“替代（Replacement）、减少（Reduction）、优化（Refinement）”最早由动物学家罗塞尔（Russell）和微生物学家伯奇（Burch）通过大量的调查和研究，在合著的《仁慈实验技术原理》（The Principles of Humane Experimental Technique）（1959年）一书中提出，被称为“3R”原则。“3R”原则已被国际科学界广泛认可，各国都在积极贯彻“3R”原则。“3R”原则是实验动物福利思想的核心。
“替代”原则指使用低等级动物替代高级动物，或不使用动物而采用无知觉实验材料试验达到与动物实验相同的目的。替代方法包括：绝对替代，即用无生命系统，如计算机程序来代替动物实验；相对替代，指用系统发育水平较低的动物取代脊椎动物等动物。
“减少”指为获得特定数量及准确的信息，尽量减少实验动物的使用数量。减少方法包括，使用恰当的试验设计和统计学方法计算出能满足科学要求所需最小动物使用量；尽量使动物一体多用，如将动物安乐死后可先进行外科手术实验，随后再进行病理解剖同时提供组织或器官供研究；使用符合实验要求的高质量动物。“减少”依赖于对实验设计、统计方法的应用以及对动物饲养和实验区域环境相关变量的控制。
“优化”指对必须使用的实验动物，通过改进和完善实验程序，尽量减低非人道方法的使用频率或危害程度。“优化”的方法包括，选择对动物伤害少的实验方案；研发和采用对动物侵入性低的手术、样品或指标采集方法，如植入遥测芯片收集生理数据的方法；除此之外，还包括改善实验设施条件和优化操作技术，尽量减轻对动物的伤害。
“3R”原则在我国早就被倡导，并在2006年科技部发布的《关于善待实验动物的指导性意见》第六条就有明确要求：善待实验动物包括倡导“减少、替代、优化”的“3R”原则，科学、合理、人道地使用实验动物。随后，国家标准《实验动物机构 质量和能力的通用要求》（GB/T 27416-2014）和《实验动物 福利伦理审查指南》（GB/T 35892-2018）对开展动物实验中遵守“3R”原则都提出明确规定。
“3R”原则一方面保证了实验动物免受不必要的痛苦，另一方面保障了科学研究结果的准确性和可靠性。因此，广大科研人员要积极按照“3R”原则来指导研究设计和开展动物实验研究。
（中国疾病预防控制中心实验动物福利伦理委员会 刘晓宇 卢选成 曹建平）
参考资料：
[1] 《关于加强科技伦理治理的意见》，中共中央办公厅/国务院办公厅，2022年03月21日发布
[2] 中华人民共和国国家标准《实验动物 福利伦理审查指南》（GB/T 35892-2018）
[3] 科学技术部《关于善待实验动物的指导性意见》（国科发财字〔2006〕398号）
[4] 中华人民共和国国家标准《实验动物机构 质量和能力的通用要求》（GB/T 27416-2014）
