一、什么是“3R”
“3R”即替代（Replacement）、減少（Reduction）和優化（Refinement）三個英文單詞的字頭。3R作為一個系統理論最早在1959年英國動物學家William Russell 和微生物學家Rex Burch提出，隨后逐漸得到世界范圍內廣大科技工作者的認同，被廣泛采用。特別是近20年來，隨著生物技術的快速發展，人們對3R的理解不斷深化，3R的概念也不斷得到擴展，而且越來越深入人心。
1. 替代 是指使用沒有知覺的實驗材料代替活體動物，或使用低等動物替代高等動物進行試驗，并獲得相同實驗效果的科學方法。
實驗動物的替代物包括范圍很廣，所有能代替整體實驗動物進行試驗的化學物質、生物材料、動植物細胞、組織、器官，計算機模擬程序等都屬于替代物，也包括低等動物植物（如細菌、蠕蟲、昆蟲等）。小動物替代大動物（如轉基因小鼠替代猴，進行脊髓灰質炎減毒活疫苗的生物活性檢測等），同時也包括方法和技術的替代（如用分子生物學方法，代替動物實驗來鑒定致癌物活遺傳毒性的遺傳毒理學體外實驗方法等）。
替代根據是否使用動物或動物組織，可分為相對性替代和絕對性替代，相對替代是用無痛方法處死動物，使用其細胞、組織或器官，進行體外試驗研究，或利用低等動物替代高等動物的實驗方法，而絕對替代則是在實驗中完全不使用動物；根據替代動物的不同，替代可分為直接替代（如志愿者或人類組織等）和間接替代（如當試劑替代家兔做熱源試驗等）；根據替代的程度，又分為部分替代（如利用替代方法代替整個實驗研究計劃中的一部分或某一步驟等）和全部替代（如用新的替代方法取代原有的動物實驗方法等）。
2. 減少 是指在科學研究中，在動物實驗時，使用較少量的動物獲取同樣多的試驗數據或使用一定數量的動物能獲得更多的試驗數據的科學方法，減少的目的不僅僅是降低成本，而是在用最小的動物達到所需要的目的，同時也是對動物的一種保護。
目前，減少動物使用量常用的幾種方法：①充分利用已有的數據（包括以前已獲得的實驗結果及其他信息資源等）；②實驗方案的合理設計和實驗數據的統計分析；③替代方法的使用；④動物的重復使用（這應根據實驗要求和動物質量壽命來決定）；⑤從遺傳的角度考慮動物的選擇，如在生物制品效力學毒性測定中，測定結果不僅受所使用實驗小鼠微生物狀態以及飼養條件等因素的影響，即反應性在很大程度上決定于基因型使用國際標準小鼠可以確保測定結果的敏感度和準確度，同時可達到減少檢驗中使用動物數量；⑥嚴格操作，提高試驗的成功率；⑦使用高質量的實驗動物。
3. 優化 是指在必須使用動物進行有關實驗時，要盡量減少非人道程序對動物的影響范圍和程度，可通過改進和完善實驗程序，避免減少或減輕給動物造成的疼痛和不安，或為動物提供適宜的生活條件，已保證動物的健康和康樂，保證動物實驗結果可靠性和提高實驗動物福利的科學方法，其主要內容包括：①實驗方案設計和實驗指標選定的優化，如選用合適的實驗動物種類及品系、年齡、性別、規格、質量標準，采用適當的分組方法，選擇科學、可靠的檢測技術指標等；②實驗技術和實驗條件和實驗條件的優化，如麻醉技術的采用，實驗操作技術的掌握和熟練，實驗環境的適宜等。
總之，替代、減少、優化是彼此獨立而又相互聯系，是使人們要更好地科學利用和合理保護動物一種科學方法和學科。3R原則的提出和應用，是在不影響實驗要求和實驗結果的基礎上，如果違背了科學研究的目的，過分的強調3R原則，反對使用動物進行實驗，3R原則也就失去了它的價值和意義。
二、目前國際上保障動物福利和實行3R原則的措施和方法
動物福利概念及法律的提出，不僅適應于動物實驗，同樣適應于動物的生產，而3R原則的內容主要針對動物實驗。當然，動物實驗方法的替代，動物使用數量的減少，必然影響實驗的生產量減少。
國際上發達國家已普遍制定了動物福利的法律法規，并不斷的修訂和完善，以利用更好的執行。同時，英國、美國、德國、荷蘭、澳大利亞等國，也相繼成立了動物試驗改革委員會，動物實驗替代法基金會，動物福利協會，歐洲還成立了毒理學試驗替代法研究小組，替代方法驗證中心等，推動了動物實驗替代法的研究和應用，他們通過培訓教育從事研究和檢定工作的科技人員，建立起3R的概念和正確理解3R的內容與動物實驗的內在聯系，同時，利用專業刊物，配合宣傳實驗動物替代方法的建立，驗證和應用方面的最新研究進展，促進3R工作的開展。并建立起比較切實可行的管理制度和要求，如荷蘭的動物試驗條例的規定，使用動物必須注冊，進行動物實驗的研究機構必須要有許可證，要求使用動物的人員必須接受動物試驗道德和替代法內容的教育和培訓，在澳大利亞使用實驗動物必須成立動物處理委員會，保證所有動物的使用都符合法律的規定，試驗者必須向動物倫理委員會提出所有動物研究的書面計劃，并考慮預期的價值研究的合理性及所有動物倫理及福利方面的問題，在我國的臺灣1998年也制定了動物保護法和動物保護法實施細則，同時于2001年制定了實驗動物管理與使用指南，詳細地制定了實驗動物生產和使用動物地環境設施要求，動物營養、動物疾病地控制與防止要求，并規定了動物實驗中地麻醉、止痛及安樂死的方法。
所有這些，對于動物保護和科學的研究應用實驗動物都起到了促進作用，達到了預期的效果。
三、我國實驗動物立法工作和3R原則的實施情況
我國的實驗動物立法工作及動物福利的立法現狀令人擔憂，不僅動物福利立法尚屬空白，即是現有的動物保護法律體系也存在嚴重的缺陷，除野生動物保護法、動物檢疫法外，沒有一部專門的完整的有關動物保護的總括性法律，實驗動物立法更是遙不可及，遙遙無期。
但是，1988年《實驗動物管理條例》的頒布，標志著我國實驗動物工作開始納入法制化科技管理體系。并于2004年以又對《實驗動物管理條例》進行了修訂和完善，1988年以后國家科技部相繼出臺了《關于“九五”期間實驗動物發展的若干意見》、《實驗動物質量管理辦法》、《國家實驗動物種子中心管理辦法》、《實驗動物許可證管理辦法》。1998年，國家衛生部以55號令的形式頒布了《醫學實驗動物實施細則》。1994年國家技術監督局頒布了嚙齒類和兔類實驗動物質量的7類47項國家標準，并與2001年進行重新修訂。1996年10月《北京市實驗動物管理條例》經北京市人大常委會審議批準，成了我國第一部有關實驗動物管理工作的地方性法規，經2004年12月重新修訂與頒布。雖然這些管理條例、管理辦法不是以法律的形式頒布，涉及到實驗動物法律的內容較少，但對我國實驗動物科技工作的發展和法制化管理，起到積極的促進作用。同時，我們認為我國的實驗動物科技管理應盡早立法。加大對實驗動物的管理力度，以達到科學的開發、合理的利用和保護，更好地為我國的經濟建設和科學研究服務。
近些年來，與發達國家相比，我國雖然沒有3R研究的專門機構，但3R的研究工作在我國已經有了起步，有關實驗動物科學的專業雜志、論著都開辟了3R研究專欄，以宣傳、交流、介紹國外3R研究的發展及我國開展3R研究的動態。3R的研究工作在我國已經有了起步。1997年，科技部在《關于“九五”期間實驗動物發展的若干意見》中，也提出了建立與國際接軌的動物福利保障制度，并把這項工作納入全面推行實驗動物法制化管理的重要內容之一；1997年北京實驗動物學會成了實驗動物替代方法研究會，開展了3R研究的學術交流和專題講座；1999年，北京市實驗動物專項資金科研課題，將實驗動物替代研究作為六大重點支持領域之一。國家已將3R研究作為一項長期基礎性工作，納入科研工作管理體系，并作為生命科學研究中的一個新的增長點，但從研究領域來看，3R研究主要還是集中在涉及人類健康的制藥和藥品質量檢驗，其他領域還比較少。相信隨著3R研究的深入，人們會用越來越好的替代方法解決科學研究中的問題，以便更好地推動科學研究不斷深入地發展。
