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動物實驗的科學倫理思考范文1

實驗動物學在本校是該專業的一門學科基礎選修課，通過實驗動物學的課程教學和實驗教學，使學生掌握實驗動物學的基本理論知識和基本實驗技能，了解實驗動物學對于生命科學發展的重要意義，了解國內外實驗動物學科的發展狀況及相應法律法規，培養學生的科研創新能力和解決實際問題的能力，使學生養成科學嚴謹的實驗態度和良好習慣。要求學生能掌握實驗動物學的基本理論知識，樹立良好的倫理觀念，熟悉動物實驗的基本操作，對實驗動物有深入的了解，能夠正確地選擇實驗動物進行實驗。

2實驗動物學理論教學的改革

2．1貫徹實驗動物標準化、實驗動物倫理與福利、實驗動物管理政策與法規的理念

隨著實驗動物管理的不斷完善，課題申報、鑒定、文章發表都需要提供相關實驗動物的倫理資料證明，對實驗動物倫理福利與標準化的要求也日趨嚴格。因此，在授課過程中應加強實驗動物倫理觀念的灌輸與標準化的介紹。不同國家對實驗動物管理和立法有不同的尺度，但都是圍繞保障動物福利和實驗動物質量兩個方面進行的［3－4］。自1988年我國先后了國家和地方法規100余項，《廣東省實驗動物管理條例》于2010年10月1日起正式實施，是指導本省實驗動物管理具體做法的地方法規［5］，因此在實驗動物管理法規介紹中，不僅要讓學生對國內外的實驗動物立法有一定的認識，還要重點解讀關于廣東省實驗動物管理法規與實施現狀。

2．2在保證實驗動物基本知識系統學習的前提下，側重前沿知識的更新

實驗動物技術正朝基因工程技術發展，國內多家大學與研究所都相繼建立了先進的模式動物研究平臺，如南京大學模式動物研究所的“國家遺傳工程小鼠資源庫”，北京大學的“轉基因/胚胎冷凍平臺”、“人類疾病實驗動物平臺”等。實驗動物教學必須隨著實驗動物研究的發展趨勢及時地調整、改革才跟上形勢。新的實驗動物教學應該使學生既要掌握基本概念和理論知識，熟悉實驗動物的實驗技術，還要進一步了解實驗動物的發展方向、動態及在生命科學中的應用。講授基因工程動物制作技術及應用，介紹基因工程動物的制做流程、最新的模型種類、相關單位在該研究方向的研究進展等，并鼓勵學生多看實驗動物方面的研究文獻，讓學生對基因工程動物的研究方向有一定的認識，并了解國內外相關的研究機構。

2．3科研案例教學培養學生的科研創新思維

實驗動物學的理論知識廣泛，學習起來容易感覺枯燥，而且很難將理論與實際應用聯系在一起，導致教學效果不理想。通過科研案例，使抽象的理論變得生動、具體，既提高學生的積極性，又能培養學生的科研創新思維。科研案例教學應如何實施?授課教師通過收集有關實驗動物的科研項目以及文獻資料中具有代表性的科研案例給學生舉例講解;隨后擬一個研究方向，組織學生動手設計科研課題，由學生自己制訂研究的目的、內容與方案，若條件允許可進行方案實施;最后，學生將得到的結果進行總結論述，由授課教師進行打分評價。使學生在實驗過程中加深對基本概念和理論知識的理解，從而提高其分析問題和解決問題的能力，將教學和科研有機地結合起來。

3實驗教學的改革

3．1強化基本動物實驗技術的操作在實驗動物教學中，動物實驗技術是教學內容的重點之一，所占課時的比重較大，在本校實驗動物實驗課的學時與理論課學時都為16學時。作為生物專業技術的人才，動物實驗技術是必備的實驗技術之一，因此動物實驗課要求學生對基本的動物實驗操作技術必須熟練，堅實的動物實驗基礎是一切高深動物實驗的技術儲備。實驗動物的基本實驗內容，包括正確的抓取、固定、處死方法，各種給藥途徑，體液的采集和手術方法，不同種屬的動物麻醉方法及急救方法等。若經費足夠的條件下，在實驗動物的選擇除了大小鼠、豚鼠、兔子外還應適當增加大動物的實驗內容，如犬或豬，讓學生熟悉不同動物的生理學、解剖學特性與正確的基本實驗操作，該部分課程設置為12個學時。

3．2鍛煉動物模型的制作能力，增加實驗設計環節

為結合前沿學科的發展，培養學生的創新思維，最后4個學時讓學生結合實際應用，自主設計和完成一個實驗方案，做一些疾病模型，如腫瘤模型、中風模型、皮膚移植模型等，以培養學生的科研思維和操作能力。實驗設計過程由學生查閱資料，擬定具體實驗方案和步驟。實施過程中鼓勵學生獨立思考與團隊交流，每一步實驗都要求學生仔細觀察記錄，實驗結束后在教師的指導下及時整理、統計實驗數據，分析實驗結果。通過這一實驗環節，不僅能驗證學生基本實驗操作的熟練程度，還能培養學生的科研思維，解決與分析問題的綜合能力。

3．3完善動物實驗平臺的建設

標準化的實驗動物飼養條件和環境質量控制是保證實驗動物質量合格的重要條件，也是保證動物實驗條件穩定的前提。隨著科學研究的發展，對實驗動物的要求越來越高，重視實驗動物的飼養和研究平臺建設，不僅能提高實驗教學質量，對于實驗動物學科的發展及科研實力的提升更具有重要意義。由于本校沒有專用的動物飼育室與動物實驗設施，對實驗動物的教學與科學研究的發展構成了較大的障礙。為了滿足本專業學生的培養要求，應爭取上級部門的資金投入，籌劃實驗動物標準化平臺的建設項目，建立屬于佛山科學技術學院的實驗動物中心，為教學與科研供應高質量的實驗動物與提供標準化的實驗環境設施。

4結語

動物實驗的科學倫理思考范文2

Laboratory Animal Science

Tan Xiangwen； Xu Jinhua；Wang Zongbao； Wu Duansheng

Liu Xin；Yao Feng

（①Department of Laboratory Animal Science，University of South China，Hengyang 421001，China；

②School of Pharmacy and Life Science，University of South China，Hengyang 421001，China）

摘要： 實驗動物學對生命科學發展具有重要支撐和促進作用。在實驗動物學教學中，對教學內容、教學方法和考核方式等方面進行了改革和探索，激發學生對科研的興趣，著力培養本科生的科研能力,取得了較好的效果。

Abstract: Laboratory animal science has become an important effect of support and promotion in life sciences development. In the teaching process of laboratory animal science, a series of teaching reforms have been performed and explored. The reforms deal with several aspects, such as teaching content, teaching measures, and examination manners. The basic approach was to excite students' research interest, focus on training undergraduate students' scientific research capability. A good effect of teaching reforms has been obtained.

關鍵詞： 實驗動物學 教學 本科生 科研能力

Key words: laboratory animal science；teaching；undergraduate student；scientific research ability

中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）26-0202-02

0引言

隨著科學技術的發展和社會對高素質人才的需求，高校學生作為國家人才精英的儲備庫，他們的科研、創新能力如何將對國家的整體實力產生重要的影響[1]。《高等教育法》把具有從事本專業“研究工作的初步能力”作為本科生培養的學業標準重要目標之一[2]。國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）明確指出，高等教育要“支持學生參與科學研究”。在校本科學生參加科研活動不僅有利于其創新能力的培養,而且是使其專業知識得以活化的一個有效的途徑[3]。科研能力是指屬于各學科領域研究者共同具備的一種能力。其狹義是指從事具體科學研究工作的能力，主要包括創新能力、觀察能力、實際操作技能等。隨著社會進步及科學技水平的快速提高，人們對科研能力有了更廣義的要求，即除了能從事具體的科學研究工作外，還包括組織管理能力、團結協調能力、文字和語言表達能力等要素[4]。實驗動物學（Laboratory animal science）是研究實驗動物和動物實驗的一門新興學科，是隨著醫學、生物學的發展而興起的一門融生物學、醫學、畜牧獸醫學等知識為一體的綜合性新興交叉學科，對生命科學的發展起著越來越重要的支撐和促進作用，直接影響著許多生物醫學研究課題的確立、實施。人類基因組計劃，基因結構與功能組學的研究等重要研究都離不開高質量實驗動物的廣泛應用。對于生物醫學專業本科生而言，養成科學思維，掌握動物實驗科學研究方法十分重要。作者長期從事實驗動物學理論與實驗課的教學工作，重視教學改革，就如何提高本科生的科研能力進行了探索與實踐，取得了較好的效果。

1理論教學注重培養本科生的科研意識

理論教學是培養學生科研能力的重要途徑。科研活動需要創新思維與創新方法，每一門課的教師都應當將創新的思想有意識地貫穿于教學過程始終，在自覺引導學生學習書本知識的同時，促使其善于發現問題、思考問題、解決問題，提出新思想、新觀點。實驗動物學雖然起步較晚，但已形成其獨有的理論體系和學科特色，是一門應用性很強的學科。如何將這眾多的教學內容在有限的時間里傳授給學生，培養科研意識，是每一位實驗動物學教師應該認真研究的重要課題。

1.1 編寫合適的教材教材是科學知識的載體，也是培養人才的需要。實驗動物學尚無全國通用統編教材，2001年我們組織了省內10余位實驗動物科技人員，在原來內部教材《醫學實驗動物學》基礎上，編寫了《實驗動物學》（2001年，湖南科技出版社）作為教材。該教材在查閱了國內外大量文獻，博國內同類教材之長的基礎上，根據作者自己多年來從事實驗動物學的教學、科研經驗，盡可能反映實驗動物學最新研究進展，將有關科研成果融入到教材中去，為上好實驗動物學課程、培養學生科研意識提供了良好基礎。此后我們又編寫了《實驗動物學實驗指導》（2004年，國防科技大學出版社）、《現代實驗動物學技術》（2007年，化學工業出版社）等著作供學生參考使用。2008年，《實驗動物學》被評為校級精品課程。

1.2 使用多媒體教學我們從2001年開始使用多媒體教學，目的是使教學過程更為靈活多樣、豐富多彩，提高課堂教學效果和質量，便于學生對該課程內容的理解和掌握。尤其是圖片、精心設計制作的動畫演示，圖文并茂，既反映了課程特點和知識點的要求，又充分的反映了學科的特點和趨勢，使枯燥復雜的實驗動物環境、實驗動物飼養過程、動物科研實驗變得簡單易懂而且非常生動，如克隆綿羊一多莉的誕生，在PPT中插入視頻演示，引起了學生強烈的興趣。目前實驗動物學理論教學全部使用多媒體教學手段，每個老師都制作了具有自己特點的教學課件，大家相互交流，取長補短，形成了相互學習、資源共享的良好風氣并在實際使用中不斷更新完善。多媒體教學使實驗動物學理論教學更加生動和直觀，在實踐中取得了較好效果，受到了學生的歡迎。

1.3 討論法教學，強化本科生科研意識現代生物醫學研究對實驗動物和動物實驗都提出了更高要求，特別是實驗動物標準化方面，提出了嚴格要求，以期取得好的實驗結果。教學與科研是高校教師的重要工作職能。我們積極開展了實驗動物學科學研究，形成了以糖尿病與動脈粥樣硬化動物模型研究及水生實驗動物育種及應用研究為主要方向的科研特色，同時我們參與實驗動物生產與供應、動物實驗管理、實驗動物質量檢測、環境質量檢測、實驗動物許可證年檢等事宜，對實驗動物與動物實驗有著深刻的實踐經驗。在教學中，我們根據本科生科研意識不充分、科研興趣不濃、科研能力不強的特點，結合經典的科研實例或圍繞作者的科研方向、科研成果和最新研究進展，有意識提出科研問題，開展課堂討論，強化互動性，在解答疑惑的過程中引導學生積極思考，激發學生對科研的興趣，培養學生科研意識。

2實驗教學著力提高本科生的實踐動手能力，培養科研思維

實驗教學是實現高質量人才培養目標的一個重要環節，它是對理論教學的驗證、補充和拓展，具有直觀性、實踐性和探索性強的特點，在培養學生科學素養方面，具有理論課教學所無法替代的作用，能夠培養、訓練學生的操作能力和創新能力，鍛煉學生的科研能力，可以為他們將來進入工作崗位或研究生階段的深造奠定良好基礎[5-6] 。實驗動物學具有很強的實踐性。近幾年來，我們在實驗課程教學中進行了一系列改革探索，使實驗動物學實驗的教學水平和效果都得到了很大程度的提高。

2.1 改革實驗內容，增設綜合性、設計性實驗有些實驗內容為驗證性實驗，操作過于簡單，如常用實驗動物的抓取與固定、雌雄性別鑒別、編號標記方法以及外科手術方法等，對學生缺乏吸引力，無法激發學生主動學習的積極性。為此，我們減少了驗證性實驗，增設了綜合性實驗：如人類疾病動物模型的制備，增設了設計性實驗如紅鯽遺傳學標記方的法檢測等，讓學生自主設計實驗方案。學生必須根據自己的實驗目的查找資料，選擇相應的材料，確定實驗方法，得到最終實驗結果并作出分析判斷，從而突出了技能訓練，將技能培養貫穿于整個學習中，使學生拓寬了知識面，調動了自主學習的興趣和積極性，增加了動手機會，實踐能力得到了提高，有利于學生科研能力的培養。同時，有些實驗無法用實物或不便于用實物演示，或是場地、儀器的限制，我們增設了錄像、多媒體課件等現代教育技術手段。SPF動物飼養操作，因是屏障環境，受場地限制，我們制作了光盤，通過觀看光盤中教師的實驗演示，使學生在很短的時間內，就可直觀的掌握更多的實驗內容，節省了課堂時間，增加了課時的有效性，培養了嚴謹的科學態度和科學思維方法。動物實驗涉及動物倫理的問題。在實驗中，我們要求學生善待動物，注重動物福利，在使用實驗動物進行教學、科研、檢定時必須符合“3R”原則，符合國家的法律、法規，從而使學生樹立愛護實驗動物的意識。

2.2 改革考核方式，培養實踐能力考核是對學生一段時間內學習效果的檢驗，通過考核，能科學檢驗學生掌握實驗動物學知識的水平，恰當衡量學生動物實驗的動手能力，真正體現學生環境保護與善待動物的精神[7]。實驗動物學為考查科目，少數學生平時上課不認真，實驗課程不注重動手能力，最后考試的時候搞突擊。為此，我們改一次閉卷考試定成績為閉卷考試與實驗成績相結合的方式定成績。實驗成績采用將平時實驗成績和實驗操作考試成績相結合的辦法，各占50％。平時實驗成績可根據學生的實驗態度、實驗操作的規范性，實驗結果、實驗報告的完成情況綜合評定。實驗操作考核方面，以實驗帶教老師為主考，學生每2人一組，考核內容以動物實驗基本操作為主，如常用實驗動物的抓取、固定、麻醉，器械的使用等是否準確、規范化。這樣不僅培養了學生的獨立開展動物實驗研究的能力，也培養了個人的團隊合作精神。

2.3 加強實驗室建設，以滿足實驗教學的需要加強實驗室建設是提高實驗教學質量的重要保證。我們積極爭取學校、上級部門的資金投入，如中央財政支持地方高校發展專項資金―動物實驗平臺已獲批準，將極大改善實驗室條件，為大學生實施科研訓練提供保證。為增強實驗教學的效果和質量，我們還有計劃送實驗教學人員外出培訓進修，以加強實驗教學人員隊伍建設，不斷提高他們的業務素質。此外，加強實驗室的科學管理，也是提高實驗教學質量和水平的重要保障。

3推行本科生導師制，培養本科生科研能力

隨著素質教育理念的確定，完全學分制的推行，如何培養大學生學會學習、學會做人、學會創新，即大學生能夠根據未來經濟社會的發展和科學技術的進步以及人才市場的需求，構建適應于時代需求的知識與能力結構是當前高等教育的核心課題。本科生導師制借鑒了研究生導師制的經驗，是一項幫助本科大學生樹立正確的人生觀，督導學生學業，確保學生個性化發展的縱向管理體制。每名導師可帶大約3―4名本科生。導師可以結合自己所授學科特點和科研方向，對學生進行學習策略和學習方法的指導，指導學生開展研究性學習，培養學生的自主學習能力，并可以指導所帶學生的畢業論文。

3.1 直接參與科學研究在導師的指導下，由學生作為主持人申請科研項目，如大學生研究型學習與創新實驗項目、大學生科研項目等。通過申請科研項目或參與導師的科研項目，全程參與科學研究，有利于提高大學生的創新精神，推動大學生科研能力的提升。無論哪種模式，學生在選題、查閱資料、設計研究方案和技術路線、經費預算、撰寫課題研究報告等方面較大限度地發揮了主觀能動性，增加學生動手動腦的機會，激發了他們獨立思考和創新意識，同時也培養了他們的團隊協作精神。

3.2 實施畢業論文畢業論文是本科教育的最后一個重要環節，其目的是通過畢業論文這一教學環節，培養學生綜合運用所學的基本理論、基本知識和基本技能來分析和解決本專業某一實際問題的能力，使學生科研能力得到一次完整的綜合訓練。本科生在導師指導下，通過選題、開題、實驗實施、數據分析、文獻綜述、論文寫作等環節來提高綜合運用知識的能力、分析和解決實際問題的能力，鞏固、提高了學生所學的理論知識、實驗方法和技能，科研能力和創新意識得到了培養。

4結語

在實驗動物學教學中，教師應當將教學的重點由原來傳統的單一知識傳授型轉移到以素質教育為主的教學上來，以科研促進教學，培養學生的科研能力。今后我們還要繼續深化實驗動物學教學改革，面向不同專業，調整教學內容，改革教學方法，將科研意識貫穿于教學全過程，促進實驗動物和動物實驗的標準化，促進生命科學研究的進步和發展，使實驗動物學教學真正適應高等院校人才培養目標的需要。

參考文獻：

[1]王海燕，涂敏.科研能力的培養應從本科生抓起[J].中國科教創新導刊，2009.31：168，170.

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[3]易曉明，趙琨.加強在校本科學生科研能力培養之淺探[J].中國科教創新導刊，2008，2：31.

[4]周霞，王曉蘭，蔣建軍，王靜梅，馬勛.談本科生科研能力的培養[J].兵團教育學院學報，2008，18（2）：9-10.

[5]王建枝，劉聲遠.在醫學本科生教學中加強創新意識和科研技能培養的探索[J].中國病理生理雜志，2004，20（4）：703-704.

動物實驗的科學倫理思考范文3

一、克隆技術的發展使克隆人成為可能

上世紀初，韋伯（H. J. Webber）創造了“克隆”這一詞，其含義指由單個祖先個體經過無性繁殖而產生的其他個體。由于該詞構詞簡短，容易發音，能清晰表達出準確的意思，因此這一術語很快得到學術界的認同并加以廣泛使用[1](P.160)。1952年，科學家開始用青蛙進行克隆實驗。從此以后，動物克隆的試驗結果不斷涌現。1970年克隆青蛙實驗取得突破，青蛙卵發育成了蝌蚪。1984年第一只胚胎克隆羊誕生。1997年2月24日，英國羅斯林研究所的科學家用取自一只6歲成年羊的乳腺細胞培育成功一只克隆羊。1998年7月，日本科學家利用成年動物體細胞克隆的兩頭牛犢誕生。2000年1月，美國科學家宣布克隆猴成功。2000年3月14日，曾參與克隆小羊“多莉”的英國PPL公司宣布，他們成功培育出5頭克隆豬。

隨著一系列克隆技術突破的完成，克隆人從技術上來講已成為可能。有的科學家認為，從技術上說克隆人并不比克隆其他哺乳動物更困難。克隆人即將出世的消息也不斷傳來。意大利著名的“克隆狂”安蒂諾里曾宣布，克隆胎兒將于2003年1 月問世。2003年第一期《發現》雜志也把2002年“命名”為“克隆年”，理由是克隆技術在當時已經進入了克隆人的階段。該雜志斷言：“雖然世界不想要克隆人，但克隆人卻將要出現。”

但是至今我們沒有見到克隆人的問世，原因是盡管克隆技術出現了長足的進步，但是仍然存在著一些目前尚沒有解決的問題。在理論上，分化的體細胞克隆對遺傳物質重編（細胞核內所有或大部分基因關閉，細胞重新恢復全能性的過程）的機理還不清楚；克隆動物是否會記住供體細胞的年齡，克隆動物的連續后代是否會累積突變基因，以及在克隆過程中胞質線粒體所起的遺傳作用等問題還沒有解決。在實踐中，存在著低著床率、高流產率的問題，維爾穆特研究組在培育“多莉”的實驗中，融合了277枚移植核的卵細胞，僅獲得了“多莉”這一只成活羔羊，成功率只有0.36％，同時進行的胎兒成纖維細胞和胚胎細胞的克隆實驗的成功率也分別只有1.7％和1.1％。此外，生出的許多個體表現出生理缺陷或畸形。以克隆牛為例，日本、法國等國培育的許多克隆牛在降生后兩個月內死去[2]。觀察結果表明，部分牛犢胎盤功能不完善，其血液中含氧量及生長因子的濃度都低于正常水平；有些牛犢的胸腺、脾和淋巴腺未得到正常發育；克隆動物胎兒普遍存在比一般動物發育快的傾向，這些都可能是死亡的原因。

雖然存在各種各樣的問題，但幾年來克隆技術的發展表明，世界各科技大國都不甘落后，誰也沒有放棄克隆技術研究。同時，克隆人的出現越來越成為可能，人們對其可能產生的倫理問題表現出了空前的擔心。

二、克隆技術帶來的倫理問題

人們對克隆人可能帶來的社會倫理的擔心由來已久。1978年科幻小說家D ·羅維克寫了一本書《克隆人》。書中描述了一位67歲的富商，獨身而沒有子女。他對遺傳工程非常感興趣，并且了解了科學界沒有對外公開的可能引起爭議的一系列試驗。他愿意花費巨資制造一個他自己的復制品。他找到了愿意為他做克隆人的醫生和生物學家，并最終在1976年成功地克隆了一個健康的小男孩。這本書引起了整個西方社會的轟動。這以后人們對克隆人所可能產生的后果更加憂慮。諾貝爾獎獲得者喬舒亞·雷德貝格博士認為“在哺乳類或人類中完成這項工作絕不會有特殊困難”，但是“它把人類推到了一場進化上的大騷亂的邊緣”[1](P.170)。法國國家醫學科學院在1997年6月5日通過決議，認為“克隆體必將構成對人類尊嚴的侵犯，他將不再被視為一種目的而成為一種手段，我們不再稱其為人，而將其視為一種可供操作的物件，它還與以多樣性為依托的生物法則格格不入，正是這一多樣性促進了人類的進步”。綜合起來考慮，我們認為克隆人可能帶來如下一系列的倫理問題：

1.用人體來做實驗時產生的倫理問題

克隆人的過程中，首先需要將一個體細胞的細胞核取出與一個去掉細胞核的卵子結合，然后將這個卵子植入母體發育。這里首先有一個人的胚胎實驗問題。國外某些倫理學家認為這侵犯了人的胚胎的權利，特別是當這種研究用于非治療性目的時更是如此。也有一部分人認為早期胚胎根本不是人的個體，不存在什么利益需要保護，不存在什么尊嚴需要尊重[3](P.137)。筆者認為即便這里不存在個人胚胎的權利尊嚴利益問題，也存在一個全人類的尊嚴的問題。這里的尊嚴不僅僅是對人類的尊重，還涉及到人類的生存問題，規避重大災難的問題。人類繁衍至今，還從來沒有自己通過技術制造自己，那只是傳說中的女媧和圣經中的上帝干過的事情。這樣做產生的后果是什么？我們怎樣去把握它？這些都需要倫理學做出深入的研究，規避技術可能帶來的重大災難也正是現代倫理學的任務之所在。

進而當把這個進行無性生殖的卵子或胚胎植入母體讓他成長發育時，其他一系列的倫理問題就又產生了，這主要涉及婦女兒童的權益與尊嚴問題。在用動物做實驗時，一些動物保護主義者和一些倫理學家甚至認為存在著倫理問題，認為這給動物帶來了痛苦，傷害了它們的感情。法國國家農學研究院2000年10月21日制定的動物實驗倫理學章程中規定：動物是具有感受性的生命體，并具有認知能力與情感。它們具有感受痛苦的能力。從事動物實驗者有義務保障它們的身體和待遇狀況不受無謂的威脅。避免使它們遭受無價值的痛苦應是實驗者思考問題的前提。對人來講，這個問題就更加突出。如果用人體來做實驗，可能伴隨著大量的流產問題，這將給這些婦女帶來痛苦和傷害；也可能克隆出比例很高的不正常人，比如怪胎、生理上有遺傳缺陷的人，這些不幸的事情事先難以預測和阻止。而這些都會給當代或下代人以及社會帶來痛苦和負擔。這和生物醫學倫理中的不傷害原則發生了沖突。這些問題的解決需要技術的大幅度提高和完善。

2.有關人類價值的問題

即使現代分子生物學技術可以使人的基因得以重組優化而能夠復制出一些社會精英來，可是技術是一把雙刃劍，既然能復制出正面人物，也同樣能復制出反面人物。也可能被一些別有用心的人用來復制出大批他可以加以利用的人來，這樣他就充當了造物主的角色，克隆出來的人成了他的工具，從而人的價值和尊嚴也將蕩然無存。從倫理學來看，這種克隆人導致的人自身不被看作是目的，而淪落為一種工具，無疑是對人的尊嚴的一種挑戰，康德認為人“要這樣行動，以便將人類，包括你自己及其他所有的人，永遠只當作目的而不是單純的手段”[4](P.372)。而這種目的的克隆正是把人當作工具和手段，是不符合倫理學原理的。從技術價值的角度來看，科學技術是人類征服和改造自然的工具，是用來為全人類謀求福祉的，它的價值也在于此。現在用克隆技術產生出個別人要加以利用的人來，這樣的話，人性即將被改變，科學技術對全人類的價值將不復存在。

創始人關于人的價值的思想，正是從批判把人工具化、手段化，把人降格為物的角度提出的。馬克思抨擊私有制（尤其是資本主義）貶低人的價值和尊嚴時寫道：“對我來說，你是生產那在我看來是目的的物品的手段和工具，而你對我的物品也具有同樣的關系。……我們每個人實際上把自己變成了另一個人心目中的東西；你為了占有我的物品實際上把自己變成了手段、工具、你的物品的生產者”[5](vol 42， P.36)。顯然，馬克思反對把人工具化、手段化。主張人的尊嚴應當受到尊重，認為它是歷史的產物并且隨歷史的發展而發展。馬恩強烈批判資本主義的工業社會將人異化為機器的奴隸，成為少數人謀取利益的工具，而認為人類本身的自由和全面發展應該是人的自身的目的或人的本質。馬克思說“一個種的全部特性、種的類的特性就在于生命活動的性質，而人的類特性，恰恰就是自由的自覺的活動”[5](vol 42， P.96)。他主張建立一個與“人類本性”相一致的、將人當作真正目的的未來社會。他寫道：在這個必然王國的彼岸，作為目的本身的人類能力的發展，真正的自由王國，就開始了[5](vol 25， P.927)。當克隆技術成熟的時候，我們能不能正確使用它來為人類服務，從人出發而復歸為人，以人為本，這將是對我們的考驗。

3.當代人的選擇和克隆人的社會定位問題

從理論角度講，我們可以使用基因重組技術把我們認為是決定好的性狀的基因組合起來，從而產生出我們認為最優秀的人。在這里一個倫理問題又產生了，所謂的“好”是我們當代的理解，是我們自己現時的標準。下一代人和我們具有同樣的理解嗎？答案是否定的。德國著名哲學家伽達默爾闡述了視界的不同和變化的問題。有無數不同的視界，造成不同的理解和判斷。而又絕不會有封閉的視界。在他看來，“人類生活的歷史運動在于這個事實，即它決不會完全束縛于任何一種觀點，因此，絕不可能有真正封閉的視界。倒不如說，視界是我們悠游于其中，隨我們而移動的東西”[6](P.768)。所以我們認為是“好”的特征他們可能不接受。舉一個例子來說，唐代婦女以胖為美。如果以這種審美觀點克隆胖美人，當她長大后發現不被人認為很美，她樂意嗎？既然克隆人與我們具有不同的理解，我們有什么權利將我們上一代人的價值標準，我們的善惡觀念和審美觀念，通過技術的方法強加給他們呢？克隆技術為我們提供了選擇的可能，但是這種選擇的權利我們怎樣去使用？我們能做好造物主嗎？準確的答案和方法目前還沒有。在人類進化的若干年中，正是由于遺傳具有不確定性，才構成了對人類的重要保障，以防止任何可能發生的出于他人意愿或目的、對個人命運進行預定的行為。如果早就能對個人命運進行控制，人類社會現在究竟是什么樣子我們不得而知。出于對人類負責的態度，我們使用克隆技術要慎之又慎。

克隆人如果真的產生出來了，如何處理各種社會倫理關系將顯得十分尷尬。假定一對夫婦使用丈夫的遺傳物質克隆了一個小男孩，那妻子是這個小男孩的生身母親嗎？如果說是，小男孩并不帶有她的遺傳物質。而說不是，他確由她所生。而對于丈夫來講呢？小男孩是他兒子呢？還是另一個他自己？這樣，世代的秩序和個人身份的確立被打亂了。而這種秩序和定位是構成人和社會的最基本的部分，我們每個人都歷練于其中，如果這種秩序和定位產生了混亂，人和社會的意義將發生偏移。這個問題如何解決呢？對這些問題，還沒有一套社會認同和接受的倫理規范。

總之，克隆技術給我們帶來了各種各樣的倫理問題，許多問題是我們以前沒有遇到過的，甚至有些是根本性的問題。和對待其他事情一樣，對待這些問題有兩種極端的態度，一種是恐懼，一提到克隆人，想到它可能帶來的嚴重后果，便談虎色變，避而遠之，堅決禁止；另一種是對新事物表現出強烈的興趣，不懼怕后果，不顧各種阻撓，大力發展。這兩種做法都不足取。后者遭到了社會有識之士包括許多科學家在內的反對，而前一種態度則貌似一種理性的負責的態度，實則不然。技術是能禁止的了的嗎？倫理原則必須要固守以前的框架嗎？

三、克隆技術的發展與科技倫理的開放性

對于克隆技術可能帶來的一系列倫理問題，許多組織和國家都作出了強烈的反應。聯合國教科文組織在1997年11月11日的全體會議中通過《關于人類染色體的一致宣言》，在其正文第11條中規定“那些損害人類尊嚴的行為，諸如以生殖為目的的克隆技術，應當予以禁止”。美國倫理咨詢委員會在1997年6 月呈交給美國總統的一份報告中闡明了他們的立場：“不論是在公共范疇還是私人領域，試圖以克隆方式，即通過移植體細胞核的方法制造一個嬰兒，對于任何一個人來說都是從精神上不能接受的。”

來自不同層面的許多聲音要求禁止人類克隆，然而，事實上幾年來克隆技術的發展表明，世界各科技大國誰也沒有終止克隆技術研究。這一點上英國政府的態度非常具有代表性，在1997年2月底宣布中止對“多莉”研究小組投資后不到1個月，英國科技委員會就對克隆技術發表專題報告，表明英國政府將重新考慮這一決定，他們認為盲目禁止這方面的研究并不是明智之舉，關鍵在于建立一定的規范讓它為人類造福。這表明了克隆技術還是要發展，不能因為可能產生的倫理學問題而禁止它的發展，問題的關鍵在于怎么發展。這就涉及到技術發展規律和倫理學的開放性問題。

技術是一把雙刃劍，既有對人類有利的一面，也有其可能產生不利的一面。克隆技術也是如此，它可能給人類帶來巨大的利益，這構成了它向前發展的巨大動力；但它也可能給人類帶來嚴重的后果，這是人們對其產生憂慮并限制其發展的原因。由于利益的存在，全面絕對的禁止無從談起。上述英國政府的態度和開篇提到的聯合國大會關于禁止克隆人決議未獲通過的事實說明了這一點。而目前采取的限制手段也不可能阻擋住克隆技術的發展。

首先，科學和技術一經產生，它的發展就具有了內在的動力和一定的規律，就不是我們可以通過強制而隨意控制和消滅得了的。技術的發展本身有其內在的邏輯性，它具有在積累的前提下自我創新的能力，在一定規模上自我增長的能力，通過調整自身的狀態和趨勢適應環境的能力，自我擴大應用層面和范圍的能力等[7](PP.48—51)。技術的運動是積極和開放的，即使人類介入并加以控制，其自身的規律和作用仍然存在。科學史上的許多事實可以證明這一點。譬如剛發明的時候，許多人反對使用，但是很快就普及開來。

其次，科學技術的創造和發明主體——科學家對未知的事情具有強烈的探索欲望。諾貝爾獎獲得者、著名美籍華人、實驗物理學家丁肇中教授在為南京航空航天大學作學術報告時說過一段話：“科學很大一個作用是滿足人的好奇心，這是人和動物的最大區別”。出于好奇而進行研究是科學家的本性，甚至他們中有一部分人對克隆人有強烈的興趣。政府不讓搞，他們偷偷摸摸也要搞。這也是克隆技術不易控制的一個重要因素。

就目前的一些倫理學原則來講，也并沒有要求我們全面停止這項技術的研究。現代功利主義對待這些問題采用的是“冒險—獲利”原則，它要求對研究和應用技術進行詳盡的分析，作出綜合性評價，估算研究或試驗所帶來的利益是否超過了可能受傷害的危險，冒險相對于利益及獲得知識的重要性來說是否合理。獲利大于傷害即是可行的。康德反復強調的是要充分考慮“人的尊嚴”、“人的自主權”、“個人的自決權”。德國著名哲學家哈貝馬斯提出了協商倫理學的原則，它通過社會各方的對話和反思，建立起相應的倫理道德原則，并使各方在其中實現自己的預期利益。在這里反復強調了對人的利益和需求的理解，提出以理性應對科學研究對人類帶來的風險和分擔社會責任的思想。協商倫理不再認為道德具有絕對的特性，它可以隨社會環境而改變。“道德是為人創造的，而不是人為了道德”。由于和現時的倫理學不符而禁止克隆技術研究，與以上倫理學精神相悖。所以，與其要嚴格禁止克隆技術的發展，不如遵循因時而異的態度加以控制并引導其發展。

社會倫理觀念具有一定的傳統性和保守性，但是，新技術的快速發展會帶來新鮮事物，產生新的情況，必然對已有的觀念提出挑戰。思想史表明，隨著時間的推移，人們會逐漸適應新的思想，增加對那些存有疑慮的技術的信任。時間本身在這個過程中沒有發揮直接的作用，而是新事物的不斷涌現促使產生了新的觀念，新的觀念逐漸深入人心。近些年來，倫理學家對新的生物倫理學理論進行了有益的探討。對他們提出來的一些問題，公眾也進行了激烈的辯論，這為理論和實踐的結合提供了契機。倫理學應該根據面臨的實際情況，提出新的價值觀和行為規范去對待新事物的發展。

動物實驗的科學倫理思考范文4

Hong Hong； Li Lingjuan

（ 南京中醫藥大學信息技術學院，南京 210046）

（College of Information and Technology，Nanjing University of Chinese Medicine，Nanjing 210046，China）

摘要： 近年來，醫療數據資料持續爆炸性增長，在治療技術不斷提升的同時也帶來了新的問題――數據豐富，知識貧乏。由此，引入了新的處理方式――數據挖掘。醫療數據挖掘面向整個醫療數據庫或醫療信息集合，為其提供知識、規則和決策。本文分析了醫療數據的特點和該領域知識獲取的特點、步驟及方法。

Abstract: Nowadays, with the sustained and explosive growth of medical data , the curative technology was greatly improved but a new problem also emerged: there were rich data but less knowledge. Therefore, the new method of data mining is applied now. Data mining has provided knowledge ,rules and decision for the whole medical database or the integration of medical information. This paper analyzes the characteristics of medical data , the basic steps and methods of getting knowledge in medical data field which has significant meaning for the processing of medical data.

關鍵詞： 醫療數據 數據特點 數據挖掘

Key words: medical data；the characteristics of data；data mining

中圖分類號：TP39文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）32-0166-02

0引言

數據挖掘是未來信息處理的骨干技術之一，它以一種全新的概念改變著人類利用數據的方式。數據挖掘技術在醫療領域的應用有其自身的優勢，因為醫療過程中收集到的數據一般是真實可靠、不受其他因素影響的，而且數據集的穩定性較強。這些對挖掘結果的維護、不斷提高挖掘模式的質量都是非常有利的條件。[1]

1醫療數據特點

醫療數據挖掘和其他挖掘領域的不同，一定程度上是由于原數據特性不同而導致的。醫療數據是在對病人的診斷治療中獲得的，包括了與病人的交談記錄，各種醫學儀器拍攝的圖片，醫生的觀察說明等。人類是地球上最受關注的物種，其可供觀測的一些方面是很難在其他動物研究中得到的，例如視覺、聽覺、對疼痛的感知、不舒適和幻覺等[2] [3]。醫療數據挖掘在所有的生物信息數據挖掘中是收獲最大但最困難的。動物實驗一般是短期的，因此不能追蹤觀察長期療效，如對動脈硬化癥的療效，直接使用人類的醫療數據就沒有使用動物實驗推測到人類醫療時所產生的問題[2]。醫療數據具體特點概括如下：

1.1 異構性指醫療數據類型的多樣化。醫療數據的類型包括了數值型數據、類別型數據、圖像、文字、信號、語音、視頻等，所以結構類型眾多。[4]這種多模式特性是它區分其他領域數據的最顯著特點，并且加大了知識發現的難度，使開發基于醫療數據庫的通用軟件系統較為復雜。

1.2 海量性由于醫療工作自身的特點，如病情觀察的不可間斷、各種醫療檢查結果紛繁復雜以及存有大量的醫學文獻專著等，導致醫療數據量非常巨大，尤其現在越來越多的醫療單位使用高科技的醫學檢查設備（如SPEC，MRI，PET等），而這些設備每天都會產生數千兆字節的數據。[2]

1.3 數學表征不顯著物理學家收集數據后帶入公式模型，可以得到較好反應數據間關系的模式，而醫療數據混合了文字、圖形等非數值型數據，使得數據挖掘人員并不能很好的找到可以反應數據間聯系的模型。

1.4 主觀性實驗和診斷都會帶有主觀性，也就難以發掘知識。同一個領域的頂尖專家都會對對方的診斷帶有異議，這就會難以整合。

1.5 標準化危機在醫學界，很多基本概念都沒有規范，例如一個簡單的概念，“結腸腺癌，轉移到肝”都有很多的表達形式，再如有的中藥有很多別名。

1.6 倫理性、社會性、法律性包括了數據歸屬權問題、數據安全問題、法律訴訟問題等[2]。

2預處理與統計分析

2.1 預處理因為醫療數據庫數據量很大，數據結構多樣化，且經常不完整，有數據缺失、冗余，用現有的數據挖掘工具不能直接處理它，所以需要進行預處理。

數據預處理：是決定整個知識探求成功與否的兩個關鍵性步驟之一，在原數據很繁雜的時候，通常要占去一半的總處理時間。因為待處理數據量很大的話，任何一種數據挖掘算法都很難處理好所有的原數據，這就要求我們對其進行預處理，從而易于發現知識，其主要步驟[5]有：

①數據清理：消除噪聲、不一致數據；

②數據集成：多模式數據源可以組合在一起；

③數據選擇：從數據源中提取與分析任務相關的數據，從而減少分析數據量；

④數據變換：數據變換或統一成適合的挖掘形式，如數據標準化操作等。

2.2 統計分析在進行數據挖掘前，可以運用統計分析方法建立初步規律印象。醫療數據的統計分析和動物實驗的統計分析有點不一樣，如果數據不準確，不符合規劃，也不能重新做一個實驗組。其具體實現方法可如下：

2.2.1 統計分析樣本的均值、方差、最大值、最小值等。

2.2.2 用二維圖表的形式顯示各自變量之間、各自變量與應變量之間的關系。其中關系一般指函數關系和相關關系，可以采用回歸分析、相關分析和主成分分析等統計分析方法，外還有最鄰近技術、Bayesian網絡、遺傳算法等方法，在實際應用中應根據情況選用適當的方法。

3數據挖掘技術

3.1 數據挖掘和統計學的聯系和對比數據挖掘是統計學的超集，是知識探求成功與否的另一個關鍵性步驟。它是揭示存儲在數據里的模式及數據間的關系的學科，強調對大型數據的處理。統計學是關于數據的采集、整理、分析和推理的學科。數據挖掘和統計分析之間有明顯的聯系，它們有著共同的目標，就是發現數據間的隱藏關系。

中華數據采礦協會會長謝邦昌認為，硬要去區分數據挖掘和統計學的差異其實是沒有太大意義[4]。數據挖掘技術的CART、CHAID或模糊計算等算法理論，也都是由統計學者根據統計理論發展衍生，換另一個角度看，數據挖掘有相當大的比重是由高等統計學中的多元統計分析[6]所支撐。

和統計分析比較，數據挖掘有下列幾項特性：

3.1.1 處理大型數據和異構數據具有優勢，且不需要非常專業的統計背景。

3.1.2 數據挖掘技術不僅涉及統計學分析原理，且還包括數據庫管理、人工智能、機器學習、模式識別、以及數據可視化等技術。

3.1.3 數據挖掘技術的核心是算法，當然也需要考慮模型和可解釋性，但算法及可實現性才是最重要的。它所強調的首先是發現，其次才是解釋，因而，數據挖掘并不過分依賴于嚴格的邏輯推理。

3.1.4 數據挖掘技術，比傳統統計學更加強調探索性、實踐性和靈活性。

3.2 醫療數據挖掘的特點醫藥數據挖掘就是基于醫藥數據進行知識發現，數據挖掘過程中需要反復和醫藥學專家或者已有的知識進行交互。醫療數據挖掘的特點研究：

3.2.1 快速的、魯棒的挖掘算法醫療數據庫數據量大，結構多樣，要在如此海量的數據中提取知識，需要花費比其它數據庫更多的時間，因此必須考慮醫學數據挖掘的效率問題，需要使用計算速度快的挖掘算法。同時，醫學數據庫的類型較多，并且又是動態變化的，要求挖掘算法具有一定的容錯性和魯棒性。

3.2.2 知識的準確性和可靠性醫學數據挖掘的主要目的是為醫療活動和管理提供科學的決策，因此必須保證挖掘出的知識具有較高的準確率和可靠性。首先根據自定的度量標準度量，識別真正需要的模式。數據挖掘系統具有產生數以千計甚至數以百萬計的模式或規則的潛力，這就需要從中篩選出真正感興趣的，真正有用的知識。其次再通過一些機器篩選之后，最后的決策是要由人來提供的。因為對于知識可用性的理解是非常主觀的，且在在以生命健康作為賭注的醫藥領域進行知識發現需要經驗豐富的專家來做最后的決策。

3.2.3 數據標準化是對醫療數據非標準化的特點的解決方案，把原來的非標準化的數據通過機器，翻譯成標準化的數據。數據標準化過程中的一個障礙是，對輸入數據的翻譯有時不是唯一的，而且現在的翻譯系統不能翻譯過多的字，這其實也好理解，就算是人，也很難第一次閱讀就能理解一個長句子的含義。

4醫療數據挖掘方法及應用

從上文的數據挖掘的特性和醫療數據挖掘的特點，可以看出，數據挖掘技術很適合應用在醫療領域。可以挖掘的數據模式有――概念描述、頻繁模式、分類/預測、聚類分析、離群點分析、演變分析。[5]

4.1 人工神經網絡人工神經網絡算法是一種模仿生物神經網絡的算法[7]。其模型是以人工神經元作為基本計算單元，通過神經元的相互連接組成網絡。典型神經網絡模型主要分為三類：感知機、BP反向傳播模型、函數型網絡[8]。

醫藥數據具有不完全、不確定、不精確等特性。而神經網絡是一種模仿人類神經元的智能計算方法，它可以對非線性、不完全、不確定、不精確的數據進行智能處理。所以，神經網絡在處理醫藥數據時具有良好的容錯性、魯棒性、高精度，能夠滿足醫藥數據挖掘模型的精準性要求。但是，由于神經網絡是黑箱操作，所以并不易于理解，處理速度也較慢。采用BP神經網絡對乳腺的X圖像進行分類[9]，運用優化的Kohonen聚類神經網絡用于醫學圖像的分割[10]，還可以利用BP神經網絡預測蛋白質的亞細胞定位[11]。

4.2 決策樹方法決策樹是一種類似于流程圖的樹結構，決策樹算法是通過測試每個屬性的信息增益，選擇最大信息增益的屬性作為當前節點的測試屬性，并自上而下遞歸對屬性進行劃分從而建樹的算法。

決策樹很適宜用來處理分類/預測模式問題，雖然其不屬于人工智能算法，但因其類似于醫生的思考方式所以很容易被理解而在處理醫藥領域問題中廣泛應用。在醫藥數據處理中常用的決策樹算法有：ID3（Iterative dichotam izer version 3）算法、C4.5算法[5]。決策樹算法處理醫藥數據的過程很容易被醫藥領域專家理解，可以處理高維的醫藥數據，對于大量的數據處理速度也依然較快。采用將數據挖掘決策樹技術用于慢性胃炎中醫證型的分類[12]，用SQL Server 2005中包含的Microsoft決策樹算法進行相關性分析和分類[13]，還可以用Matlab建立基于決策樹算法的醫學圖像分類器[14]。

4.3 關聯規則兩個或多個變量的取值之間存在某種規律，如“同時發生”或“從一個對象可以推出另一個對象”就稱為關聯。關聯分析就是挖掘隱藏在數據間的相互關系。其核心方法是基于頻繁集理論的遞推方法，目的就是要發現醫藥數據庫中滿足指定的最小支持度和最小可信度的所有關聯規則。經典算法Apriori算法是所有已知關聯規則算法的基礎。可以解決的模式問題主要有頻繁模式和分類模式。適用于藥物成分相關性研究和病人病理癥狀相關性研究等[15]。用Apriori算法研究發現冠心病發病的相關因素[16]，用關聯規則挖掘算法的建立醫學圖像分析器[17]，也可以通過優化的關聯規則算法計算心臟病患者的基本信息的關聯[18]。

5結語

因為醫療數據本身的特點，醫療數據挖掘和其他領域的數據挖掘是很不一樣的。醫療在我們的生活中扮演著特殊的角色，在進行數據挖掘時，數據的異構性和數據缺失等經常會成為處理過程中的埋伏。盡管有很多困難，醫療數據挖掘卻能得到最有價值的回報，因為挖掘出的有用知識也許就能延長了病人的生命或解救了病人，這些潛在的回報彌補了道路上的艱辛。

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