3R

在動物實驗中，3R是Reduction（減少）、Replacement（替代）和Refinement（優化）的簡稱。 W. M. S. Russell （動物學家）和 R.LBurch（微生物學家） 1959 年發表了《人道主義實驗技術原理》(The Principles Of Human Experimental Technique)一書 ,第一次全面系統地提出了3R的理論。

Replacement代替：倡導應用無知覺材料替代有知覺動物的方法。如利用組織學、胚胎學或計算機方法取代整體動物實驗，以低級動物代替高級動物或電腦模擬等。

Reduction減少：指在保證獲取一定數量與精確度的信息前提下，通過選擇優質量動物、改進實驗設計、規範操作程序等，達到動物使用數量的最少化。

Refinement優化：使用動物時盡量減少非人道程序的影響範圍和程度。優化飼養方式和實驗步驟，在動物正常狀態下取得真實可靠的實驗數據。

Replacement代替

“替代”實驗動物一直是生物醫學研究的熱點問題，它包括體外技術、使用低等動物、各種模型模擬等方法，有些替代方法甚至優於傳統的動物實驗。但是，替代的方法是建立在充足的資金和先進的技術上的，尚需要更多的探索。既往的教學實驗有其自身特點，是一個重複性驗證實驗，重點在於讓學生掌握實驗技術、弄清實驗原理，所以有很大的替代空間。最常用的方法就是通過音像材料和計算機模擬，其中教學錄像的使用是最普遍的，可通過教學錄像熟悉操作步驟、掌握實驗技術並省去了一些學生只需了解的驗證性實驗。例如，一些損傷的觀察實驗，實驗目的只是觀察損傷后動物的病理反應而非學習操作方法，所以這類實驗實無親自操作的必要，通過錄像教學即能達到目的。在平常的教學中我們很注意教學錄像的作用，專門安排教學錄像課時並結合多媒體的應用，將這類實驗盡量用上述手段承擔，起到有效的“替代”作用。在我實驗動物中心，新建成的SPF實驗動物設施每個房間都安裝有攝像頭、並能將其接人網際網路實現網上直播。學生通過這些設施就能方便的觀摩各種實驗，甚至可以做到足不出戶。通過這項新技術的嘗試，可以使學生提前熟悉實驗過程、熟練實驗技術，直接或間接的達到了替代的效果。用低等動物代替高等動物和用非生命的代替有生命的也是比較常用的替代方法，將這種方法推廣到別的實驗中作用很大，例如，外科的骨折實驗能否用家兔或大鼠代替狗等大型動物，用魚和蛙等低等動物代替一些較高等動物的生理實驗都是可以探索的。

Reduction減少

用多少動物或者說怎樣用最少的動物達到所預計的實驗效果一直是動物實驗中長期討論的話題。首先，我們必須明確減少不是單純的減少動物的用量，而是在得到同樣實驗效果的前提下減少不必要的浪費，或是使用同樣多的動物獲得更多的實驗數據，從而避免動物的濫用。但是，要做到真正的“減少”也並不容易，需要從以下幾方面人手：①對實驗動物用量進行科學統籌。改變過去在實驗中隨意取用動物的習慣，根據實驗人數和分組情況設計動物用量，保證每個人既有實驗機會又減少實驗動物的浪費。我們通過計算機將學生人數、實驗動物數量、實驗時間進行統籌安排和模擬，得出合適的實驗動物用量，以有效的減少動物用量。②提前熟悉操作過程，優化實驗步驟。我們通過錄像教學、多媒體教學、實驗網上直播等方法使學生了解操作過程，並通過計算機模擬等手段熟悉並優化實驗步驟。在實踐中我們發現，實驗技術的好壞、對實驗過程的熟練程度與動物用量有密切關係的，提前做好這些工作不但能使實驗順利進行，也能減少動物的用量。以“家兔耳緣靜脈抽血”為例，如果對實驗做好指導工作，從耳尖到耳根抽血就會避免血管栓塞，可以讓學生有充分的練習機會，間接的減少了動物的用量。

Refinement優化

動物實驗的優化是很有必要的，而大多數實驗並沒有達到甚至沒有考慮到優化的問題。做到實驗動物的優化需要多方面努力，不僅體現在實驗程序的設計上，還要加強動物福利意識的教育，因為對動物的痛苦和不安視而不見優化是無從談起的。在實驗動物學所做的教學實驗中，我們要努力向學生灌輸動物福利意識，杜絕虐待、戲弄動物的現象；要求學生提前預習實驗內容，通過觀看教學錄像熟悉實驗技術、優化實驗程序，提高實驗成功率從而減少動物不必要的痛苦；做好實驗前動物餵養工作，妥善運輸動物，注意動物所處環境的舒適性；選擇痛苦較小的方法或安樂死處死動物，禁止空氣栓塞、棍擊、溺死等不人道的方法處死動物。在處死動物的時候避免其他實驗動物在場，以減少動物的緊張不安情緒。隨著我中心SPF實驗動物設施的建成和其他一系列設備的提升，動物的飼養環境和實驗環境得到了極大的改善，動物實驗的優化就相對容易達到了。總之，優化的過程是減少實驗動物不必要痛苦的過程，其本身對實驗的科學性和準確性也有幫助，這需要實驗者富有同情心和熟練的實驗操作技術，並能將這種優化的意識養成習慣運用到以後的實驗及工作中去。