在体外研究和工业生产中，牛血清是常添加的细胞培养基成分。因其营养丰富，牛血清获得了广泛的应用。

但同时，牛血清也面临着伦理和科学的双重困境1。伦理上的困境是指胎牛血清在采集时，会使胎牛感到痛苦，因而是一种不人道的做法。科学上的困境是指牛血清给实验和生产带来的可重复性和安全性两大问题。前者是指牛血清含有许多未知成分，存在血清批间差异，后者是指血清可能含有不同量的内毒素、血红蛋白和其他不良因子，可能会有病毒、细菌、真菌、支原体等污染。

因而，西方近年来逐渐达成了共识，一旦有可替代的方法，则应不再使用牛血清。在选择细胞和组织培养基时，应采用“不……除非”的原则，即优先选择无动物源成分培养基，除非血清被证实为绝对需要。


全球也在逐渐开发无血清无动物源培养基。在这过程中，存在四类培养基，分别存在如下特点：

1）无血清培养基：可能存在动物/人组织或植物提取物。

2）无蛋白培养基：可能存在多肽组分。非完全限定。

3）无动物源成分培养基：含有植物、细菌或酵母成分。

4）化学限定培养基：成分完全明确。

化学限定培养基的特点是成分明确，成分可控；批间差异小；产物或代谢物容易分离；可避免使用动物。化学限定培养基常针对特定的细胞类型。

采用无血清培养基，对动物更好，也对科研更好。但开发无血清培养基工艺复杂。有时，化学限定的培养基对细胞的促生长性能不佳（和含血清配方相比）。

当然，也可通过添加一些关键成分或使细胞逐渐适应无血清培养基而逐渐克服。