可，可以取代動物實驗，用來測試某種化學物質是否會導致皮膚過敏。

未來已來，但路還很長

面對如此迅猛的浪潮，我們是否即將迎來一個完全“無動物實驗”的科研世界？

答案是：曙光已現，但路阻且長。

目前，各國的戰略都采取了“分步走”的策略。比如英國政府就將動物實驗分成了三個籃子：

籃子1：立即淘汰。比如今年就要被淘汰的皮膚刺激測試，已有完美的計算機模型替代。

籃子2：逐步減少。比如在狗和猴子身上進行的藥物代謝實驗，計劃到2030年減少35%。

籃子3：暫無替代。比如測試化學物質對魚類內分泌的影響，這類極其復雜的生物體交互行為，目前尚無替代方案，目標是到2035年攻克。

最大的障礙：“驗證”。

一個器官芯片或一個AI模型，要想被制藥公司和監管機構采信，必須經過漫長、昂貴且嚴苛的驗證。必須證明它不僅準確，而且可重復，能經受住全世界的檢驗。

科學家們擔心，如果急于求成，用尚未成熟的替代技術去預測藥物，可能會導致更多像動物實驗一樣的失敗，甚至帶來更大的風險。

正如加州大學戴維斯分校的遺傳學家肯特·勞埃德所說：“除非我們對新技術的要求，和對待動物模型一樣嚴格，否則會造成傷害。”

黃昏之后，是什么？

英國弗朗西斯·克里克研究所的生物學家羅賓·洛維爾-巴奇坦言，復雜的生物系統，比如衰老過程、內分泌系統的相互影響、人類獨有的行為和認知，在短期內仍無法在芯片上重現。

“在基礎發現科學領域，我們未來一段時間內，仍然需要動物。”

所以，這并非一個簡單的“取代”故事。更準確地說，這是科學工具的一次“代際更迭”。

從直接觀察活體動物，到在芯片上模擬人類器官，再到用AI預測結果，我們的工具箱從未如此豐富。動物實驗或許終將退居二線，成為只在“特殊情況下”才動用的最后手段。

而那個時代的核心，將不再是“像人的動物”，而是“更真實的‘人’”。

當“臨床實驗在盤中”成為現實，當每一個患者的細胞都能在培養皿里建起一座“數據雙胞胎”，一個真正屬于精準醫療和個性化治療的時代，才剛剛拉開序幕。

參考資料：

Nature | News Feature | 25 February 2026

The age of animal experiments is waning. Where will science go next?

By Diana Kwon