国际上普遍认可的实验动物福利为“五大自由”，即享受不受饥渴的自由，享受生活舒适的自由，享受不受痛苦伤害和疾病威胁的自由，享受生活无恐惧和悲伤感的自由，享受表达天性的自由。人类在进行实验动物生产活动和动物实验时不可避免地要求实验动物忍受一定程度的恐惧和疼痛等，但实验动物同人类一样是血肉之躯，同样有感知、恐惧和情感的需要。而实验动物是经人工培育的，相对人来说，实验动物是一个“弱势群体”。因此，人类进行实验动物科学研究时应顾及到实验动物福利问题。
实验人员应当关爱实验动物，在饲养动物过程中应让其不受饥饿，生活舒适，不得戏弄、虐待实验动物。在符合科学原则的情况下，倡导“3R原则”，即减少、替代、优化。
在不影响实验结果的情况下，尊重这些为人类作出重大贡献的生命，手术时进行必要的麻醉，借鉴人医麻醉技术，探索出更安全、更有效、更科学的麻醉方法，尽可能使动物少受折磨，保障动物实验的顺利进行。
手术中应采取饲养区和手术区分开，最好两个区域有一定的隔音效果，避免其他动物看到或听到同类忍受手术痛苦而产生的挣扎和惨叫，以减少动物的不安。
实验动物在手术后，还忍受着实验造成的疼痛折磨，实验人员要有仁爱之心，在动物保暖、预防伤口感染、保持呼吸道通畅等方面予以必要护理，注意观察实验动物的反应，出现问题要及时处理。
实验后采取最少痛苦的方法处置动物。首先对实验动物尽量采用安乐死术，尽快让动物安静地无痛苦地死亡，然后将其尸体送至焚烧炉进行无害化处理。还可以立碑树状，纪念实验动物为人类的健康而献出生命。
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