在很长一段时间里，动物实验被视为生物医学研究和新药开发的“金标准”。然而，发表于 Nature 的这篇评论文章指出，这一范式正在被系统性地挑战。一类被称为 NAMs（新型替代方法，Novel Alternative Methods / New Approach Methodologies） 的技术正快速发展，有望在未来显著减少甚至取代动物实验。

替代动物实验的根本原因在于其对人体反应的预测能力有限。文章指出，约 86% 的候选药物在临床试验中失败，主要因为动物模型无法准确反映人类的疗效与毒性。

此外，动物实验周期长、成本高，并引发持续的伦理争议。相比之下，以人类细胞、类器官和计算模型为基础的新型替代方法，更贴近真实人类生物学，有望在提高研发效率的同时，减少伦理和资源成本。

NAMs 并非单一技术，而是一整套以“人类生物学”为核心的研究工具体系，其不仅避免了动物实验带来的伦理争议，更重要的是，它们能够更真实地反映人类遗传差异和疾病机制。下面为文中提到的具体方法:

其中最具代表性的是由人类诱导多能干细胞构建的类器官和三维细胞球。这些模型能够在体外模拟心脏、大脑、肝脏、肿瘤等器官的结构与功能，真实反映人类细胞的遗传背景和疾病特征。例如，肿瘤类器官可以保留患者原发肿瘤的微环境特征，用于药物敏感性测试，其预测能力往往优于动物移植瘤模型。

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通过微流控系统，将细胞培养与力学刺激、营养灌流相结合，可模拟血流、剪切力和组织间相互作用。血脑屏障芯片、心肌收缩模型等，已被用于评估药物通透性、心脏毒性等关键问题。

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包括定量构效关系模型、药物-靶点预测以及 FDA 推动的 AnimalGAN 等模型，可在不使用动物的情况下预测毒性和药效，为后续实验提供精准筛选。

文章进一步提出“培养皿中的临床试验”理念：通过在体外同时测试来自多名个体的细胞或类器官，模拟人群层面的治疗反应。这一策略在罕见病、精准医学和心血管疾病研究中具有巨大潜力。

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美国 NIH 投入 8700 万美元 建立“标准化类器官建模中心”，作为国家级资源平台，专门用于开发、验证和推广基于类器官的人类体外模型，并明确目标是“减少对动物模型的依赖”。此外，NIH 还设立了 ORIVA 办公室，通过培训评审人员、引入 NAMs 专家，减少科研评审中对动物实验的系统性偏好。

作者强调，动物实验替代并非“一刀切”，而是以科学问题为导向，选择对人类最有预测力的模型。随着政策、技术和认知的转变，NAMs 正推动生物医学研究走向更高效、更精准、也更以人为本的未来。