本文作者:图图
6 月初,由中国科学家进行的一项使雄鼠成功怀孕的动物实验引起社会关注和广泛争议。
目前,最新进展显示,根据本文第一作者和通讯作者张荣佳于 Pubpeer 网站上关于该研究讨论给出的回应显示,迫于外界对于该研究的激烈争论与批评的压力,「经过慎重考虑」,作者一度向 bioRxiv 提出撤稿请求。
但随后,作者表示「没有做错,只是进行了动物实验」,已致函 bioRxiv 以阻止撤回稿件的申请。
原文作者于 Pubpeer 的回应
这项让研究者与外界争论不休的实验,到底做了什么?
这项研究于 2021 年 6 月 10 日在线发表于 bioRxiv,6 月 16 日更新了第 2 版。这是一项尚未经过同行评议的预印本,也就是尚未正式发表。研究者是海军军医大学海军医学院教育机构实验教学示范中心、海军军医大学海军医学院营养与食品卫生系张荣佳和海军军医大学附属长海医院妇产科医师刘玉环。
根据论文描述,该研究模型的建构分为四个步骤:
第一步:建模和筛选异性生物对,将阉割的雄性大鼠与雌性大鼠进行联体共生手术;
第二步:将雌性大鼠的子宫移植到异性共生对的雄性共生体中;
第三步:将囊胚期胚胎移植到雄性共生体的移植子宫(试验组)和雌性共生体的天然子宫中(对照组);
最后一步:在胚胎发育的第 21.5 天进行剖腹产,观察妊娠结局。
图片来源:bioRxiv
雄性怀孕是自然界中极为罕见的现象, 目前,自然界中只有海龙科(Syngnathidae)是人类已知的、可由雄性繁殖后代的物种。
所以关于雄性是否真的能实现怀孕一直是人类无法逾越的自然铁律和想要进一步探究的奥秘,这项研究也是在这样的好奇心驱使下展开的。
面对为何会做该实验的质疑,据该文作者在 Pubpeer 上的解释称:「只是出自研究者的个人兴趣和好奇心」。而在这篇预印本论文中,并未交代机构伦理委员会是否有审查、伦理审查的批号。
据作者介绍,自己是在了解到 Science 2014 年十大科技突破新闻中的「异时共生小鼠模型」后,深受启发,才有了这样的实验设计。
异时共生/联体共生(Parabiosis)是指两个完整的活体动物通过手术连接并形成一个共享的循环系统的情况,研究证明一只动物可通过它们的共同循环系统在生理水平上快速和持续地交换细胞和可溶性因子并影响第二只动物。
基于此,研究者提出设想:即通过雌性大鼠联体共生结合子宫移植、胚胎移植,从而实现雄性大鼠怀孕。
研究中共建构了 163 对联体共生大鼠,最终共有 46 对联体共生大鼠成功移植了胚胎,其中仅有 6 对联体共生的雄性和雌性大鼠成功受孕,成功率 3.68%。移植入雌性大鼠子宫的胚胎数共 562 个,移植入雄性共生体移植子宫的胚胎数共 280 个,雄性共生体移植的胚胎中共有 10 个胚胎发育成功,成功率 3.57%。
雄性大鼠妊娠结局
图片来源:bioRxiv
实验是否符合动物伦理?
对于动物实验研究,国际兽医学编辑协会曾发布《关于动物伦理与福利的作者指南共识》,提出了相关规范。
《世界医学协会赫尔辛基宣言》尽管是涉及人类受试者的医学研究伦理原则,在其 12 条中也有明确规定: 「为研究所使用动物的福利应给予尊重」。
3R 原则也一直作为实验动物伦理审查的重要标准:即替代(replacement)、减少(reduction)与优化(refinement)。替代是指使用低等级动物代替高等级动物,或不使用动物而采用其他方法达到与动物实验相同的目的。减少是指为获得特定数量及准确的信息,尽量减少实验动物使用数量。优化则是对必须使用的实验动物,应尽量减低非人道方法的使用频率或危害程度。
实验动物伦理的核心要求是必须对研究给动物可能带来的伤害与研究产生的潜在受益加以权衡,并将伤害最小化和受益最大化。
面对该研究实施中对于大鼠的阉割、手术等各种操作涉及的动物伦理问题提出的质疑,张荣佳在 Pubpeer 回应:在这项研究过程中做到尽可能减少使用动物的数量,尽量减少动物的痛苦。在手术过程中使用了不同的受体,使用的大鼠数量减少了 60 只;所有手术均在麻醉状态下进行,整个实验过程中动物没有出现尖叫等疼痛症状。此外,为减轻大鼠分娩的痛苦,采用了剖腹产。
在论文中材料与方法部分,作者则表示,该实验程序均根据当地关于动物福利和许可的道德准则进行。
作者就实验过程中运用的几项专业技术也相应给出了符合动物伦理的依据:
异时共生:在 Pubmed 上可以检索到很多异时共生动物模型的文献记载;
子宫移植:确实有人体试验伦理规定不允许将子宫移植给男性,但没有规定禁止动物实验,事实上,一些专家鼓励进行动物研究,这些也可以在 Pubmed 中检索到相关讨论;
胚胎移植:早在约 60 年前,科学家已经将胚胎移植到雄性小鼠身上;
此外,作者表示,只有通过动物实验我们才能知道会发生什么。
实验结果如何解读?
而实验结果应该如何解读,成为了大众的主要争议点之一。
作者表示:「在评论前请仔细阅读论文,不要把老鼠和人类联系起来,不要把雄性联体共生大鼠和雄性大鼠联系起来」。
从科学研究者的角度来看实验结果,只有当共生雌性大鼠怀孕的情况下,暴露在雌鼠血液环境中的异性共生的雄鼠才可能怀孕,且成功率较低。如果离开联体共生的环境,雄性大鼠怀孕就无法实现。
作者则在 Pubpeer 上表示:「即使考虑到人类,我们的实验也恰恰相反,表明现阶段人类男性怀孕是不可行的。因为我们发现只有接触过的怀孕雌性大鼠血液的雄性共生体才有怀孕的可能,而且成功率很低。如果我们的研究结果是正确的,这几乎是对人类男性怀孕的死刑判决」。
华中科技大学哲学学院教授、生命伦理学专家雷瑞鹏告诉丁香园:「从实验设计的角度上来说,首先必须考虑研究的科学价值与社会价值。我们不能保证所有研究都对动物没有风险与伤害,但它一定是『可辩护的』,也就是说,预期的受益、科学价值能为这些伤害辩护。
但从这个实验来看,风险相对比较大,预期的受益又不太确定。因为实验要牺牲好多只雌鼠,也无法做到完全的雄鼠怀孕,而是以一种联体共生的条件存在,最后胚胎存活的比率也并不是很高。因此,科学价值和社会价值都不明确。」
医学伦理专家谢林(化名)告诉丁香园:「科学家有好奇心,而好奇心的目的就是为了获取新的知识,所以不要限制他——当然,是在遵守基本规范的前提下。以这个实验为例,产生了新的知识,我认为就可以立得住脚了,同时,它还可能对女性生殖系统的疾病有一些帮助,我认为实验的价值是可以被争议、也需要被讨论的。
拿动物做实验肯定是为了检验一个假设,或者是产生一些以前没有的新知识,但是这些新东西不见得能马上转化为实际的应用,如很多基础性的研究,但是这些研究不容忽视的潜在价值在于它能为后人的继续探索提供更多启发。
另外,也需要考虑经费来源的不同。社会公共资源与非公共资源,在立项方向、评审和资助优先顺序等方面存在很多差异。如果是非公共资源,如私人、企业或私人团体,那么哪些项目获批,根据基金设立的初衷,项目选择的范围相对更宽。
而如果是公共资源,在基金设立初衷的基础上,某一项目获批与否,往往交由项目评审的科学家,作为学术共同体的代表,同时也作为社会公共利益的代表,在有限经费的情况下对科研项目的重要性进行优先排序,这类项目遴选标准更明确。
而不同经费来源的情况下,在遵循基本规范的前提下,专家的评判与公众评判可能不尽相同,但这更多属于公众对科学认知方面的问题,仅仅因为这种不同而直接否定某类项目,可能欠妥。」
动物实验,是否适用人类道德标准?
根据《实验动物福利伦理审查指南(GB/T 35892-2018)》中提及的审查原则,其中提到几个伦理审查原则,其中包括:
必要性原则:实验动物的饲养、使用和任何伤害性的实验项目应有充分的科学意义和必须实施的理由为前提。禁止无意义滥养、滥用、滥杀实验动物。禁止无意义的重复性实验。
伦理原则:尊重动物生命和权益,遵守人类社会公德。
图片来源:《实验动物福利伦理审查指南》
而针对这一准则,有网友提出,在小鼠身上开展此类实验是不符合人类公德的,这一技术发展下去,在将来可能对人类社会的伦理道德造成冲击。
华中科技大学哲学学院教授雷瑞鹏告诉丁香园:「关于遵守『伦理原则』这一点,我认为还是存在一些不清晰的地方。比方说,尊重动物生命的权益,但是做动物实验,是无法完全尊重动物生命的,是必须通过牺牲一些动物的方式,来取得成果的。
不做动物实验的话,直接到临床试验这一步的话,带给人的伤害会更大,例如反应停事件。所以,很多时候动物实验就是关键的一步,很多毒副作用都要在动物身上得到基本的验证——所以,尊重动物生命的权益,这是无法完全实现的。
从我们研究伦理的角度来说,强调的主要是对动物的伤害风险与人类受益之间的权衡,同时,也需要在不同的动物之间去筛选。例如灵长类动物感受疼痛能力的更强,所以这一类的实验开展就应当更加谨慎,尽可能以更低等、感受痛苦的能力更弱一些的动物来替代。
从基因编辑婴儿事件之后,国家层面上对于科技伦理、科研伦理越来越重视,一方面成立了国家科技伦理委员会,另一方面,从制度制定到落地执行也需要更多伦理专家的参与,让专业的人来做专业的事。」
医学伦理专家谢林(化名)告诉丁香园:「这个标准有一个基本的观点,现在的实验动物伦理是伦理理论与现实妥协的情况下的效用论,Peter Singer 提出动物有对痛苦感知的能力,所以要感受它们的福祉,但也应与科学价值和社会价值相权衡。
简而言之,在 Peter Singer 为代表的学说之前,对动物的道德考量不是说没有,但基本无法被拿到台面上来与对人类的科学或社会价值,即动物实验所产生的知识进行权衡比较的。
Peter Singer 之后,对动物的道德考量,尤其是对其痛苦的考量,会被拿到天平的一端与科研价值进行比较,这种情况下权衡的结果,往往我们会在权衡后承认很多科研的价值更高,但并未因此不考虑对动物的伤害,如要求尽量减少对动物的伤害,这是一个基本立场。完全禁止动物研究,在现实的科研实践中,是不可能实行的。
这里说到遵守人类社会的公德,对于公众和研究者来说,不能说担心男性可能怀孕,就连老鼠怀孕就不能研究了——需要考虑哪些是『这个』研究本身,哪些是『这个』研究的潜在影响,我觉得对人类社会公德的考虑并不适用于这一实验。」
动物实验,会冲击人类社会吗?
华中科技大学哲学学院教授雷瑞鹏对丁香园表示:「对于动物实验与人类实验的伦理辩护是不同的,在动物实验上积累的一定的证据之后,才能进入到临床试验阶段。但动物实验,是在对动物的伤害和人类的受益中权衡,而涉及人类的临床试验,则是人类受试者的风险与群体的受益。
涉及动物和人的研究可辩护的目标都是增进人类可普遍化的知识,只是风险/受益权衡的侧重点不同。不具备科学价值和必要性的研究一定是不符合伦理的。
至于引发人类伦理矛盾,首先,这还是一个没有充分论证得出的结论。不是所有新技术我们都要反对,只要符合基本伦理原则的研究,就是可以开展的。
我们常常说的一个概念叫『道德滑坡』,经常有人拿它来反对安乐死,认为安乐死合法化后容易导致一系列问题,例如滥用安乐死、没有经过本人同意就『把人安乐死』 但在真正实施了安乐死的国家或地区,没有有力的数据、研究、实证来证明出现了这样的滑坡。
通过制定明确的规范,是可以避免这种担忧的。」
医学伦理专家谢林(化名)告诉丁香园:「首先,我们要先区分这三个层面:其一,从科研设计上,它能产生哪些结果、我们能获得哪些新知识,这些是比较客观的判断,这方面争论可能比较小;其二,这些新知识价值几何?我认为,目前大家对这些新知识价值的判断,可能是存在分歧的。
其三,我们基于上述两类判断基础上,还会担心技术是否会被滥用,冲击人类社会现有规范?例如将来在人类社会,男性是否也会怀孕。这实际上更多取决于如何进行有效的管理。
从实验来看,获得了新的科学事实、而这些新知识具有价值,但作为公众来说,可能无法完全理解研究的价值,以及研究结果潜在使用时现有技术伦理治理规范是否允许。这个时候就需要科普、需要交流,但在媒体的报道中可能过度放大了某些“伦理”的信息,导致公众的理解出现了偏差。
因此公众会担心出现『道德滑坡』,而这种担心事实上是不必要的,对技术有效的伦理治理能够防止道德滑坡。长期来看,这样的负面报道会甚至会阻碍科学研究的进展,也影响公众对伦理学的认知。」
为什么大众愈发关注伦理问题?
华中科技大学哲学学院教授雷瑞鹏对丁香园表示:「生命科学最大的特点,就是关乎『人』——一方面,它的研究是面向人的,另一方面,是要以人作为研究对象的,这种紧密的联系与物理不同,是深入细胞核的,能干预人的身体,甚至对我们的基因进行编辑,所以大众的高关注度也是自然而然的。
但在大众关注度高的同时,我们也要积极向外输出,去推动科学的规范,也让公众与科学研究者之间建立一种相互信任的关系。」
医学伦理专家谢林(化名)告诉丁香园:「在科学技术不断进步的大背景之下,我们在对未知的边界进行探索,同时也有技术能力触及一些传统上被认为的禁忌领域。越来越多的工具为我们所用。
另一个方面仍旧是传媒发展背景下媒体的角色,信息的可及性越来越强,媒体让公众有更多机会参与到科学技术的讨论之中,这本身不是一件坏事,但娱乐至死的风向也需要警惕,严肃的话题需要严肃处理,科学问题仍需要认真地讨论。」
致谢:本文经华中科技大学生命伦理学研究中心执行主任、哲学学院教授 雷瑞鹏 专业审核
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