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2024年12月23日 星期一

青蛙解剖實驗:歡慶耶誕與年終,解剖用青蛙標本正式上市

從我開始關心生物實驗中被解剖的青蛙的動物福利,到現在大約過了18年左右,終於走到了這一步。

解剖用青蛙標本正式上市了。

現在可以填寫訂購單,2025年春節後開始出貨。


解剖用青蛙標本訂購單請按我(可開報價單&免用統一發票收據以供報帳)



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以下是囉唆的回顧感言:

最早的時候,我身為一個普通動物學實驗助教,就只是覺得青蛙在學生手中穿刺犧牲方式實在不太安樂,所以希望做些調整來改善這樣的狀況。

於是我在犧牲的流程中增加了冷藏步驟,先讓青蛙的體溫降低使它不太會掙扎,這樣可以便於穿刺。很快的我也意識到,青蛙解剖實驗單元的教學目標其實只有了解內外解剖構造,今天只是因為我們在課堂上要解剖的是屍體而不是活體,所以穿刺犧牲青蛙就是個手段,其實使用任何足夠安樂的方式來犧牲青蛙也都可以。更何況根據我身在大學裡面的觀察,身邊真的在進行兩棲類研究的朋友們在研究中其實幾乎都不需要用到腦脊髓穿刺法來犧牲兩棲類,這代表了青蛙的腦脊髓穿刺法就算學起來了也只是個屠龍之技,可以說根本不是必要的學習項目。

根據這樣的理解,我也開始讓學生們有所選擇,既然腦脊髓穿刺法是個屠龍之技,那麼學生當然可以選擇自己要不要學習技術並親手操作、還是不想親手操作只想觀摩學習、還是連看到犧牲過程都不想看到。通常一個班級裡面只有少數學生會想要親手操作,所以多數的青蛙都交由熟稔穿刺技術的助教來處理,穿刺的過程可以讓學生觀摩學習,穿刺完的青蛙還可以讓想要親手操作的少數學生拿來練習,這樣可以確保學生是在練習過有點手感以後才對活蛙執行腦脊髓穿刺,以便讓青蛙腦脊髓穿刺犧牲的過程能夠得到最少的痛苦、最大程度的動物福利。當然,想學習技術並親手操作的學生可以好好練習再上場執行,不想動手或不想看的學生也可以不再被強迫操作或面對犧牲,壓力得以減輕。

但是幾年後,我又更進一步意識到,我們之所以有這麼多苦惱,其實只是因為我們沒有活體以外的選擇。

解剖實驗的目的並不是犧牲動物的性命,而是觀察認識了解比較各種內外解剖構造,好比醫學院和獸醫系的大體解剖,使用的都是死亡並且防腐的人或動物屍體,這些大體老師是生前就自願捐出遺體做教學使用,犬貓則是收容所安樂死的無主個體後續再利用。

既然人醫或獸醫的解剖學實驗根本不需要苦惱殺生或犧牲方式的問題,那為什麼高中和大學生物學實驗裡面的解剖實驗單元需要苦惱?追根究底,也不過就是我們買不到已經死掉且做好防腐的青蛙屍體甚至大小鼠屍體,如此而已。

但世界很大,幾十年來在台灣買不到,不代表其他國家的人也買不到。美國至少就有歷史悠久的生物教材公司,專門供應各種防腐且真空包裝的動物屍體以供解剖教學之用。要說什麼使用新鮮屍體的我們在解剖學上會學得比較好嗎?我在生物學領域打滾了這麼久也不敢這麼說。一切的一切,都只是因為我們一直沒有選擇,只能從市場買到活體來當作解剖單元的教材,所以漸漸地以為這是唯一且最好的一個作法,而且還賦予或沿襲各種理由或藉口繼續強化這個選擇。

其實我們只是沒有活體以外的選擇而已,我們只能選擇「買活體來犧牲然後做解剖觀察」,或者「不做」,沒有別的路了。

而今,我終於可以打破這個困境,增加另一個選擇了。

今後,至少在青蛙解剖實驗單元上,師生可以比照醫學院或獸醫系的解剖學實驗,選擇「防腐過的青蛙屍體」(也就是本次推出的產品「解剖用青蛙標本」)來解剖,或者是要依循往例,選擇從市場購買活體青蛙來犧牲然後解剖。

我在之前的文章以及許多場合,都已經談論過使用防腐屍體來解剖的好處,我也知道並不是每個人的想法都跟我一樣。但沒有關係,總之現在有活體以外的選擇,大家都可以不用再憑感覺猜想了,直接買來試試看就知道了。

我也承認,目前的解剖用青蛙標本並不是最完美的結果,養殖場裡自然耗損死亡的青蛙腐敗迅速,拿來防腐以後品質實在不佳,所以我們還是得要特地在養殖場內犧牲青蛙然後馬上做防腐,才能有足夠新鮮的屍體以確保防腐後的品質能夠用在教學現場。

但這是我的第一步,我也不滿足於這樣的成果而已。未來,我希望可以繼續開發,看用什麼辦法能夠不需要特地犧牲青蛙,而是改用青蛙屠宰後留下來的完整內臟和部分肢體來做為教材,這樣就可以讓「不想為了教學而殺生」的師生擁有選擇,也能夠把廢棄物再利用。或者,我也規劃要跟移除入侵種兩棲類的團隊談談合作,或許他們可以把移除的入侵種兩棲類拿來防腐,然後用在青蛙解剖實驗單元中,也讓這些團隊可以有些額外收入。

總之,產品已經上市,接下來就看市場反應了。希望大家多多支持,萬分感謝。

2017年1月3日 星期二

關於脊椎動物解剖實驗:丁香油(與苯氧基乙醇)對牛蛙的致死與麻醉效果

過去的文章裡面有提過,如果生物解剖課買來的牛蛙活生生的,但不該用乙醚把青蛙弄死,卻又不想/沒有能力以腦脊髓穿刺將牛蛙安樂死的話,那麼可以使用丁香油或苯氧基乙醇將牛蛙安樂死。

不過說歸說,我想很多人還是保持觀望心態,不想成為第一人去嘗試新的做法。其實我也可以理解,同時我也知道,如果想要提供替代方案,最好的做法就是做到徹底的無縫接軌,讓大家轉換超順利,最好還有額外的好處跟誘因,才可能促成改變。

所以,如果要說使用丁香油或苯氧基乙醇作為牛蛙安樂死的藥劑,我最好也是自己做過,才知道那是怎麼一回事。

於是,我就真的去買了丁香油跟苯氧基乙醇,然後獲得了授課老師的同意,這幾個月來就在原本就會使用到牛蛙的實驗課單元中測試兩者的效果。


由於本文很長,因此先寫結論:
丁香油和苯氧基乙醇這兩種藥品都是肌肉神經阻斷劑,所以將牛蛙麻醉致死的過程中,中樞神經還沒有失去活性之前就會發生呼吸衰竭,讓牛蛙遭受不能呼吸的窒息痛苦,這也是為什麼過量麻醉致死的過程中牛蛙會有一陣子劇烈的掙扎。

因此,不建議以丁香油或苯氧基乙醇來過量麻醉犧牲牛蛙,因為這並不是安樂死。

雖然,這兩種藥物比起乙醚是對人超級安全,又不會對牛蛙皮膚有太大刺激,但這個世界並不是只有「只能使用乙醚」和「只能使用丁香油或苯氧基乙醇」這兩條「都不是安樂死」的路。既然要改變,那就改變得徹底一點,真正做到人道安樂死才是王道。如果沒有辦法執行安樂死,那就不應該犧牲動物來做實驗。沒有那個屁股,就不要吃那個瀉藥。

所以,這兩種藥物的正確使用方法,是以適當濃度來麻醉牛蛙然後執行穿刺,這才是符合安樂死規範的做法。而且,被麻醉的牛蛙一點都不會掙扎,非常容易穿刺,又因為麻醉了所以就算慢慢做穿刺也不會造成痛苦,大可以放心練習操作。

如果真的無法執行穿刺,那麼另一個退而求其次的方法,是使用這兩種藥物適度麻醉牛蛙之後,再將牛蛙冷凍致死。這個做法理論上應該也足夠人道,因為安樂死規範中有提到,在人員安全考量的前提下,兩生爬行類在深度麻醉之後是可以冷凍安樂死的。因此,用這兩種藥物把牛蛙麻醉之後,再放進冷凍庫凍成冰棒,應該也是個雖不能完全保證毫無痛苦但應該足夠人道的做法。



這幾次的測試中,都是使用原本上課就會犧牲的牛蛙,因此並沒有額外犧牲牛蛙來測試麻醉劑的問題。

第一次測試

測試的目的有三:
一是了解這兩種麻醉劑的功效,看看需要多久才能讓牛蛙麻醉致死。
二是了解牛蛙在麻醉過程中的反應,有沒有什麼掙扎反抗,或是身體上有出現什麼刺激的跡象。
三是進一步了解,畢竟這兩種都是麻醉劑,如果麻死之後拿來穿刺,還會不會有穿刺正確時可見的跡象(手臂抽動&後腿伸直等)。

我們把12隻牛蛙分成兩群,丁香油和苯氧基乙醇各用了6隻。以15分鐘當作一個階段,每次拿出兩隻牛蛙來觀察麻醉狀況,其中一隻拿來穿刺以確認這個麻醉程度的牛蛙還會不會有穿刺正確時的肢體抽動現象,另一隻則放著觀察會不會過了一段時間就退麻醉甦醒。所以,在麻醉程度上我們就有15分鐘、30分鐘以及45分鐘三個程度,而且各自有一隻穿刺的牛蛙來看這個麻醉程度的穿刺反應,也各自有一隻牛蛙可以觀察這樣的麻醉程度,是否會在一段時間之後退麻甦醒。

兩種麻醉劑使用的濃度分別如下:我們在5L的水中加入3ml的丁香油,也就是0.6ml/L的濃度,比起過去的文獻建議的是高了點通常建議是0.35ml/L左右的濃度,最高的建議濃度也不過是0.45ml/L的濃度),至於這樣是不是太過了,我們可以先看看後面的結果再來討論。而苯氧基乙醇的濃度則是依照建議,在5L水中加入50ml的苯氧基乙醇,配成1%的濃度。就這樣兩桶水,各放進6隻牛蛙,在牠們每一隻都可以踩得到底的深度和空間中,開始測試兩種麻醉藥的效果。

麻醉至死的過程分別描述如下:
牛蛙一放入丁香油溶液中毫無掙扎或反應,就是扶著桶壁站在水裡,一切如常。但是過了5分鐘之後開始向上劇烈彈跳,這時候千萬要把蓋子蓋好蓋緊以免牛蛙跳出來,掙扎一分多鐘之後就又恢復平靜,之後不再有任何動作。

至於苯氧基乙醇溶液,牛蛙是一放進去之後一分鐘內就開始彈跳想逃,但是也是過了一分多鐘就不再有反應。

接下來,我們每15分鐘各拿出兩隻牛蛙,將其中一隻穿刺來確認麻醉後的牛蛙會不會有任何穿刺的動作反應。我們發現,無論是丁香油或是苯氧基乙醇,以本次的濃度僅僅是麻醉15分鐘,牛蛙在被穿刺時就已經幾乎沒有任何動作反應。仔細比較的話,丁香油麻醉的牛蛙在探針刮過延腦和上段脊髓時會有一點點的上肢抽動,探針向下穿刺脊髓時稍微有一點點伸腿動作,而苯氧基乙醇麻醉的牛蛙則是什麼反應都沒有。麻醉15分鐘的效果如此,麻醉30分鐘和45分鐘的牛蛙就更不用說了,就是個死掉的狀態,什麼動作都沒有。

穿刺的牛蛙反應如此,另外6隻沒有穿刺、僅僅是拿出來對照的牛蛙也是完全麻透。無論是丁香油或是苯氧基乙醇,麻醉15分鐘的牛蛙顯然就已經死亡,在之後幾小時的操作中都沒有任何的反應。

我們另外也用肌肉電極器來刺激肌肉,想要知道這樣犧牲的牛蛙能不能用在肌肉與神經相關的生理學實驗單元中,結果是丁香油麻醉15分鐘就會讓肌肉幾乎沒有任何動作,除非沖沖水再把電極器開到最強肌肉才會收縮。根據文獻,丁香油的主要成份丁香酚的麻醉作用機制在inhibition of voltage-gated sodium channel (VGSC) and activation of transient receptor potential vanilloid subtype 1 (TRPV1),所以不只是麻痺神經,也會讓肌肉都癱瘓掉。也因此有這樣的效果也是理所當然。不過,稍微查了一下文獻,苯氧基乙醇的麻醉機制似乎還是不太清楚。

另外,在解剖時也觀察到心臟跳動很弱,甚至都停止跳動。由於後來我不在,根據轉述,還有微弱跳動的應該都是丁香油致死的個體。

最後,丁香油致死的個體的牛蛙腹面幾乎沒有任何泛紅異狀,但是苯氧基乙醇致死的個體則是有些微泛紅。對照牛蛙在麻醉過程中出現劇烈彈跳掙扎反應的時間,也許暗示苯氧基乙醇對牛蛙皮膚稍有刺激性,即使只是使用建議濃度(1%)依然如此。


總結一下丁香油(0.6ml/L)和苯氧基乙醇(1%)的效力:
  • 兩者都是麻醉15分鐘就能讓牛蛙死亡,就算不補穿刺也不會再甦醒。
  • 麻醉過程中,牛蛙都有一分多鐘的強烈彈跳反應,差別在於丁香油麻醉的牛蛙是在麻醉五分鐘之後開始反應,苯氧基乙醇則是放下去一分鐘內就開始反應。
  • 以腹部泛紅的程度作為指標,丁香油(即使使用了相當高的濃度)致死的牛蛙腹部都沒有泛紅,但苯氧基乙醇致死的牛蛙有。顯然丁香油對牛蛙的刺激性比苯氧基乙醇弱。
  • 兩者麻醉15分鐘以上,牛蛙被穿刺時都幾乎不會有任何的肌肉反應。所以如果要先麻醉再穿刺,而且期望看到穿刺時牛蛙的反射動作,那麼就必須以文獻建議的濃度來麻醉才行。

後記:
坦白說,看到牛蛙掙扎跳動是有點讓我驚訝,因為一個良好的麻醉安樂死應該是讓動物就昏倒,而不會有什麼明顯的掙扎。當然,我們知道這次使用的丁香油濃度偏高,所以也許再把丁香油濃度降到0.45ml/L甚至0.35ml/L,就可以改善這個狀況。倒是,苯氧基乙醇的濃度雖然依照建議,但是後來比照一些文獻(這裡這裡),似乎1%也是太高了。雖然文獻中麻醉的對象都是魚類,但是對於兩棲類也許也是有向下調整的空間。

有人可能會想:反正是麻醉到死,確定會死比較重要吧。但是我要強調,安樂死之所以是安樂死,就是在「讓動物在盡可能沒有痛苦的狀況下死去」。既然動物會掙扎,那就表示還有劑量調整改善的空間,或甚至是這個麻醉劑其實無法人道致死,所以並不是確定會死就算了。就算是可以用來安樂死的麻醉劑,劑量不對也可能會造成動物不舒服,這樣就不夠安樂。在還沒有辦法不讓動物額外犧牲之前,盡量做到「免除其不必要的痛苦」是最重要的任務。

至於對人的影響,丁香油和苯氧基乙醇都是非常安全的藥劑,丁香油是天然的精油成份,濃度不超過1.5ml/L對人類都不會有毒性。而且在牙科上經常拿來作為殺菌劑和麻醉劑,所以如果你使用丁香油來麻醉牛蛙,那個味道應該會讓你有似曾相識的感覺。沒錯,就是你看牙醫坐在診療椅上的時候,或是洗牙完了起身漱口的時候,會聞到的那個味道。是香是臭見仁見智,但是基本上牛蛙死亡以後拿出來沖沖水,應該就不會有什麼明顯氣味。而苯氧基乙醇也是非常常用的化妝品添加物,用來殺細菌真菌兼防腐,聞起來有非常清淡的玫瑰香(因此也叫做玫瑰醚),所以也可以放心使用。

最後關於價錢:
丁香油在台北後火車站的第x化工行是500ml一罐2600元,要是像我一樣每次用3ml泡個5L溶液來安樂死6隻牛蛙,可以用上160-250次,也就是平均每次10-16元,可以用到天荒地老。如果溶液的效力足以重複使用的話,每次的花費就更便宜了。


苯氧基乙醇我買的是試用包,100ml小罐裝200元,泡個5L的1%溶液只能用兩次,平均每次花費100元。但是如果買500ml大罐裝價錢就只要600元,平均每次花費只剩60元,可以用10次。要是溶液的效力足以重複使用,花費就更便宜;要是濃度調降(降多少要再測試),當然就更更便宜了。


第二次測試

因為苯氧基乙醇能夠查到的麻醉研究文獻太少,所以就不測試苯氧基乙醇的效果,專心的測試丁香油的效果就好。

為了讓牛蛙掙扎得更少,所以把丁香油濃度調降,在5L水裡面加入2ml丁香油(也就是0.4ml/L的濃度,符合文獻建議),放了12隻牛蛙進去,結果麻醉30分鐘還是沒有死亡,碰眼睛時眨眼反射依然存在。不過,過程中牛蛙的呼吸明顯變得用力,下顎和腹腔的肌肉都更大幅度的收縮,推測是肌肉已經受到丁香油的影響,所以需要更用力收縮才能有助呼吸。為了讓牛蛙安樂死,追加了1ml丁香油進去(濃度因此達到0.6ml/L,和上次測試一樣)。很快的牛蛙就開始劇烈掙扎,而且這次掙扎的時間還稍長了一點,數分鐘後才失去活動,15分鐘後失去所有呼吸和反射活動,犧牲完成。

這次測試顯示,雖然0.6ml/L的丁香油比文獻上建議的最高值(0.45ml/L)高了不少,但是對牛蛙而言可能才是足以在15分鐘內達到麻醉至死的濃度。否則的話,減低濃度只能造成部份的麻醉。若是後續追加,反而會劇烈掙扎得更久。

所以,真的要用丁香油把牛蛙犧牲,使用0.6ml/L的濃度可能是最保險的濃度,得以在15分鐘內讓牛蛙徹底死亡。

另外,致死過程中的掙扎讓我總是覺得不對勁。以後如果有機會,希望可以使用MS222測試看看,假如這個知名的兩生類麻醉安樂死藥劑在過量導致安樂死的過程中不會讓動物掙扎,那就表示丁香油(和苯氧基乙醇)在麻醉致死的過程中會造成動物緊迫,不適合作為安樂死藥劑。


第三次測試

上一次的測試之後搜尋了好些文獻,得知丁香油應該要以1:10的比例溶於無水酒精中,因此本次測試比較了溶於酒精再配成0.4ml/L溶液和直接將丁香油加入水中配成0.4ml/L溶液的差異。而且,這次使用大的整理箱,丁香油水溶液的深度大概5公分,讓每隻牛蛙都可以自然的在底部移動,不會疊在一起,也不需要在水桶中費力的扶著牆壁站著,這樣要觀察牛蛙的行為和麻醉過程中的反應也比較自然。

很明顯的,先以無水酒精為溶劑配成10%的丁香油酒精溶液,再配成水溶液,讓丁香油能夠更均勻的成霧狀散布在水中,水面也沒有大片油花。相比之下,丁香油直接加入水中會在水面有大片油花,水體中和水底也是大團的油滴聚集,麻醉效果應該會因此降低,局部的高濃度接觸對牛蛙可能也有比較強的刺激。

以無水酒精製備10%丁香油溶液再調成0.4ml/L丁香油水溶液(左)和直接將丁香油加入水中調成0.4ml/L丁香油水溶液(右)的表面油滴差異

以無水酒精製備10%丁香油溶液再調成0.4ml/L丁香油水溶液(左)和直接將丁香油加入水中調成0.4ml/L丁香油水溶液(右)的油滴在水中分佈差異

而且,先製備成丁香油無水酒精溶液再調成0.4ml/L丁香油水溶液,用來麻醉8隻牛蛙的效果很好。在15分鐘的麻醉期間,牛蛙的活動正常,並沒有劇烈掙扎或跳動的跡象,但漸漸就會失去肢體控制的能力而四肢放鬆趴倒。將麻醉後的牛蛙脊椎穿刺,不僅不會有任何掙扎和反抗,更依然保有正確穿刺時的肌肉抽動和伸腿反射。因此,還是可以藉此判斷穿刺正確與否。

另外,使用肌肉電擊器刺激肌肉,也還是能夠看到肌肉收縮,所以這樣先以丁香油麻醉15分鐘再穿刺的做法,也適用於需要保留肌肉活性的實驗單元,對於需要保留神經活性的實驗單元或許也適用。

值得注意的是,上次測試之後進行文獻搜尋與回顧,綜合獸醫安樂死規範和丁香油麻醉的研究文獻,確定了丁香油是以肌肉神經阻斷的方式產生麻醉效果,因此過量麻醉致死時,在中樞神經失去活性之前會先造成呼吸衰竭。因此,這樣的肌肉神經阻斷劑都不能拿來做為安樂死的藥物。

這也就是為什麼以丁香油(還有苯氧基乙醇)麻醉牛蛙致死的過程中,牛蛙會有劇烈掙扎的現象,想必那時候就是呼吸衰竭窒息的緊迫狀態。

這樣看來,丁香油作為牛蛙的麻醉劑是很不錯,但實在不適合拿來把牛蛙麻醉致死,因為這樣真的不安樂。除非我們有辦法讓牛蛙在中樞神經失去活性之前都不要呼吸衰竭,不然丁香油實在不適合直接做為過量麻醉致死的藥物。

不過,既然丁香油可以麻醉牛蛙,讓牛蛙在被穿刺的時候毫無反應跟反抗,那麼把麻醉之後的牛蛙放進冷凍庫裡冷凍致死,或許是無法執行脊椎穿刺的人的另一個『可能還算人道』的做法。既然已經麻醉,神經就不會傳導痛覺,於是當溫度降到足以停止中樞神經系統時,牛蛙漸漸凍成冰棒應該就能夠人道致死。不過,由於牛蛙是溫帶種類,天生就有能夠熬過低溫的抗凍機制,因此,麻醉之後放進冷凍庫凍成冰棒的時間應該要足夠長(例如24小時?這可能要測試才知道),才能夠確保牛蛙必定因冷凍而死亡。

2013年4月14日 星期日

關於脊椎動物解剖實驗:實驗動物減量(2)


其實,若是想要讓教學上使用的活體實驗動物減量,除了上一篇講到的教學現場能夠調整的方式之外,還有另一個更重要的層面可以著手。

那就是課程設計跟章節安排。

在我還在當助教的時候,為了減少教學犧牲的活體實驗動物數量,我們就在台大的普通動物學實驗課程安排上做過這樣的嘗試。

在台大,大學一年級的全學期普通動物學實驗課程中,都會有連續兩個禮拜的實驗課單元需要解剖青蛙,分別是『蛙的外部型態與內部構造+蛙的循環系統』,以及『蛙的肌肉與骨骼』。多年來,大家都是依照這樣的順序,以犧牲兩隻蛙的方式來教學:第一個禮拜的那一隻蛙,穿刺後先讓學生觀察外部型態,然後打開肚子看內部構造,還有份量極重的循環系統。然後第二個禮拜的蛙,在穿刺後先剝皮,然後以簡單的電刺激多條主要大肌肉並以觀察肌肉的功能與運動方式,最後把肌肉內臟清乾淨拿去燙熟之後去肉,讓學生帶回去做成蛙骨標本,作為一次學期末評分的作業。

這樣的上課內容,乍看之下好像也沒什麼可以調整來讓犧牲的牛蛙減量的。畢竟蛙的循環系統需要有血液在血管裡頭,而死掉的蛙很可能會有脫水或腐敗的問題,血液又是屍體中最容易腐敗的部分,除了使用灌流的昂貴標本之外,要想不以犧牲活體青蛙來做這堂實驗似乎很困難。而肌肉與骨骼的單元,更是不得不犧牲活體青蛙,否則肌肉失去活性之後就再也沒辦法以電擊刺激來觀察肌肉的功能和作動方式。更何況,多年來的普動實驗都要求學生作蛙骨標本,於是就需要一隻骨骼系統沒有被破壞的青蛙當作材料,而為了觀察循環系統的心肺與大動脈部分,前一堂課的那隻蛙的胸帶已經被剪斷,所以肌肉觀察這堂實驗課的牛蛙也就是唯一的選擇。

但是,辦法是人想出來的,多年來這樣的授課順序和流程其實也是有地方可以調整的,如果真的想要減少牛蛙犧牲的數量的話。

當時,我的嘗試是把兩堂課的順序互換,然後微調一些內容:
第一個禮拜的蛙,穿刺之後先讓學生觀察外部構造,然後剝皮。剝完皮了以後比照過去的方式,以電擊刺激肌肉,觀察肌肉的功能與運動方式。等到都搞清楚了之後,就拿個塑膠袋把自己組的青蛙套袋寫上組別,統一放進冰庫冷凍。
第二個禮拜,就是把自己組已經凍成冰棒的無皮青蛙解剖,觀察內部構造,以及追血管看循環系統。等到都看完了,最後也是去掉大肌肉跟內臟再拿去燙熟,然後帶回家做蛙骨標本。

這樣做,就只需要犧牲一隻青蛙,犧牲的實驗動物數量整個減半。

想起來好像可行,但是當然有些細節做了才知道有沒有問題。

基本上,這樣的授課順序對於第一個禮拜的教學是沒什麼大問題。學生是照常穿刺(實驗課中的穿刺最佳流程請見此),然後在觀察完外部型態之後也是照常幫青蛙剝皮,之後照常電擊刺激肌肉,在一堆肌肉和僵屍動作間苦惱。除了剝皮前的外部型態觀察之外,基本上就是把過去授課順序的第二週內容搬到第一週而已。

但是第二個禮拜就比較麻煩了。

首先要確定的是,凍成冰棒的青蛙還能不能解剖?還好答案是可以。在上課之前,我們會先把整袋石頭般的青蛙拿出來室溫解凍,大概四十分鐘後學生開始操作時其實也已經解凍了些,不再是冰塊般的堅硬。而且解剖的位置主要是腹部的肌肉,即使還保持著一點凍住的狀態也難敵解剖工具的銳利。所以下刀的時候跟多年來授課順序的第一週方式其實是一樣的。

除了胸帶以外。

如同前面敘述過的,以前是直接把胸帶剪開,以觀察大動脈和心肺部分的循環系統,但是調整後的授課順序只會用到這一隻青蛙,如果把胸帶剪開就沒有完整的蛙骨標本可以做了(當然,做不做蛙骨標本是另一回事,以後會有專文討論)在現行幾乎每班都會有蛙骨標本作業的現實下,直接大刀把胸帶剪開是不可行的。於是我改用『把胸帶跟中軸軀幹完整分離』的方式,反正胸帶本來就是只以肌肉跟中軸軀體相連而已。這個步驟我做起來當然不難,學生做起來我覺得也沒有太困難,畢竟已經是凍過的青蛙,略為脫水的肌肉和骨骼其實滿容易分離的(尤其是肌肉觀察最後為了讓肌膜顯現會汆燙青蛙,更是讓肌肉容易剝離),更何況學生面對這個已經一個禮拜的熟面孔多少都會比較大膽敢操作,所以只要好好教做起來也不算太慢。等到胸帶剝離之後,就可以開始觀察內部構造跟循環系統。

所以,我自己的感覺是,以這種方式來讓實驗動物減量,絕對是可行的。在操作上並沒有什麼太大的麻煩,就可以整整少了一半的實驗動物犧牲數量。

不過,我當然也觀察到了冰凍過的青蛙跟新鮮剛犧牲的青蛙有些許的差異,為了公平起見,我將『沿用多年的授課順序』和『調整後的授課順序』雙方的優劣整理如下:


沿用多年的授課順序
利:
1. 血管裡面都會有血容易觀察
2. 心臟會跳
3. 組織不會沾黏
4. 蛙的膀胱中會有尿液容易觀察
弊:
1. 因為血管裡都有血所以容易出血不小心就會血流成河
2. 需要穿刺兩次增加助教&學生&動物痛苦
3. 實驗動物使用量大
4. 較小的血管裡因為血液沒有凝結故一旦剪到或他處出血就會幾乎消失
解法:
容易出血,無解
穿刺兩次,可藉由強制學生事前仔細練習&由助教代勞來部分解套
實驗動物使用量大,無解
小血管出血消失問題,無解

調整後的授課順序
利:
1. 血液已經凝結所以不會有出血問題
2. 僅需穿刺一次減少實驗動物&學生痛苦
3. 實驗動物用量大減
4. 較小的血管裡血液凝結故容易觀察且不怕剪斷
弊:
1. 心臟附近組織沾黏嚴重使血管不易分辨
2. 心臟不會跳
3. 血量減少使得大血管中不一定會有血液導致觀察較困難
4. 膀胱無尿難以觀察
5. 解凍又觀察太久的牛蛙有些微腐敗臭味
解法:
組織沾黏問題,可教導學生大膽去除血管上組織,反正幾乎不流血
心臟不會跳,可以另外解剖一或數隻新鮮牛蛙提供學生觀察
血量減少觀察困難,也可以由另外解剖數隻新鮮牛蛙提供觀察對照
膀胱無尿難以觀察,可以找到較有尿的膀胱讓他們看,或觀察另外解剖的新鮮牛蛙
氣味問題,無解




總之,這個嘗試主要是為了實驗動物減量,以我的觀點看來,這樣的調整是非常可行,甚至對於教學進行難易度是有幫助的。但是,若是要想說服真正的決策者,恐怕也只能很誠實的把利弊都列出來,提供完整的資訊以供選擇了。

希望這樣的經驗,可以引起一些啟發,讓想要減少教學用動物犧牲數量的人,可以藉由調整教學內容和課程順序來達成目標。

2013年4月3日 星期三

關於脊椎動物解剖實驗:蛙解剖實驗的酒精麻醉法是什麼鬼?

若不是剛剛無意間看見了某些蛙的解剖網頁的內容(這裡這裡這裡、以及一堆大陸的網站我們就不說了),我還真想不到會有人用酒精(乙醇)來麻醉實驗蛙以便解剖。但既然有人這麼做,我們就來檢視一下到底這麼做好不好。

根據這些網頁裡的照片和描述,酒精麻醉法是先把實驗蛙的嘴巴掰開,以酒精棉(或以棉花沾95%酒精)塞進嘴巴裡,然後青蛙就會被麻醉。但是我深刻懷疑這樣做減輕痛苦的麻醉效果能有多好。

首先是酒精的作用機制和麻醉效果。酒精是一種中樞神經抑制劑進入人體以後會針對大腦作用出現各種效果,但是看來看去,就是沒有『麻醉』或『減輕痛苦』這件事!!酒醉的人或許看起來鈍鈍的,撞破頭也沒什麼反應,那只是因為腦部對身體的控制和外在刺激變得遲鈍,並不代表沒有感覺。如果酒精真的有麻醉、減緩痛苦的功能,照理說這麼容易取得的東西應該會出現在各個實驗動物麻醉&安樂死的建議方法上,但是你可以找找這幾個表(這裡這裡這裡),你絕對看不到乙醇或酒精單獨作為麻醉或是安樂死的方法。從這一點看來,貿然的用酒精去『麻醉』實驗動物,實在是有夠一廂情願。難不成是我們從小聽關公給華陀刮骨療傷當時有喝酒,所以根深蒂固的認為酒精有麻醉效果?那關公當時也有讀春秋啊,為什麼不是讀春秋有止痛效果呢?

好,酒精沒有麻醉效果,那麼塞了酒精棉的實驗蛙就躺平了是怎麼回事?我認為那其實就是酒醉,就像人一樣瞬間吸收過多酒精,所以就活動力差、身體控制遲緩、對外界刺激也遲鈍。但是不要忘了,這酒醉看起來像是麻醉,實際上並不是!就好像昏迷跟睡著看起來也很像,但是也不一樣!都什麼年代了,為什麼我們還在用幾百年前喝酒減輕手術痛苦的方式來對待實驗動物,而不去尋找真正符合實驗動物福利的麻醉方式呢? 而如果只是要『反正看起來跟麻醉一樣不會動就好』而罔顧實驗動物的狀態與可能的痛苦的話,那把實驗蛙綁起來或是黏在解剖盤上不也一樣?

又,即使實驗蛙真的因為塞酒精棉而酒醉了,也還是有一些問題存在。首先是這樣塞酒精棉到嘴裡等於是強迫牛蛙灌食,怎麼說都不是個正常的行為,當然違反實驗動物福利(就算灌的是王品,你會希望被灌食嗎?)。又,高濃度的酒精直接進入口腔,想必一定會刺激黏膜又增加實驗蛙的痛苦,再次違反實驗動物福利。再來,不少人的經驗都是『解剖到一半牛蛙醒了跳起來拖著腸子滿地跑』,顯然酒醉的效果不佳,不要說是真的『讓實驗蛙沒有痛苦』,常常連『解剖過程中維持沒有反應』都達不到,到底該要多少用多少濃度的酒精多少份量,劑量問題基本上根本沒有解釋,就這麼呼愣過去。

然後,其實我最不能理解的是,為什麼使用這個方法的人都是一副『把實驗動物麻醉後就可以解剖』的想法啊?我們又沒有要開刀治病、也不可能在解剖完以後把肚子關起來然後讓實驗蛙甦醒繼續活跳跳,到底為什麼只想『麻醉』實驗動物然後任其在解剖過程中死去,而不是一開始就迅速的把實驗動物『安樂死』,讓他從接下來的解剖可能帶來的任何痛苦中解脫呢?這是不是一種鴕鳥心態,以偷渡『犧牲』於『麻醉』之中,然後覺得『我沒有殺死他喔』,來讓自己好過一點啊?說真的,這實在有夠鄉愿又掩耳盜鈴了。沒有那個屁股就不要吃那個瀉藥,既然要做,就做好萬全準備和心理建設,用這種方法讓自己不去承擔犧牲動物的沈重,無論是有意識或是無意識的,都非常的不負責任,而且這種不是安樂死的方法,顯然完全沒有考量實驗動物福利,更是大大增加了實驗動物不必要的痛苦。如果只知道自己好不好過而不知道什麼叫做『以實驗動物的福利為主要考量』,那麼請回頭去看前面的這一篇文章,然後好好的想一想。

到此,我猜測許多人應該都是看了這個『實驗動物的處死方法』或是像這種類似的、同時期的資料,來學習如何犧牲實驗動物的。從我高中時候的生研社同學以空氣注射的方式犧牲兔子、以窒息法對待小鴨,到現在依然存在的酒精『麻醉』實驗蛙大概都是。但是啊,首先,這些方法可都是『處死法』而已,不是『安樂死』啊!要看這種年代久遠的資料學這些方法,乾脆直接把動物從高樓扔下去說不定還更沒有痛苦一點。現在網路那麼發達,隨便查一下都有更多更新的資訊跟方式,為什麼要選擇這麼老舊落伍的資訊兼不人道的方法來用呢?!裡面居然還有『用香煙麻醉青蛙』這種事,那請問是要用哪個牌子的煙?是要用含在嘴裡的還是用吐出來的?這種顯然是相當過時的資訊,就拜託大家不要繼續參考了吧。人家都在上太空了,我們總不會老是只想殺豬公吧?

總之,就跟乙醚致死法一樣,請不要再使用一點都不安樂也不人道的酒精麻醉法對待實驗蛙了

關於脊椎動物解剖實驗:實驗蛙的腦脊髓穿刺安樂死法

上一篇談過了實驗蛙的乙醚致死法(對,我只能叫他致死法,因為他一點都不安樂、違反動物福利、也不符合實驗動物規範、還常常對操作者有害!),這一篇我想來聊聊腦脊髓穿刺法。

我猜想,很多人選擇乙醚致死法,或是先以乙醚麻醉再加上腦脊髓穿刺法,而不單獨使用腦脊髓穿刺法,可能是因為下列的原因:

首先,腦脊髓穿刺法需要相當的經驗跟技巧,沒有經驗的學生可能會搞很久也搞不定,所以只好用乙醚致死,省得學生搞半天,大家(教師/助教、學生、實驗蛙)都痛苦。如果教學者對腦脊髓穿刺的操作可能也沒什麼把握,或甚至沒有親手做過幾次。自己都做不來,當然也沒辦法帶學生做,於是用乙醚最簡單。更何況,腦脊髓穿刺是要親手結束實驗蛙的生命,對於實驗動物的死亡完全難辭其咎,對很多學生來說並不是一件容易承受的事情,所以改用乙醚,讓實驗蛙在透明瓶罐裡死去(其實常常沒死),或許就可以減少一點『他因我而死』的罪惡感,也總是比『我直接殺了他』不那麼有壓力。又或者,其實也沒什麼理由,就只是因為過去這樣做,或是(觀念作法沒有更新的)課本這樣教,現在大家當然也這樣子做罷。

但是,我們已經說過,乙醚致死(而且常常沒死!)是一件對實驗蛙毫不安樂、對操作者有相當的潛在危險與毒性、不符合所有實驗規範、動物福利、與實驗安全的爛方法。又加上其他規範內建議的麻醉藥物通常都買不到又很貴,看來在一般的教學環境下,要想解剖蛙類的唯一安樂死法就只剩下腦脊髓穿刺了。

(其實還有一個可以使用的安樂死法叫做『斷頭後破壞腦部』這個表格六裡面還有這裡的第五頁有提到。但是我想對於絕大多數的實驗教學者並不想要用這麼看起來兇殘的方式處理,尤其是想要保留完整樣貌的多數實驗狀況下)

簡單孤狗之後,你可以發現臺灣眾多大學的生物實驗課都還有蛙類的解剖這堂課,而看起來也幾乎都是以腦脊髓穿刺法來犧牲實驗蛙。基本上,這一點是沒有問題的。不過,就我過去當助教三年半的經驗裡,腦脊髓穿刺法其實也還是有很多細膩的地方應該要注意。但是,或許又是因為從來都沒有人留心、或者是過去的做法就是這樣『樸素』,所以我們一直沒有想到整個流程還有很多可以改善的地方。

我過去的經驗是這樣的:實驗課的課堂講解之後,讓學生動手之前,我們會先放一段腦脊髓穿刺的操作影片,清楚且緩慢的演示腦脊髓穿刺法的手勢、過程、注意事項、以及實驗蛙的反應。看完影片之後,每組學生就去水槽挑一隻順眼的實驗蛙回來穿刺。這中間,助教會走來走去指點學生,並且適時的提供協助,或確認學生穿刺是否完成。萬一學生一直搞不定,有時候也會看不下去而接手處理。等到學生穿刺完畢也都確認無誤,就開始解剖操作。

這個流程,我相信在各大學的生物學實驗應該都是大同小異。雖然說已經如此運作了十幾年,但是,我看到了一些讓人困擾的細節。

首先,是影片的教學效果。腦脊髓穿刺畢竟是個需要手感的技術,光看影片就期望學生能夠完全體會並且掌握各個細節,我覺得有點強人所難。我自己的經驗中,始終都不覺得光是看影片,學生就能夠學得多好。是的,有一部份的學生看了影片似乎就掌握到了不少訣竅(假設他從來沒有操作過的話),但是這也表示總是有一部份學生無法掌握要領,於是穿刺的時候總是刺過頭搞半天弄得大家都痛苦。而我認為,既然這一堂課需要犧牲動物,在學習的過程中,盡可能不要造成實驗動物的痛苦應該是念茲在茲的最大原則,就這一點看來,影片的教學效果顯然有待加強。

還有,是學生操作腦脊髓穿刺時的困難。現在市場買來的牛蛙通常都頗大隻,操作上本來就會比較辛苦。再加上有些學生個子小、手掌手指也小、或是生來比較文弱,於是在穿刺時要想要用標準手勢單手固定牛蛙就很吃力,常常還要請同組同學幫忙抓住後腳。更不幸的是實驗蛙在穿刺過程中吃痛掙扎,加上實驗蛙皮膚表面的滑溜黏液,讓本來就已經很吃力又緊張手抖的學生更頭大。就算我們已經跟學生說過可以拿吸水紙先把實驗蛙擦乾,也還是幫助有限。

又,既然這是個技術性操作的部分,那麼讓學生一開始就用等一下要解剖的實驗蛙來操作,萬一搞爛了就得自食其果,好像有點要求太高。技術性操作的事情,不是最好能夠讓他們有機會可以練習,最後才應用在真正要用到的對象上嗎?台大的普生實驗一個學期頂多有兩次機會可以操作穿刺,能不能讓學生在這兩次穿刺之前就有些許的練習,然後這兩次穿刺就可以順利得多?而不是就把這兩次穿刺當成練習,等到學生真的熟練之後反而毫無機會使用,而且又讓兩隻實驗蛙被折騰得半死?

總之,上面這些觀察都讓我覺得心裡有疙瘩。這些讓人困擾的細節應該都是可以改善的部分,並不是幾句『因為學生還沒有熟練』或『因為他們不認真上課沒抓到要領』就可以打發過去的。如果每次上課的班級,無論班級的平均認真程度為何都會遇到一樣的問題,豈不表示我們應該做些什麼嗎?

所以我們開始調整一些做法。

首先,我們開始在穿刺之前把實驗蛙冷藏。這個想法很簡單:兩棲類是變溫動物,降低他們的溫度應該可以讓讓他們反應遲緩、活動力降低、說不定還可以抑制神經傳導而減輕痛覺。於是,在實驗課上課之前,我們就會把該班要用到的整袋牛蛙放到4℃冰箱裡,直到學生要穿刺了才拿出來。這樣的做法大概可以讓牛蛙待在冰箱裡大約四十分鐘,已經足以讓他們的活動力降低許多,穿刺時也比較不會抵抗掙扎,讓穿刺可以進行得比較順利。而似乎也是因為冷藏的緣故,牛蛙表皮的黏液分泌也變少或變乾了些,於是抓握的時候也容易得多(所以既然冰過了黏液變少也變乾了,就不要在多此一舉的把牛蛙拿去洗了好嘛@@),如果先用吸水紙把頭頸身體部位包住再握持,那就更是穩固了不少。於是,這個先把實驗蛙冷藏的做法,現在已經成為台大生物學實驗的標準流程。

當我們開始這麼做的一年多左右,我也發現了The State University of New Jersey 的Rutgers分校的蛙類安樂死規範裡就有明確的指示:(第三點) 實驗蛙必須要冷藏至4℃,或許不能降低痛楚,但可以方便操作。我很高興,這顯示了我的觀察和調整是正確的,並不是一相情願的猜想。

(這個『先把實驗蛙冷藏』似乎在2010年時也已經是輔大的生物學實驗的標準流程,說不定輔大的教授和助教更早就意識到這個可以改善的部分。總之希望所有使用實驗蛙的大學生物實驗課,以及其他想要操作腦脊髓穿刺的教學實驗現場都可以趕快把這個步驟納入實驗流程裡。)

第二個調整的部分,是讓學生在真正穿刺自己的實驗蛙之前有練習的機會。在我的班上,會先有一部份的蛙在冷藏後先被我穿刺完畢。然後拿去讓學生練習。只要執行者的穿刺夠熟練,枕骨大孔部分的皮膚傷口就會很小,學生們都還是可以親自去體會實驗蛙的觸感、重心、還有皮膚滑溜的狀況、並且嘗試尋找到枕骨大孔,再把探針刺進去。而探針該刺多深、刺到哪裡算是『到底』,該放多平才能順利往前深入腦腔、該翻攪搖動的程度多大、刮到腦殼的聲音和手感、還有拉出探針轉向脊髓的角度該怎麼調整才能夠順利進入脊髓等等,也都能夠在這個練習蛙上頭完整體會。練習蛙和活的蛙唯一的差異,大概只有不會掙扎&不會有脊髓被破壞時的伸腿反應而已。如此一來,可以在不需要額外購買並犧牲實驗蛙的狀況下,讓學生在真正執行腦脊髓穿刺之前有更真實的練習機會和經驗。

第三個調整的部分,是讓學生有選擇的權利。如同Rutgers分校的蛙類安樂死規範裡所提到的,(第一點)穿刺需要相當的靈巧和技巧,因此只應該由『訓練過的人員』來操作!(第二點)教學者必須要判斷是否在學生面前操作穿刺,如果課程目的不是實際操作穿刺流程,那最好不要在學生面前穿刺。在這樣的標準底下,很顯然的只有普動實驗教學實習的學生(也就是受訓中的實習助教)會需要好好學習穿刺的技巧,畢竟他們是要帶生物學實驗的助教,就算只是實習的也不能只會跟著學生一起慌張。所以,這個班上的學生是無論如何都得要學會,並沒有選擇的權利。但是除此之外,其他班級的學生其實都不是很需要學會穿刺的技巧。一來他們以後可能完全沒有需要用到,二來以後真的要用到的時候在學也不遲,再加上穿刺其實只是這堂課(蛙的XX系統)流程中的『犧牲動物』步驟,重點應該是花時間去觀察比較該看的XX系統,所以仔細想想其實可以不需要為了這個『過程』耗費太多時間跟心神,或是為此影響學習的心情。

於是,我的做法是在一開學的時候就給出三個選項:想要自己操作穿刺、不想自己穿刺但是想要知道該怎麼做、以及不想自己穿刺也不想知道該怎麼做。然後調查班上有多少組別選擇各個選項,好讓助教們心裡有個底知道到時候可能會面對什麼樣的比例,就算有學生還拿不定主意,至少都有時間可以讓他們想想自己到底該怎麼決定。然後,到了使用實驗蛙的課堂真的開始講課之際再調查一次,這次就真的可以知道班上有多少組別想要親手操作,又有多少是只想看、或是連看都不想看的。接著,就是把該穿刺好的比例的蛙搞定,而後在講課後召集願意看或想操作的組別過來(人太多可以分成兩批,反正班上可以示範的助教不會只有一個),拿一隻已經穿刺過的蛙近距離的緩慢示範並仔細講解給他們看(是的,所以我的班級就不放穿刺影片了)。然後我通常會另外拿一隻還沒穿刺的蛙以我的正常速度再做一次(大概是十幾二十秒左右),讓他們知道熟練以後應該會是什麼程度。等他們都看過示範了,就讓想自己動手的組別先拿已經穿刺過的去練習並且互相觀摩,等到覺得沒問題了以後再去拿自己真正的實驗蛙來穿刺。這樣的彈性做法,既可以兼顧想要學習穿刺的學生、也可以照顧到不想動手犧牲生命的學生的意願,更可以因為提供了練習的機會,讓學習穿刺的學生可以把技術練好一點再親手以實驗蛙來操作,藉此減少實驗動物的痛苦,我覺得應該已經是面面俱到了。

(我知道有人或許會說:實驗課就是要操作不然算什麼實驗課、或是這也是一種學習的一部份、或是這樣可以對蛙類更為瞭解、或是醫學系的學生應該要學為以後的手術操作打下基礎、甚至是這樣可以體會生命因為自己的學習而逝去而有更多尊重等等各種說詞。但我認為,無論如何每一堂實驗課的課程目的都應該是最重要的部分,其他的學習如果可以兼顧或許很好,但要想東兼顧西兼顧也可能會有分散焦點的可能。而且,這也不是讓他們不要操作,只是提供選擇讓他們可以自己權衡某些部分而已,畢竟對非教學實習的學生來說,這堂課的主要目的並不在實驗蛙安樂死操作,其他緊扣課程目的的操作部分還是一個都跑不掉。而真的要說的話,什麼東西都碼可以是學習的一部份,那為什麼不是乾脆讓他們去養蝌蚪或是去野外抓自己實驗課要用的蛙,這樣想必可以『對蛙類更為瞭解』。又,醫學系學生以後操作的是人,不是青蛙,脊椎穿刺或許可以讓他增加某種手感,但要真的對以後的外科訓練有多麼大的影響我覺得根本想太多。他們以後花多一點時間在實習的時候練刀練針才是真正對行醫有幫助的部分,脊椎穿刺要有什麼影響,恐怕也不過是他們生命中太平洋那一邊的蝴蝶拍翅而已。至於什麼體會生命因為自己的學習而逝去因此有更多尊重這樣的理由,我只想說那何不請他們去扭斷貓狗的脖子算了,顯然一定可以體會生命的逝去而有更多尊重...)

統整起來,我離開助教職位之前的最後流程變成這樣:開學第一堂課先調查一次『想動手穿刺』、『不想動手但想知道怎麼做』、『不想知道也不想看到』各自的比例,然後在真正解剖實驗蛙的課堂開始前把實驗蛙丟進去冰箱冷藏,同時再問一次動手的比例。接著,趁著講解快要結束之前把該穿刺的蛙(也就是不想動手的組數)搞定。然後講課結束後,召集想穿刺和想瞭解的學生來,用穿好的蛙緩慢示範仔細講解一次(或許再加上一隻當場以正常速度穿刺的實驗蛙),請他們拿已經穿刺好的蛙去練習幾次互相觀摩之後,再去拿還在冰箱裡的活實驗蛙來穿刺。

不過在我離職之後,可以確定的是穿刺前先將牛蛙冷藏已經成為標準流程。至於學生們的意願,也已經有些助教們放在心上,願意提供彈性的選擇(例如可以不親自動手)。但是練習蛙的部分並沒有其他助教們採用,或許因為實行上比較麻煩的緣故吧。

至於穿刺的技術部分,出一張嘴講半天也是空講,在此就不多談了。可以確定的是,網路上隨便找到的解剖穿刺過程(例如這個這個)常常都錯誤百出。不是往前進針的角度太陡(可能會戳進口腔而不是腦腔)、就是進針太淺(所以只攪爛腦袋極後段)、或是攪動的幅度太小只是『旋轉』探針(上下左右大搖甚至螺旋進出幾次、務必確定腦部從前到後都攪爛了才是對的);往後進針也常常貼得不夠平(所以可能戳穿脊椎而不是進入脊髓腔)。更讓人無法忍受的是牛蛙看起來就是沒有冰過所以死命掙扎揮手踢腳,操作的人(無論是老師或是誰都一樣)抓的手勢不對讓穿刺進行更困難緩慢,而且讓沒有練習也沒有經驗的學生就這麼親自動手,明明可以快速解決的腦脊髓穿刺安樂死法變成慢吞吞的活受罪,實在是不忍卒睹。這些實驗授課者都沒有一點實驗動物福利與規範的觀念也就算了,但這樣做的教學效果看來也沒有好到哪去啊,整個實驗的意義到底在哪?說真的,如果掌握不了實驗的操作跟目的,或者是真的器材不足觀念不夠沒有時間好好弄的話,那不如就不要解剖了吧?沒那個屁股就不要吃那個瀉藥,要吃就要做好萬全準備而不要老拿幾十年前的方法來應付啊。更何況,把動物開膛剖肚翻翻這個切切那個弄得杯盤狼藉就好像學到了什麼嗎?我真的很懷疑。但是,又有多少的解剖實驗是在這種『缺乏正確觀念與指導卻自我感覺良好到好像學到什麼了』的狀況下進行的呢?

然後補充一點,戴手套其實讓穿刺比較難操作,尤其是手套鬆垮的時候更是讓人頭大。青蛙的皮膚黏液已經不少,不戴手套要抓牢都需要費點功夫,戴上手套以後,青蛙皮膚跟手套之間、再加上手套跟手之間可以滑動的空間,那真的是自找麻煩而已。如果我們想想手套的功用(防止外部的髒污與有害物質與手接觸、或防止手上的髒污與有害物質與物體接觸),就會知道戴手套真的頗多餘。現在的實驗蛙幾乎也都是從市場買來的食用蛙,衛生上或病源疑慮上應該沒有什麼需要擔心的,所以在防止外部髒污與有害物質與手接觸上就免了;又我們是自己在做實驗也不是在賣吃的給別人,當然也不需要擔心手上的髒污病菌污染了食物,而且就算我們手上真的有對牛蛙有害的病源,實驗蛙在手上也是很快就犧牲了根本等不到『發病而死』。所以,除非你的手會分泌刺激性物質、手上長刺、或是會散發高熱或極寒,讓青蛙在接觸時就會承受痛苦,不然我想不到有什麼原因需要帶手套防止直接接觸。不過,如果就是想要戴手套才心安舒坦的話,那就選一雙夠緊夠貼手的手套,然後好好把實驗蛙擦乾再包上吸水紙才動手穿刺吧。



歡迎各位留言與我討論。

2013年4月2日 星期二

關於脊椎動物解剖實驗:實驗蛙的乙醚致死法

對於脊椎動物解剖這類的教學課程或實驗,我其實是有很多感觸跟想法的。畢竟在台大當了三年半的助教,除了擔任『普通動物學實驗教學實習』課堂助教之一,負責訓練身為新科實習助教的新進碩博士生之外,自己也帶過二十幾個涵蓋多個不同科系(醫學、藥學、公衛、醫技、職治、森林、農化、昆蟲、生工、外系選修)的實驗課班級。這期間,手上親手犧牲的牛蛙恐怕有上百隻,眼底下看著學生犧牲的牛蛙恐怕上千隻,由我親手操作安樂的大白鼠想必也有個幾百隻。對於這一類課程應該要怎麼做、以及現行教學現場的狀況、還有相關法規、授課者和學生應該要有的態度與思考,我想我應該有點資格可以說些什麼。

不過,這個話題的背後其實是一大串的、應該要分開討論的小主體。所以這依然會是個系列文,以各個不同的小主題來切入,說說我的想法與做法。



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我們先來談談最常用的解剖實驗動物『蛙類』吧。

我不知道現在還有多少大專院校的生物實驗課有包含蛙的解剖?至少台大還有就是(根據孤狗到的線索,看來輔大生科系、國防醫學院、慈濟大學、中山大學等多所大學也都還有)。不過,就我在高中任教的同學的說法,高中生物課實驗已經不解剖脊椎動物了(放在選修教材裡?其實對課堂內容已經很滿的老師和學生而言也通常就是『可以不理』的意思)(4/7更正,見註解)。說實在的,這還真的是讓人鬆了一口氣,至少讓在痛苦過程中死去的蛙可以少得多。

(實際狀況是:在高中生物裡,青蛙解剖單元是在選修生物內,也就是『三類組要修的生物課』。然後青蛙解剖單元是屬於示範實驗,也就是說基本上是由教師操作給學生看的實驗,或者也是可以不用做,但是還是有相當比例的學校會依然要學生操作,例如我朋友任教的學校就是(但是學生是可以選擇不做的)。)

我相信,一定會有人不服氣的說『我們都有讓這些蛙安樂死,我們用乙醚把青蛙麻醉到死,或是用腦脊髓穿刺把青蛙安樂死,我們甚至兩者都用!』

的確,大家應該都用了安樂死來犧牲實驗蛙。但是這也是為什麼我想要先從安樂死方式談起的原因。

因為在高中場域(或是國中國小生物社補習班科學營XX團等無論哪個場域都好),現行的、大家慣用的安樂死方式根本就不安樂,對實驗蛙其實經常造成極大的刺激和痛苦。

首先是乙醚。

使用乙醚來犧牲蛙類根本不是安樂死的方式!不要再使用乙醚了!

以實驗動物福利的角度來看,乙醚致死對實驗蛙是一點都不安樂。乙醚是一種對眼、鼻、呼吸道黏膜有強烈刺激性的揮發性藥品,既然會刺激黏膜,那麼對以皮膚行部分呼吸功能、皮膚通透性好、皮膚構造跟黏膜沒啥兩樣的青蛙來說,豈不就像是全身強烈刺激的凌遲致死?

乙醚對實驗蛙造成刺激和痛苦的證據之一,就是實驗蛙被乙醚致死(或快死)後的腹部皮膚模樣(這個影片這個照片這個第一張照片)通常都是粉紅甚至整片泛紅,而這樣的膚色通常都是在環境水體不乾淨、水中含氮廢物過高造成氨中毒的時候才會出現(而且通常是粉紅色而已)。想想乙醚在短短十幾分鐘就把實驗蛙搞成上面影片那樣的整片紅,那應該是怎麼樣的強烈刺激?另外一個證據是,既然是安樂死,那麼動物應該是漸漸失去意識、不會有什麼掙扎才對吧?可是你看這個影片這個影片中的實驗蛙剛進乙醚瓶的突然抽動和抹臉,那根本不是安逸放鬆無痛苦的時候會有的行為。

更慘的是,乙醚因為易溶於血液中,因此要達到麻醉效果所需時間也並不短(連結第七頁底)。所以,使用乙醚來犧牲實驗蛙,其實就是讓他在『全身刺激的痛苦』『緩慢的』昏迷失去行動能力,然後又在半死不活的時候被拿來切割流血到死,如果類比一下我們的皮膚傷口被人灑了酒精的痛苦和在大醉的時候被切割身體流血致死,這樣的方法怎麼能夠稱做『安樂』?

又,以教師和學生的角度來看,乙醚是一個相當危險的藥品。他的揮發性強、易燃易爆、毒性也高,對呼吸道黏膜刺激性強。真的萬不得已要操作,都應該要在抽風櫃裡進行。而且,乙醚即使被吸收後溶於動物體的血液裡,也還是會慢慢的揮發出來,所以當你用乙醚把青蛙弄死以後,整班學生跟老師一起埋著頭在解剖盤上翻攪的時候,其實也正在吸著剛剛被青蛙吸收到身體然後慢慢散發回空氣中的乙醚,好像要跟痛苦死去的青蛙一起同甘共苦讓乙醚燒灼黏膜一樣。而也因為乙醚易燃易爆的特性,就連這樣的屍體都應該要在安全抽風櫃中置放三十分鐘,再以塑膠袋密封移到防爆冰櫃裡,即使冰起來還不能放太久(連結檔案第三頁&第七頁)。但是無論是抽風櫃或是防爆冰櫃,中學幾乎都沒有這樣的設備,卻可以一直使用乙醚來犧牲實驗蛙,我其實覺得很不可思議。

從這個高雄文山高中的網頁萬芳高中的論壇分享僑泰高中同學的網誌、以及這個中山高中生物實驗室的影片,或者是你隨便用『乙醚』『青蛙』孤狗一下就可以大概看出,乙醚致死法在高中的環境還是非常廣泛使用的方式。我也知道,多數的中學老師們在過去的學習經驗和教育訓練裡,都是用乙醚來犧牲實驗蛙,所以現在繼續蕭規曹隨依樣畫葫蘆,也是可以理解。更何況學校裡面可能也都還有還沒用完的百年乙醚罐、乙醚盆等,所以不用白不用。

但是, 以前的人用算盤來算數,用毛筆蘸墨汁來寫字、貓狗死了就掛樹頭或放水流,難道我們有繼續依樣畫葫蘆嗎?

當然沒有。

所以請不要再繼續對實驗蛙使用乙醚致死了,那根本一點都稱不上安樂死,更常發生『以為已經死了其實還沒有,所以解剖到一半青蛙爬起來』的慘劇。就算你一點都不在乎實驗動物的福利和實驗倫理,乙醚對操作的學生老師的身體也很有害,你總關心自己的身體吧?

好,如果乙醚是個爛又不該使用的方法,但又不想/不會/不敢用腦脊髓穿刺法的話,有沒有什麼藥品可以讓實驗蛙真的迅速安樂無痛苦的死透呢?

當然有。例如MS222或是Benzocaine,都是可以加到水裡然後讓實驗蛙泡水悠游然後慢慢昏迷死去的藥品。只是很不幸的,這些藥品一來管制二來很貴,真的要買到還有點困難。你可以看這個連結的表六,裡面列出了各種建議使用、特定條件下使用、不建議使用的動物安樂死法。

(4/7補充:你也可以看看我的另一篇文章)

同時,也建議看看連結的表七,裡面列出了禁止對脊椎動物使用的安樂死法。

看著這個禁止使用的安樂死法,我想起我高中時候,當時的生物課還有魚和蛙的解剖實驗。蛙的解剖用的安樂死法是腦脊髓穿刺,雖然整個方法還有改善空間,但至少是個合理且應該使用的方法。但是對於待解剖的魚,課堂上教的方法卻是『以棍棒打昏』。而我也還記得那個過程有多麼的困難,無論是心理上得要發了狠的感受,或是棍棒敲了又敲,打到魚的頭都變形了,卻還是看到尾鰭拍動的無力感。

另一個記憶是,當時參加的生物研究社也曾經解剖過兔子,他們當時選擇的致死方式是『打空氣針』。那兔子打針之後的尖聲慘叫,在隔壁教室講課的我聽了都不忍。我不知道我的同學們為什麼選擇打空氣針,也許是某本書上看來的。但總之對兔子來說,會讓他死前哀嚎的方法,絕對也不是個安樂的死法。

我也記得,不遠的女校生研社當年也曾經為了製作鳥類剝製標本而買來一批小鴨。小鴨當然是活的,要讓他變成標本的第一步也當然是犧牲。遺憾的是,當年的朋友們又是使用不知道哪本書來的方法,以『壓住小鴨鼻孔』的方式讓小鴨窒息而死。於是我的這些女生朋友們就只能含著眼淚,看著溫暖的黃色毛茸茸小鴨在手中掙扎斷氣。

而現在,看看這些網路上隨手就可以搜到的高中生研社『解剖青蛙』(這裡)、『醫學研究社』的比較解剖課程。姑且不論這些脊椎動物解剖實驗的目的和必要性,光是看到前面那麼多高中生所使用的不正確的、人蛙都受害的乙醚法,回想我自己過去的經驗,我真心的認為,高中生們、尤其是高中社團們、還有相關的高中老師們,都需要更多的新資訊和支援,來引導每個躍躍欲試、探索各種可能和經驗的青春學子。

希望我的資訊和整理,可以有點幫助。

下一篇,我想要談談實驗蛙安樂死的另一個常見方法:腦脊髓穿刺法。

2012年10月14日 星期日

蓋一座「無脊椎釣場」:無脊椎動物介紹教學活動的發想與實踐


本文原先是以pdf格式放置在孤狗文件裡,現在轉貼成部落格文章,希望在讀取介面與互動上可以更平易近人一點。

 

緣起

前些日子,聽朋友說知名的中學生物老師&生物學部落客阿簡老師,對台大生命科學系的普通動物學實驗裡頭的教學活動「無脊椎釣場」非常有興趣,希望能夠有更詳盡的介紹。身為無脊椎釣場的發想與製作人的不才在下我覺得相當榮幸,當然很樂意詳細的介紹這個教學活動的來龍去脈與點點滴滴,也希望可以拋磚引玉,讓所有有興趣生出新教材的老師們得到更多靈感,讓教學與學習可以更順利也更有趣。 

 

2007年以前,台大普通動物學實驗課程中的「無脊椎動物介紹」

要講到「無脊椎釣場」這個教學活動,得先大概的描述台大的普通動物學實驗的課程內容。在我的經驗中,台大普通動物學實驗的課程內容裡,有兩堂課的目的是讓學生能夠認識動物的多樣性,並且對各個類群的動物能有基本的瞭解,這兩堂課就是「動物園導覽」與「無脊椎動物介紹」。前者是涵蓋的是脊椎動物的部分,以參觀動物園並且讓學生分組報告介紹各種動物的方式來進行;而後者包含的則是主要的無脊椎動物類群,同樣是以讓各組學生上台報告的方式,簡介各個無脊椎動物的主要類群。

在執行上,「動物園導覽」畢竟是一堂充滿遠足愉快氣氛的戶外參訪課,所以一直都頗受助教的青睞,在為各班編排實驗課程時,只要課程進度與時間允許幾乎都會安排「動物園導覽」讓學生遠足兼報告;對學生來說,即使必須要親自上陣露臉報告兼表演,可以離開教室上課也還是讓人興致盎然,能夠看同學上台耍猴戲也是別有一番滋味,所以「動物園導覽」也向來受到學生的歡迎。

不過,「無脊椎動物介紹」就不是這麼一回事了。由於多樣性介紹本身就是資訊的不斷堆疊,要讓這樣的介紹不至於淪落為流水帳的敘述實在需要相當的心思。再加上報告的學生或許因為沒有足夠的報告經驗、沒有足夠的時間準備、或不夠努力準備、或沒有天分,總之報告多半平淡乏味不吸引人。即使現在網路資源豐富圖片影片一大堆,能夠有效率地組織手上擁有的資源生出一個迷人報告的學生也是寥寥可數。更因為無脊椎動物標本教材的缺乏,連續三小時的實驗課大概就只能聽著台上的學生流水帳似地講述一類又一類的無脊椎動物,實在很難不讓人昏神兼放空,學習效果稱不上多好,而且還有辜負『實驗課』這個名稱的嫌疑

另外,既然大家都要上台報告,於是當台上的人呱呱講的時候,台下的人就算不恍神放空,也常常是頭低低的在準備自己的報告,這實在不是個良好的狀況。而就算助教明白表示『同學的報告內容會考』也不見得有太大效果,因為自己的報告是一次的作業成績,但所有同學的報告內容頂多考個兩題,兩相權衡之下低頭準備自己的報告或許是個比較划算的決定,大不了偶爾抬頭看一下台上在幹嘛或是有趣的東西聽一聽也就罷了。於是台上講的人緊張、沒準備好又心虛、沒聽眾講起來也不來勁,台下的聽眾也因為台上的講演無趣,索性低頭做自己的事情,帶班的助教看在眼裡心生不滿,於是軟性勸誡或威脅利誘或硬性規定同學一定要聽別人的報告,現場的氣氛因而沉重沉悶影響學習效果,更是惡性循環。

這麼多顯而易見的缺點,當然編排各班實驗課程的助教們也心知肚明。於是除了生物本科如當年的動物系或現在的生科系之外,多數的助教都會把「無脊椎動物介紹」從實驗課程裡剔除除非時間太多。而即使是本科的動物系或生科系,這堂「無脊椎動物介紹」的內容也會有額外的安排(例如幾種無脊椎動物比較解剖),而不是只有讓同學上台報告這樣的無奈選擇。到頭來,從前的「無脊椎動物介紹」這堂課,就好像是一個不太能夠得分的板凳球員一樣,非得要等場上的得分健將都傷重離場沒人了以後,才會勉為其難的被教練召上場充人數,只為了讓比賽可以繼續下去不至於被判棄權而已。

或許有人會說:這一堂課可以讓學生學習如何尋找資料、統整資料、並且轉化為上台報告的素材,還可以提供製作投影片的機會、親自上台報告的機會,訓練口才與臨場反應等等。

但是我要反駁:這堂課的名稱叫做「無脊椎動物介紹」,而不是「科學報告訓練」。在我的認知裡,一切的教學設計與操作應該要緊咬著教學目的,當教學設計和操作無法達成教學目標,或在執行上有明顯的重大缺點的時候,應該要做的就是修改教學設計和操作方式,而不是找些旁枝末節的五四三優點來當成蕭規曹隨的藉口。更不要說真正要訓練科學報告製作與表達的話,需要的是『一門』一個學期的課程,仔細講解好的科學報告應該注意的事項有哪些,並且從資料尋找、投影片製作、文字敘述、版面安排、到時間掌握、講演風格與方式等等全面的訓練與反覆修正;而不是『一堂』事前幾乎不給任何指引與說明只是分派報告主題,在事後就給出成績定生死的三小時趕鴨上架的學生報告課。

順便牢騷一下,我覺得在整個臺灣社會裡頭(當然也包括我們的教育裡頭),都充滿了這種「搞不清楚目的是啥(或根本已經忘記)」卻不斷的拿旁枝末節的五四三來說嘴的現象。當然,我們有很多事情都有他的歷史背景與因素,或許當年因陋就簡不得不如此,或者是有當時時空背景下的不得不為。但是現在明明就已經可以改變了,大家卻老是巴著前人留下來的狀況不放,還不斷的找藉口為這狀況開脫,卻沒想到去做真正正確的、事半功倍的事情。

總之,2006年我成為台大生命科學系的全職助教,同時也是普通動物學實驗課教學實習的助教之一,也就是負責訓練新進碩博士生擔任大學部普通動物學實驗課的實習助教的實驗課課程助教(繞口令嗎這)。第一個學期過去,我覺得這樣一堂「無脊椎動物介紹」的課程實在讓人難以忍受,尤其是看著即使已經是碩博士生的實習助教也是報告得不怎麼樣的時候,於是便興起了『做些什麼』的念頭。

 

無脊椎動物介紹:課程上的改變

首先,在2007年的春天,我把這堂課從學生上台報告,改成一如其他單元一樣由助教講解。反正只要教材投影片做得好,任何預先上過課的助教都能夠在訓練後上台講得有模有樣,該傳達的資訊與知識也都能夠傳達。同時,既然課程的目的是「認識無脊椎動物的多樣性,並且對各個類群有基本的瞭解」,那麼我覺得無脊椎動物幾十個門裡頭,能夠看過各種各樣的無脊椎動物,還能把八個常見的門(有孔、刺絲胞、扁形、線蟲、環節、軟體、節肢、棘皮)區分出來並且認得就已經達到這堂課的目的了。

所以,講課的投影片焦點都在八個門的基本介紹,簡單的提點各類群動物的外觀與特徵,並且敘述辨認的方式。在投影片上也盡量使用圖片說明,讓學生有機會可以在台上講者說明的時候也自己看著圖片對照一下。講解力求精簡迅速,整個解說時間大約25分鐘,講解完畢之後以八張無脊椎動物照片作為簡單的複習,讓學生能夠練習辨識八個大門。

除此之外,以我自己的經驗,這種多樣性介紹與物種基本瞭解與辨識的事情,如果能夠看到實體是最好的了。畢竟有個實物在手感覺就是不同,各種特徵也能夠在眼前細細分別,遠比只是看照片看圖片看螢幕書本有用得多,所以講課結束後的標本觀察當然也是必要的。於是,不久之後系上也就購買了無脊椎動物各門主要類群標本,至少可以讓學生們聽課之後親眼親手看到標本,印證一下剛剛所學到的基本分類特徵。

當然,如果這堂課就在標本觀察後結束好像也已經達到效果,頂多再給個作業回家查查無脊椎動物相關的資料也就是了。不過,因為我天生反骨兼搞怪,我總希望這課程可以有些不一樣的,像建達出奇蛋一樣好吃新奇又好玩的。

 

「無脊椎釣場」的發想

如同剛剛所說,我的經驗告訴我,真的要想讓學生有基本類群的辨識能力,最好的辦法就是讓他們接觸大量不同的類群,然後慢慢的他們就會依據所學到的規則內化出自己的辨識方法。也就是說,如果能夠丟給學生一大堆的實體,讓他們去比來比去摸來摸去看來看去,想必會印象深刻又能反芻兼應用。

於是我想,如果能夠弄到一大堆的無脊椎動物標本就好了,尤其是那種封在壓克力裡面的標本更好。想像一下琳瑯滿目的壓克力標本塊擺滿實驗桌上,學生在旁邊圍觀品頭論足兼貨比三家,多好啊。

然後,這樣的想像畫面讓我想到滿桌整齊的麻將牌或撲克牌,又聯想到了常見的撲克牌遊戲『釣魚』或電腦遊戲『麻將對對碰』。也就是考驗記憶力翻牌配對,成對就收走得分的那一類遊戲。如果學生能夠看著一堆標本,比賽誰能夠挑選出最多對同樣的門,在你死我活之餘同時把弄手上的標本,豈不是快樂學習兼明爭暗鬥的最佳典範?

於是,這就是「無脊椎釣場」的雛形了。

在這樣看似歡樂遊戲的教學活動當中,我希望讓學生在單向的吸收無脊椎動物的基本分類概念和型態描述之外,可以真的把這些資訊「拿來試試看」,不然老是記一堆拉哩拉雜的資訊,實在相當無趣。實地體驗一下所學的知識可以幹嘛,才可能真的內化到心裡。而且這堂課算是分類與多樣性的範圍,照理說無可避免的需要大量的觀察操作和比較,這樣的教學活動也能夠達成目的。又,搞成遊戲讓學生分組對抗,可以讓學習與複習的動力增強,覺得有趣也會讓學習效果變好。就算萬一不幸學生是高僧轉世覺得紅塵一切身外物也不沒有好勝心,那至少一堂課玩下來也不知不覺看了一大堆的標本,看別人配對正確或錯誤的時候多多少少也會潛移默化一些。

本來,最理想的是用壓克力標本來搞這個活動,但是這實在相當困難(但我覺得並不是做不到,只是需要雄厚財力或是相當有心去收集標本來製作)。所以我退而求其次改用紙卡,正面是照片,背面則是照片中無脊椎動物的基本資訊,基本資訊放多一點,要增加遊戲難度(例如增加配對的條件)也做得到。

所以,這堂課的完整版就成了這樣:
先講解無脊椎動物的基本八門的外觀與特徵&八張照片做分類小練習,接著是看標本印證,最後讓學生實地玩玩看「無脊椎釣場」,看是真的學到了還是自以為學到其實有偏食,還是根本都在睡覺神遊什麼都沒聽到。

「無脊椎釣場」的製作過程與設定

既然是要讓學生看過大量多樣的無脊椎動物,當然就希望照片中的動物能夠清楚又明白,而且所有的動物能夠越多樣越好。在我想得到的類群中,從身邊的朋友師長們以及我自己,我大致上有了各種不同的無脊椎動物照片,如果還是缺照片就求助孤狗大神。又因為課程跟多樣性有關,所以各個門的卡片數量是不均等的,有稍微按照多樣性的程度分配,希望可以讓他們潛意識的感受到各門多樣性的差異。例如軟體動物或節肢動物多樣性高又長得很不一樣,就有一堆卡片。不過,像線蟲這個門因為肉眼看來都長的都差不多,外觀上實在看不太出來多樣在哪,所以就只剩下少少的幾張。

最後,一副牌裡總共有兩百六十張的卡片,正面為各式各樣的無脊椎動物,背面為該動物的門、綱、中文俗名、生活環境(這算是額外資訊,當時是為了把卡片背面塞滿用的...圖片來源(我以為這是保護我不要被告的重要資訊@@)、「第一次」和「第二次之後」翻開的點數,以及右下角的卡片編號。不過,幾個學期下來發現卡片實在太多遊戲玩得有點久(準時下課我覺得也很重要),就把幾乎沒有程度可言的昆蟲的卡片拿掉一些。
「無脊椎釣場」卡片正面(左)與背面(右)

所以,就像玩『釣魚』一樣,遊戲的方式各位應該都很清楚了:
將卡片洗牌後,以圖面向上的方式整齊排滿桌面,各組就依序挑選兩張然後翻面看答案,成對的就收走,不成對的就放回去。因為這是個在強大教學目的的執念下設計出來的教學活動,所以翻牌的人必須要喊出卡片的正確類群才能把卡片翻面(例如:這是XX動物門,這也是XX動物門),而不是默默的在那邊釣魚(沒有誤)

「無脊椎釣場」教學活動進行中(by Tsai-Yu Wu)

在我的設計裡,最基礎的「無脊椎釣場」玩法是以『相同的門』為成對,上課的時候也是玩最基礎的玩法。但是我當然希望這個教學活動可以有向上擴充的可能,所以 進階的玩法也可以是以『相同的門&綱』甚至是『相同的門&正確的俗名』作為成對喊聲的規則。不過,目前沒有真正的在課堂上實行過就是。(是有學生自己在結束後留下來玩進階版啦,還挺甘心的)




在 撲克牌『釣魚』裡,因為撲克牌的背面都長得一樣,所以玩家要是翻錯不成對的牌那麼蓋回去就是,反正有辦法的人就會從別人的錯誤中記得數字的位置。但是在 「無脊椎釣場」裡,一旦學生配錯對,背面翻開以後大家就都看到正確答案的類群是什麼了,所以或許有些人會覺得「那就把配錯對的卡片收走」。不過,在我的想 法中,配錯對的卡片反而才是學生應該要更留心的,就好像撲克牌『釣魚』是從配錯對中記得各數字的正確位置,「無脊椎釣場」也是希望在配錯對之後讓大家能夠 搞清楚弄錯的原因,然後有機會記得並且改正。而且也因為有人犯錯,學生更會注意那到底是什麼鬼東西,反而可以增強學習效果(吧)。不然那些難以判斷是哪個門的動物一有人犯錯就看不到,只是增加挫折感而已實在很無聊。所以一旦配錯對(例如喊的明明是XX動物門結果翻開發現有一張是OO動物門),那麼所有的玩家都要看清楚到底這張卡片的動物到底是什麼類群之後,才能標上迴紋針後蓋回去,而不是讓犯錯的玩家悶不吭聲的自己記下正確答案之後,就偷偷摸摸的把卡片蓋回去。
被翻過但配錯對,於是標上迴紋針的卡片(by Tsai-Yu Wu)

然後,撲克牌的『釣魚』考驗的 是記憶力,所以比的只是玩家拿到手上有幾對。但是「無脊椎釣場」裡的動物各不相同,有的容易辨識,有的乍看根本不知道是什麼鬼,所以不能以對數來比較,而 要為每一張卡片依據辨識的難易度設定點數:難以辨認的點數高,容易辨識的點數就低。另外,每一張卡片的背面除了有的各自不同的點數之外,還包括了「第一 次」和「第二次之後」兩種點數。畢竟第一次喊聲就正確,當然要比大家都看過背面答案以後才喊出正確類群要值得鼓勵,所以一張卡「第二次之後」的點數會比 「第一次」的少。在活動進行中,學生只要看到標上迴紋針的卡片,就知道這張卡片已經不是「第一次」(怎麼講起來怪怪的@@),要翻的話會拿到比較少的點數,但是也可以比較確定正確答案的類群是什麼,翻或不翻就看個人了。
被翻過的卡片還是會有人要的(by Tsai-Yu Wu)

另外呢,既然這是個在強大教學目的的執念下設計出來的教學活動,所以當然不可以放過有天分或已經上手的同學。在我的設計中,如果有同學正確翻開了一張卡片, 但是其他同學對於這張卡片為什麼是這個類群有疑惑的話,那麼這位同學必須要向其他同學解釋自己判斷的依據。(得罪了方丈別想逃挖哈哈)

所以教學活動大致上就是這麼進行的。實地操作上,一個班級會有四副牌,一副牌會有四到六組(一組兩人)的學生在玩。每副牌都得要玩到所有的卡片都被各組清光或是下課鐘響為止。不過通常學生都可以在下課之前全部結束。當一副牌玩到結束之後該副牌的各組就 可以計算手上拿到的卡片的點數有多少,加總之後依照多寡排序從A+開始給成績就當作這堂課的作業分數,畢竟這個教學活動的目的跟作業的目的一樣,好好玩遊戲就已經足以檢視學習成效(了吧)。除此之外,八個門全部都有拿到的組的點數加10,這是為了防止偏食鼓勵均衡XD。又,最先結束的那副牌的所有組別給分向上跳一級,這是是為了讓學習成效比較好(或是彼此合作)的大組有相應的獎勵,同時也讓他們不要拖時間。 
實驗結束後的各組成績(by Tsai-Yu Wu)

「無脊椎釣場」之封鎖卡萬歲

不過,因為我天生反骨又搞怪,我總覺得這個教學活動可以更有趣、有競爭性一點。在我的想像中,可能總是會有些走超級保守路線的學生以不變應萬變,總是只挑選某些簡單的動物門的卡片(例如老是只挑節肢動物門的卡片來釣),這樣實在是太無趣了。如果可以有些突如其來的限制,應該會很好(ㄐㄧ)玩(ㄔㄜ)。

於是我想到了「封鎖卡」的設定。
環節動物門封鎖中(by Tsai-Yu Wu)
 
在「無脊椎釣場」進行中,點數除了最後累積成為成績之外,還有額外的附加價值,那就是每組手上的卡片每累積十點就可以得到一張的「封鎖卡」。封鎖卡的類型有:各門封鎖卡(8種)、自訂門封鎖卡、單行封鎖卡、單列封鎖卡、以及25宮格封鎖卡共十二種。這封鎖卡一旦打出來,整整一輪的玩家通通都會被限制(例如封鎖節肢動物門,所以大家都不能翻節肢動物門的卡片),一輪之後就失效收回。另外,封鎖卡每組最多只能持有三張(所以不能囤卡),每組一次只能使用一張(所以不能連發),而且拿到的下一輪才能使用。這些小設定都是為了讓封鎖卡的使 用能夠合理又公平。

而我個人最喜歡的,當然是空間上的封鎖卡(行、列、25宮格),尤其是25宮格的封鎖卡,一打下去周圍5X5的卡片通通被封鎖,整個相當豪邁。在我們的場地上,一張實驗桌擺滿將近有80張卡片,這25宮格一下去就擋掉了三分之一的卡片,看得到吃不到的怨恨實在是讓人大呼過癮(我真是機車)。而且當競爭白熱化的時候,台面上同時出現兩三個門的封鎖卡外加行或列或25宮格的封鎖卡也是所在多有,眼看學生因此哇哇大叫殺得眼紅,實為人生樂事(嗯?)。
5X5宮格封鎖中(by Tsai-Yu Wu)


藉著這樣的封鎖卡,增加學生之間的爾虞我詐,其實也讓學生可以去挑選比較不熟悉的類群,在使用封鎖卡之前通常也會為了判斷封鎖卡對台面上的卡片效力大不大(打了一張棘皮動物門的封鎖卡,結果台面上沒有棘皮動物門就整個白打),而有練習一眼分類的意外功效。

「無脊椎釣場」實踐成效

自從2007年春天開始,結合無脊椎釣場的無脊椎動物介紹再也不是個爹不疼娘不愛的一門課。如果可能的話,多數的助教都會把他排進各科系的實驗課程進度裡。就我所看到的教學意見調查表,學生也常常會反應無脊椎釣場是他們最喜歡的一堂課,也有學生跑來問說這個卡哪裡買,他想要自己買一副回家練習(沒這麼認真吧@@),或是來問是誰做的(就是我挖哈哈)。對學生來說,上課的氣氛融洽,可以準時下課又沒有作業讓人整個心情愉快,在玩耍中學習有如時光倒流回幼稚園般的輕鬆愜意;對助教來說,上起課來也比以前聽學生報告愉快得多,當各副牌的管理員監督遊戲教學活動進行順便看學生爾虞我詐也是樂事一樁,而且可以準時下課又不用改作業也是讓人開心。至於學習成效上,我覺得應該都有達到教學的目標。畢竟在我的印象中,期末跑台考試的時候拿卡片來出題的答對比率都還挺漂亮。而且我出題的方式可不是只貼一張卡片問這是什麼門而已,我會在桌上擺個八張十張卡片問哪兩張是XX動物門、或是跟某張配對的是哪一張、或是哪兩張可以互相配對、或是哪一張被封鎖卡封鎖等等如遊戲進行時候的情境。我覺得,當這樣的題目都能夠再短短三四十秒當中正確回答,就表示學生已經超越了這堂課的教學目標,辛苦設計這個遊戲教學活動也就不枉此生了。

總結




以上就是「無脊椎釣場」的發想過程與所有的設計細節。寫著寫著就寫了這麼一大堆,但是也突然的就寫完了。希望大家不要覺得我爛尾...