长期以来，动物实验作为生物医药研究与药物研发领域的核心技术手段，为人类解析生命奥秘、保障药物安全有效奠定了重要基础。然而，随着生命伦理意识的提升与前沿生物技术的飞速发展，一个由更精准、更高效、更符合伦理的新方法主导的科研新时代正悄然来临。
2026年2月26日，国际顶尖期刊《Nature》发表题为《The age of animal experiments is waning. Where will science go next?》的专题文章，深度剖析了全球范围内动物实验的衰落趋势，以及以类器官、器官芯片和人工智能为代表的新方法学（New Approach Methodologies, NAMs）如何为生命科学产业带来深层次的变革。
全球政策风向转变：多国联手，迈向后动物实验时代
减少并逐步替代实验动物，已成为全球科研领域的共识与核心发展方向。
去年11月，英国政府宣布了一项大胆的计划，将分阶段淘汰部分领域的动物实验，其中皮肤刺激性动物测试定于2026年取消，针对犬类的部分研究到2030年将大幅削减。其长远目标是构建“一个除特殊情况外，科学研究中不再使用动物的世界”。世界其他主要经济体也正采取类似行动：
1
美国
2025年4月，美国食品药品监督管理局（FDA）计划在3-5年内，使动物实验在药物安全和毒性测试中成为“例外而非常规”。同期，美国国立卫生研究院（NIH）也宣布将减少其资助项目中的动物使用。
2
欧盟
欧盟委员会计划在2026年发布一份路线图，旨在最终结束化学品安全评估中的动物测试。
3
中国
中国在该领域同样投入巨大。2024年，我国启动了“人类器官生理病理模拟系统”国家重大科技基础设施项目，专项投资26.4亿元人民币（约3.82亿美元），致力于开发NAMs并推动其产业化。
替代方案强势崛起：NAMs为何优于传统动物模型？
伦理考量是推动变革的长期动力，而以新方法学（NAMs）为代表的科学替代方案的飞速发展，则为这场转型提供了强大的技术引擎。NAMs主要包括器官芯片（organs-on-chips）、类器官（organoids）和计算模拟模型（computational models）。
与传统动物模型相比，NAMs的核心优势在于它们更接近人类生物学。器官芯片与类器官通常由人类细胞培育而成，计算模型则基于海量的人类数据进行构建，这使得它们在预测新药对人体的安全性和有效性方面，可能比动物模型更胜一筹。
传统动物模型的局限性日益凸显，这也是约86%的试验药物在临床试验阶段失败的关键原因之一。例如，在脓毒症（sepsis）研究中，超过100种在啮齿动物模型中看似有效的疗法，最终在人体临床试验中均告失败，部分原因正是人类与啮齿动物免疫系统的巨大差异。
数据显示，NAMs的应用正以前所未有的速度增长。据统计，在七种主要疾病的研究中，仅使用NAMs的生物医学论文数量从2006年的约2.5万篇飙升至2022年的10万篇。
从“芯片上的器官”到AI模型：前沿技术应用走向深化
生物医药产业界正积极拥抱NAMs，加速其在药物研发管线中的应用。
1
器官芯片
生物技术公司Emulate开发的肝脏芯片（Liver-Chip），在一个U盘大小的装置中培养人类肝细胞。2022年的一项研究表明，该芯片识别肝损伤化合物的准确率高达87%，且成功标记了12种曾被动物实验错误地判定为安全的药物。该技术已进入FDA的创新科学试点项目，未来有望替代部分动物毒理学测试。
2
类器官
作为连接体外细胞与体内动物实验的关键桥梁，类器官在模拟人类疾病方面展现出巨大潜力。科研人员已成功培育出模拟癌症、囊性纤维化等多种疾病的类器官，并将其用于药物筛选和毒性测试。
3
计算模型与AI
研究人员利用人工智能（AI）构建虚拟测试系统。例如，FDA的研究人员利用超过8000只大鼠的临床数据，构建了一个名为AnimalGAN的生成式AI模型。在模拟实验中，该模型成功预测了三种药物的肝毒性等级。罗氏（Roche）等大型药企也已成立专门的人类生物学研究所，利用NAMs加速肿瘤学、免疫学等领域的药物开发，并已获得监管机构（如FDA和EMA）的许可，在12项新药申请中用NAMs数据替代了部分动物实验数据。
结语
动物实验的时代正在缓缓落幕，一个由人类生物学模型主导的、更精准、更高效、更具伦理的科研新范式正加速到来。尽管前路漫漫，挑战重重，但全球政策的推动、科研技术的突破以及产业界的积极投入，正共同将我们引向一个科学研究更加人道、成果转化更加可靠的未来。
参考文献