野生動(dòng)物保護(hù)視域下的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)思考

周 艷，羅自強(qiáng)，馮丹丹，唐怡庭，韓 仰，漢建忠，暨 明，向 陽(yáng) (中南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室， 長(zhǎng)沙410000; 通訊作者)

兩棲類動(dòng)物廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)及科學(xué)研究，是研究離體神經(jīng)、肌肉及心血管系統(tǒng)等生理功能及現(xiàn)象的重要實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。蟾蜍是生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的兩棲類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)一般通過野外捕捉或購(gòu)買人工飼養(yǎng)的蟾蜍。為貫徹落實(shí)《中華人民共和國(guó)野生動(dòng)物保護(hù)法》，加強(qiáng)對(duì)我國(guó)國(guó)家和地方重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物以外的陸生野生動(dòng)物資源的保護(hù)和管理，2000年8月1日以“國(guó)家林業(yè)局令第7號(hào)”發(fā)布《國(guó)家保護(hù)的有益的或者有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究?jī)r(jià)值的陸生野生動(dòng)物名錄》(簡(jiǎn)稱“三有名錄”)，中華蟾蜍被列為“三有動(dòng)物”[1]。為此，我國(guó)生理學(xué)教師開展了以牛蛙替代蟾蜍開展生理教學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究。本文在概述《野生動(dòng)物保護(hù)法》的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步綜述“三有”動(dòng)物中華蟾蜍及資源現(xiàn)狀、中華蟾蜍替代策略的研究進(jìn)展及相關(guān)思考，提高環(huán)保意識(shí)和法律意識(shí)，從野生動(dòng)物保護(hù)的角度加強(qiáng)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程思政教育。

1 國(guó)家野生動(dòng)物保護(hù)法規(guī)概述

1988年11月8日，七屆全國(guó)人大常委會(huì)第4次會(huì)議通過了《中華人民共和國(guó)野生動(dòng)物保護(hù)法》(以下簡(jiǎn)稱《野生動(dòng)物保護(hù)法》)，將“珍貴、瀕危的陸生、水生野生動(dòng)物”和“有益的或者有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究?jī)r(jià)值的陸生野生動(dòng)物”納入保護(hù)的野生動(dòng)物[2]。1989年，林業(yè)部、農(nóng)業(yè)部首次發(fā)布《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》[3]，并于2021年2月由國(guó)家林業(yè)和草原局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合發(fā)布公告，公布新調(diào)整的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》[4]。2000年8月1日，國(guó)家林業(yè)局也發(fā)布了“三有名錄”，包括哺乳綱、鳥綱、兩棲綱、爬行綱和昆蟲綱五大類型，共計(jì)1 591種[1]?！兑吧鷦?dòng)物保護(hù)法》先后進(jìn)行了三次修訂。在2018年第三次修訂的《野生動(dòng)物保護(hù)法》，將“有益的或者有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究?jī)r(jià)值的陸生野生動(dòng)物的陸生野生動(dòng)物”修正為“有重要生態(tài)、科學(xué)、社會(huì)價(jià)值的陸生野生動(dòng)物”[5]。新《野生動(dòng)物保護(hù)法》第四十八條規(guī)定，未持有合法來源證明出售、利用運(yùn)輸國(guó)家非重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物(即三有動(dòng)物)的，將受到相應(yīng)處罰?！兑吧鷦?dòng)物保護(hù)法》規(guī)定非法獵捕20只(條)“三有”動(dòng)物構(gòu)成非法狩獵罪[5]，根據(jù)我國(guó)刑法第三百四十一條第二款規(guī)定：違反狩獵法規(guī)，情節(jié)嚴(yán)重的可被判處三年以下有期徒刑、拘役、管制或者罰金。

2020年2月，全國(guó)人大常委會(huì)通過了《全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)關(guān)于全面禁止非法野生動(dòng)物交易、革除濫食野生動(dòng)物陋習(xí)、切實(shí)保障人民群眾生命健康安全的決定》(簡(jiǎn)稱為《決定》)[6]。該《決定》全面禁止和懲治非法野生動(dòng)物交易行為，革除濫食野生動(dòng)物的陋習(xí)，維護(hù)生物安全和生態(tài)安全，有效防范重大公共衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)，切實(shí)保障人民群眾生命健康安全，加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，促進(jìn)人與自然和諧共生。此《決定》增加了禁食國(guó)家保護(hù)的有重要生態(tài)、科學(xué)、社會(huì)價(jià)值的“三有”陸生野生動(dòng)物以及其他陸生野生動(dòng)物，包括人工繁育、人工飼養(yǎng)的陸生野生動(dòng)物，常見的主要包括果子貍、野豬、中華竹鼠、中華蟾蜍、烏龜、眼鏡王蛇等。國(guó)家林草局于2020年10月發(fā)布了《關(guān)于規(guī)范禁食野生動(dòng)物分類管理范圍的通知》，將中華蟾蜍等19種野生動(dòng)物規(guī)定為禁止以食用為目的的養(yǎng)殖活動(dòng)，但允許用于藥用、展示、科研等非食用性目的的養(yǎng)殖[7]。

2 “三有”動(dòng)物中華蟾蜍及資源現(xiàn)狀

中華蟾蜍俗稱癩蛤蟆，屬于兩棲綱、無(wú)尾目、蟾蜍科、蟾蜍屬，其藥用價(jià)值巨大。國(guó)家有關(guān)部門在1987年將產(chǎn)出蟾酥的中華蟾蜍作為二級(jí)保護(hù)野生藥材物種列入《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生藥材物種名錄》[8]，2000年將兩棲類蟾蜍科的中華蟾蜍列入《國(guó)家保護(hù)的有益的或者有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究?jī)r(jià)值的陸生野生動(dòng)物名錄》[1]。研究表明，源自中華蟾蜍的蟾酥、蟾皮、蟾舌、蟾肝等均為重要的中藥材[9]，廣泛應(yīng)用于皮膚損傷、腫瘤、心腦血管等疾病的臨床治療[10,11]，其療效具有不可替代性，使得醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)蛤艿男枨蟪掷m(xù)增加。然而，蟾蜍作為特種養(yǎng)殖物種，養(yǎng)殖規(guī)模較小且技術(shù)不夠完善，人工養(yǎng)殖存在成本高、效率低、周期長(zhǎng)等一系列問題。因此，日益增大的需求與人工養(yǎng)殖的供應(yīng)不足促使不法分子對(duì)野生蟾蜍的非法獵捕和收購(gòu)。例如，2021年4月，吉林省敦化森林公安局森偵大隊(duì)聯(lián)合保中橋派出所成功破獲一起特大非法狩獵案件，犯罪嫌疑人李某某以“下網(wǎng)兜”的方式獵捕了575只中華蟾蜍，其行為涉嫌非法狩獵罪，案件正在進(jìn)一步審理中[12]。而且，隨著環(huán)境污染以及農(nóng)藥及化肥的推廣使用，導(dǎo)致蟾蜍自然棲息地的破壞，野生蟾蜍數(shù)量急劇減少。長(zhǎng)此以往，人為的過度亂捕濫殺以及自然棲息地的破壞造成蟾蜍資源下降，嚴(yán)重危害農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡。盡管國(guó)家已經(jīng)從完善法律法規(guī)、建立自然保護(hù)區(qū)、強(qiáng)化執(zhí)法監(jiān)督、提高公眾保護(hù)意識(shí)等多個(gè)方面加大對(duì)蟾蜍的保護(hù)力度，但因中華蟾蜍資源保護(hù)措施的不健全、蟾蜍產(chǎn)品加工工藝不完善、缺乏規(guī)范化蟾蜍養(yǎng)殖技術(shù)、對(duì)中華蟾蜍養(yǎng)殖政策引導(dǎo)扶持力度不足等多方面因素，無(wú)法有效改善蟾蜍供不應(yīng)求的現(xiàn)狀[13]。因此，我國(guó)不僅要從繁殖蟾蜍方面加強(qiáng)投入和改進(jìn)，對(duì)于中華蟾蜍的資源利用應(yīng)采取更加科學(xué)的方案，將有限的資源使用在無(wú)法替代且有意義的藥用價(jià)值和科學(xué)研究。

3 生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中華蟾蜍替代策略的研究概述及思考

3.1 中華蟾蜍在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

除了人為的過度亂捕濫殺以及自然棲息地的破壞造成蟾蜍數(shù)量減少，蟾蜍也曾被廣泛應(yīng)用于教學(xué)研究、科學(xué)研究及生態(tài)防治等方面[13]。蟾蜍的基本生命活動(dòng)及生理功能與溫血?jiǎng)游锝?，且其離體組織和器官所需的理化條件較為簡(jiǎn)單(無(wú)須人工給氧或恒溫環(huán)境)，易于人為控制和掌握，常用于肌肉、神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[14]。過去，蟾蜍坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本制備、神經(jīng)干動(dòng)作電位相關(guān)測(cè)定、腓腸肌收縮相關(guān)實(shí)驗(yàn)和離體心臟實(shí)驗(yàn)是最為常見和經(jīng)典的生理教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生深入理解神經(jīng)肌肉興奮及心臟功能的基本生理學(xué)知識(shí)具有重要意義。

3.2 牛蛙代替蟾蜍進(jìn)行生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究

目前國(guó)內(nèi)外許多高校已采用牛蛙完全代替蟾蜍開展各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但仍有少數(shù)高?；驁F(tuán)隊(duì)采用蟾蜍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。牛蛙與蟾蜍同屬兩棲綱無(wú)尾目，分類及生理功能均比較接近。研究表明，采用牛蛙和蟾蜍的坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本進(jìn)行神經(jīng)肌肉興奮相關(guān)實(shí)驗(yàn)，記錄雙向動(dòng)作電位、骨骼肌單收縮和收縮總和，均能觀察到神經(jīng)肌肉興奮，且兩種標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)差別微小[15]。研究表明，來自牛蛙和蟾蜍的神經(jīng)干標(biāo)本受到有效刺激后產(chǎn)生的雙相動(dòng)作電位波形幾乎相同，在0.2 ms方波的刺激下，蟾蜍和牛蛙的神經(jīng)干標(biāo)本動(dòng)作電位閾值分別為0.1 V和0.13 V，相差甚小[15]。對(duì)于腓腸肌標(biāo)本，牛蛙與蟾蜍的標(biāo)本可產(chǎn)生類似的單收縮，且均隨刺激強(qiáng)度的增大而增大，刺激增大到一定程度時(shí)均可到達(dá)平臺(tái)期[15]。而另一經(jīng)典的蛙心灌流實(shí)驗(yàn)，目前也有許多高校采用牛蛙替代蟾蜍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生采用牛蛙的蛙心能順利完成實(shí)驗(yàn)并觀察到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象[16-18]。因此，各項(xiàng)研究均表明采用牛蛙代替蟾蜍進(jìn)行生理學(xué)中多項(xiàng)重要實(shí)驗(yàn)是完全可行的。

4 牛蛙代替蟾蜍進(jìn)行生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考

4.1 牛蛙代替蟾蜍進(jìn)行生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是踐行《野生動(dòng)物保護(hù)法》的需要

牛蛙的人工養(yǎng)殖問題早已得到解決，供應(yīng)渠道合法、穩(wěn)定，且價(jià)格便宜。牛蛙代替蟾蜍進(jìn)行生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可減少中華蟾蜍的非必要消耗，以實(shí)際行動(dòng)踐行《野生動(dòng)物保護(hù)法》。野生動(dòng)物作為自然資源的重要組成,是生態(tài)文明建設(shè)的重要方面[19]。野生動(dòng)物保護(hù)已經(jīng)成為生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要組成部分，野生動(dòng)物保護(hù)教育在其中發(fā)揮著重要作用[20]。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還應(yīng)借牛蛙代替蟾蜍進(jìn)行生理學(xué)實(shí)驗(yàn)之際積極開展“三有動(dòng)物”保護(hù)的宣傳，加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生對(duì)野生動(dòng)物的保護(hù)意識(shí)和相關(guān)法律知識(shí)的了解，強(qiáng)化醫(yī)學(xué)生野生動(dòng)物保護(hù)的責(zé)任感和使命感。大學(xué)生是生態(tài)環(huán)境建設(shè)的主力軍，提升大學(xué)生尤其是醫(yī)學(xué)生的生態(tài)環(huán)境建設(shè)素質(zhì)，弘揚(yáng)保護(hù)野生動(dòng)物理念，可為我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)做出貢獻(xiàn)[20]。采用牛蛙代替“三有動(dòng)物”蟾蜍進(jìn)行生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生理學(xué)課程思政中尚未引起廣泛重視的融入途徑。

4.2 牛蛙代替蟾蜍進(jìn)行生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著自身的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

牛蛙可食用，更易于學(xué)生接受，其不會(huì)產(chǎn)生因蟾蜍外表及毒液引起的畏懼。全人工養(yǎng)殖的牛蛙相較于獲取途徑多樣的蟾蜍而言，不僅個(gè)體差異較小，而且可更好滿足生理實(shí)驗(yàn)課程的標(biāo)準(zhǔn)化要求。研究者對(duì)牛蛙和蟾蜍進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)牛蛙骨骼比蟾蜍更為脆弱，切開恥骨聯(lián)合或剪斷脊柱更為輕松，易于學(xué)生操作[15]。從解剖結(jié)構(gòu)上來看，與蟾蜍相比，牛蛙的下肢肌肉發(fā)達(dá)，長(zhǎng)度較長(zhǎng)。學(xué)生在進(jìn)行神經(jīng)干-肌肉標(biāo)本制作時(shí)，分離蟾蜍坐骨神經(jīng)干時(shí)，大多需要通過腘窩，分離至腓神經(jīng)或脛神經(jīng)分支；如采用牛蛙，只需分離坐骨神經(jīng)至腘窩以上的部分，即可獲得足夠長(zhǎng)度的神經(jīng)干用于實(shí)驗(yàn)[15]。因此在神經(jīng)干動(dòng)作電位傳導(dǎo)速度的實(shí)驗(yàn)中，牛蛙比蟾蜍具有更大優(yōu)勢(shì)，學(xué)生可采用牛蛙更簡(jiǎn)單快速分離出足夠長(zhǎng)度的神經(jīng)干標(biāo)本用于實(shí)驗(yàn)。

4.3 牛蛙代替蟾蜍進(jìn)行生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可減少安全隱患

蟾蜍的耳后腺可噴射毒液，如果蟾蜍毒液不慎射入眼睛可以導(dǎo)致角膜損傷[21]。蟾酥是中華大蟾蜍或黑眶蟾蜍耳后腺和皮膚腺分泌的白色漿液加工、干燥而成,為毒性中藥品種。急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同途徑給藥時(shí)蟾酥對(duì)小鼠半數(shù)致死量分別為41.0 mg/kg(靜脈注射)、96.6 mg/kg(皮下注射)、36.24 mg/kg(腹腔注射)[22]。據(jù)報(bào)道，蟾酥和強(qiáng)心苷類物質(zhì)類似，對(duì)心肌Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、Mg2+-Ca2+-ATP酶以及L型鈣電流均有抑制作用[23]。蟾酥內(nèi)含有作用較強(qiáng)的局麻成分脂蟾毒配基類物質(zhì),其中蟾毒靈的表面麻醉效力接近可卡因的90倍[24]。若學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中操作不當(dāng)，可導(dǎo)致蟾蜍耳后腺及皮膚腺的分泌物污染到蟾蜍心臟、神經(jīng)干而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。研究顯示，不同濃度蟾酥溶液浸泡過的蟾蜍坐骨神經(jīng)干，呈劑量依賴性引起神經(jīng)干動(dòng)作電位的閾強(qiáng)度增大、動(dòng)作電位寬度增大、不應(yīng)期延長(zhǎng)及傳導(dǎo)速度減慢[25]。給蟾蜍注射蟾酥可引起劑量依賴性P-R間期、QRS期的時(shí)程延長(zhǎng)和Q-T間期的時(shí)程縮短[26]。因此，采用牛蛙代替蟾蜍進(jìn)行生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可減少學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中因蟾蜍毒液噴射至操作者眼睛造成的安全隱患，還可以避免蟾酥對(duì)蟾蜍組織結(jié)構(gòu)(如神經(jīng)肌肉、心臟)的損傷所導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差甚至實(shí)驗(yàn)失敗。

生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是通過實(shí)驗(yàn)的方式加深學(xué)生對(duì)生理學(xué)理論知識(shí)的理解，并學(xué)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)；此外，教師也通過開展部分探索性實(shí)驗(yàn)，初步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的物種需求上無(wú)需高要求。因此，為了減少中華蟾蜍的非必要消耗，同時(shí)減少實(shí)驗(yàn)操作過程中可能發(fā)生的蟾蜍毒液對(duì)操作者的傷害，推廣采用牛蛙等其他相似功能的動(dòng)物替代蟾蜍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是目前生理教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的問題之一。我校自2010年起全面采用牛蛙替代蟾蜍開展生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以實(shí)際行動(dòng)踐行《野生動(dòng)物保護(hù)法》。

隨著國(guó)家法律法規(guī)的健全，公眾對(duì)野生動(dòng)物的保護(hù)意識(shí)增強(qiáng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的管理也更加嚴(yán)格。生理學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是通過實(shí)驗(yàn)的方式加深學(xué)生對(duì)已知的生理學(xué)知識(shí)的理解、學(xué)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，同時(shí)也開展部分設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，初步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，對(duì)動(dòng)物的物種并無(wú)過高要求。因此，為了減少中華蟾蜍的非必要消耗，在高校的非探索性的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中積極推廣采用養(yǎng)殖牛蛙等其他相似功能的動(dòng)物替代“三有動(dòng)物”蟾蜍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能強(qiáng)化醫(yī)學(xué)生野生動(dòng)物保護(hù)意識(shí)，有利于促進(jìn)我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)，也是生理學(xué)課程思政教育的重要融入路徑。