一、什么是“3R”
“3R”即替代（Replacement）、减少（Reduction）和优化（Refinement）三个英文单词的字头。3R作为一个系统理论最早在1959年英国动物学家William Russell 和微生物学家Rex Burch提出，随后逐渐得到世界范围内广大科技工作者的认同，被广泛采用。特别是近20年来，随着生物技术的快速发展，人们对3R的理解不断深化，3R的概念也不断得到扩展，而且越来越深入人心。
1. 替代 是指使用没有知觉的实验材料代替活体动物，或使用低等动物替代高等动物进行试验，并获得相同实验效果的科学方法。
实验动物的替代物包括范围很广，所有能代替整体实验动物进行试验的化学物质、生物材料、动植物细胞、组织、器官，计算机模拟程序等都属于替代物，也包括低等动物植物（如细菌、蠕虫、昆虫等）。小动物替代大动物（如转基因小鼠替代猴，进行脊髓灰质炎减毒活疫苗的生物活性检测等），同时也包括方法和技术的替代（如用分子生物学方法，代替动物实验来鉴定致癌物活遗传毒性的遗传毒理学体外实验方法等）。
替代根据是否使用动物或动物组织，可分为相对性替代和绝对性替代，相对替代是用无痛方法处死动物，使用其细胞、组织或器官，进行体外试验研究，或利用低等动物替代高等动物的实验方法，而绝对替代则是在实验中完全不使用动物；根据替代动物的不同，替代可分为直接替代（如志愿者或人类组织等）和间接替代（如当试剂替代家兔做热源试验等）；根据替代的程度，又分为部分替代（如利用替代方法代替整个实验研究计划中的一部分或某一步骤等）和全部替代（如用新的替代方法取代原有的动物实验方法等）。
2. 减少 是指在科学研究中，在动物实验时，使用较少量的动物获取同样多的试验数据或使用一定数量的动物能获得更多的试验数据的科学方法，减少的目的不仅仅是降低成本，而是在用最小的动物达到所需要的目的，同时也是对动物的一种保护。
目前，减少动物使用量常用的几种方法：①充分利用已有的数据（包括以前已获得的实验结果及其他信息资源等）；②实验方案的合理设计和实验数据的统计分析；③替代方法的使用；④动物的重复使用（这应根据实验要求和动物质量寿命来决定）；⑤从遗传的角度考虑动物的选择，如在生物制品效力学毒性测定中，测定结果不仅受所使用实验小鼠微生物状态以及饲养条件等因素的影响，即反应性在很大程度上决定于基因型使用国际标准小鼠可以确保测定结果的敏感度和准确度，同时可达到减少检验中使用动物数量；⑥严格操作，提高试验的成功率；⑦使用高质量的实验动物。
3. 优化 是指在必须使用动物进行有关实验时，要尽量减少非人道程序对动物的影响范围和程度，可通过改进和完善实验程序，避免减少或减轻给动物造成的疼痛和不安，或为动物提供适宜的生活条件，已保证动物的健康和康乐，保证动物实验结果可靠性和提高实验动物福利的科学方法，其主要内容包括：①实验方案设计和实验指标选定的优化，如选用合适的实验动物种类及品系、年龄、性别、规格、质量标准，采用适当的分组方法，选择科学、可靠的检测技术指标等；②实验技术和实验条件和实验条件的优化，如麻醉技术的采用，实验操作技术的掌握和熟练，实验环境的适宜等。
总之，替代、减少、优化是彼此独立而又相互联系，是使人们要更好地科学利用和合理保护动物一种科学方法和学科。3R原则的提出和应用，是在不影响实验要求和实验结果的基础上，如果违背了科学研究的目的，过分的强调3R原则，反对使用动物进行实验，3R原则也就失去了它的价值和意义。
二、目前国际上保障动物福利和实行3R原则的措施和方法
动物福利概念及法律的提出，不仅适应于动物实验，同样适应于动物的生产，而3R原则的内容主要针对动物实验。当然，动物实验方法的替代，动物使用数量的减少，必然影响实验的生产量减少。
国际上发达国家已普遍制定了动物福利的法律法规，并不断的修订和完善，以利用更好的执行。同时，英国、美国、德国、荷兰、澳大利亚等国，也相继成立了动物试验改革委员会，动物实验替代法基金会，动物福利协会，欧洲还成立了毒理学试验替代法研究小组，替代方法验证中心等，推动了动物实验替代法的研究和应用，他们通过培训教育从事研究和检定工作的科技人员，建立起3R的概念和正确理解3R的内容与动物实验的内在联系，同时，利用专业刊物，配合宣传实验动物替代方法的建立，验证和应用方面的最新研究进展，促进3R工作的开展。并建立起比较切实可行的管理制度和要求，如荷兰的动物试验条例的规定，使用动物必须注册，进行动物实验的研究机构必须要有许可证，要求使用动物的人员必须接受动物试验道德和替代法内容的教育和培训，在澳大利亚使用实验动物必须成立动物处理委员会，保证所有动物的使用都符合法律的规定，试验者必须向动物伦理委员会提出所有动物研究的书面计划，并考虑预期的价值研究的合理性及所有动物伦理及福利方面的问题，在我国的台湾1998年也制定了动物保护法和动物保护法实施细则，同时于2001年制定了实验动物管理与使用指南，详细地制定了实验动物生产和使用动物地环境设施要求，动物营养、动物疾病地控制与防止要求，并规定了动物实验中地麻醉、止痛及安乐死的方法。
所有这些，对于动物保护和科学的研究应用实验动物都起到了促进作用，达到了预期的效果。
三、我国实验动物立法工作和3R原则的实施情况
我国的实验动物立法工作及动物福利的立法现状令人担忧，不仅动物福利立法尚属空白，即是现有的动物保护法律体系也存在严重的缺陷，除野生动物保护法、动物检疫法外，没有一部专门的完整的有关动物保护的总括性法律，实验动物立法更是遥不可及，遥遥无期。
但是，1988年《实验动物管理条例》的颁布，标志着我国实验动物工作开始纳入法制化科技管理体系。并于2004年以又对《实验动物管理条例》进行了修订和完善，1988年以后国家科技部相继出台了《关于“九五”期间实验动物发展的若干意见》、《实验动物质量管理办法》、《国家实验动物种子中心管理办法》、《实验动物许可证管理办法》。1998年，国家卫生部以55号令的形式颁布了《医学实验动物实施细则》。1994年国家技术监督局颁布了啮齿类和兔类实验动物质量的7类47项国家标准，并与2001年进行重新修订。1996年10月《北京市实验动物管理条例》经北京市人大常委会审议批准，成了我国第一部有关实验动物管理工作的地方性法规，经2004年12月重新修订与颁布。虽然这些管理条例、管理办法不是以法律的形式颁布，涉及到实验动物法律的内容较少，但对我国实验动物科技工作的发展和法制化管理，起到积极的促进作用。同时，我们认为我国的实验动物科技管理应尽早立法。加大对实验动物的管理力度，以达到科学的开发、合理的利用和保护，更好地为我国的经济建设和科学研究服务。
近些年来，与发达国家相比，我国虽然没有3R研究的专门机构，但3R的研究工作在我国已经有了起步，有关实验动物科学的专业杂志、论著都开辟了3R研究专栏，以宣传、交流、介绍国外3R研究的发展及我国开展3R研究的动态。3R的研究工作在我国已经有了起步。1997年，科技部在《关于“九五”期间实验动物发展的若干意见》中，也提出了建立与国际接轨的动物福利保障制度，并把这项工作纳入全面推行实验动物法制化管理的重要内容之一；1997年北京实验动物学会成了实验动物替代方法研究会，开展了3R研究的学术交流和专题讲座；1999年，北京市实验动物专项资金科研课题，将实验动物替代研究作为六大重点支持领域之一。国家已将3R研究作为一项长期基础性工作，纳入科研工作管理体系，并作为生命科学研究中的一个新的增长点，但从研究领域来看，3R研究主要还是集中在涉及人类健康的制药和药品质量检验，其他领域还比较少。相信随着3R研究的深入，人们会用越来越好的替代方法解决科学研究中的问题，以便更好地推动科学研究不断深入地发展。
