"替代方法"(Alternative Methods)，是对英文 "Alternative"的直接翻译，本意是指"最优选的方法"，而不仅仅"替代"原有的动物实验。寻找一致性更高、更灵敏、更经济的优选方法，并且这些"优选方法"首先需要符合动物3R的"减少、优化、替代"原则。欧盟联合验证中心（Joint Research Centre,JRC）和美国国家毒理计划（NTP）在这方面做了大量的有益探索工作。
最开始以离体器官、屠宰场废料、鸡胚等取代整体动物的试验，发展至以体外细胞系、重建人体组织（眼角膜、皮肤模型）为研究对象的模型，再发展至以微生理为基础的"Human-on-Chips"或者称为"Lab-on-Chips 的芯片技术，以及以计算及信息技术为基础的定量构效关系（QSAR）预测等。
在安全性评价中，经过验证的、用于评价局部毒性的替代试验方法较多，包括皮肤刺激性／腐蚀性、眼刺激性／腐蚀性、皮肤光毒性、皮肤致敏性等毒理学终点，可以实现通过单一方法或几种替代方法组合的策略评价化妆品及其配方原料 （包括杂质）的安全性，且在评价过程中不使用整体动物实验。
全身毒性方面（遗传毒性、致癌性／致畸性／致突变性、胚胎毒性等），至今还没有可以完全取代动物实验的策略，尤其是亚慢性和长期毒性的评估中，仍然依赖整体动物实验来提供可靠的数据。
根据替代方法的研究和使用经验，科学界逐步形成了根据特定的毒理学终点，"自上而下"或"自下而上"地有序选择一系列试验形成"组合策略"，达到有效筛选毒性目的的观点。例如评价一个受试物的眼刺激性，可以从评价腐蚀性的试验开始，一直测到评价刺激性的试验结束，或反过来检测。组合策略可以高效快速的筛选出结果，也可以弥补单一试验的局限性问题。
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