於實驗的活人稱為&ldo;圓木&rdo;。既然被稱為&ldo;圓木&rdo;，在日軍眼裡便不再是人，就是實驗材料，可以給其注射細菌，進行活體解剖。石井四郎認為直接使用活人做實驗，可以&ldo;走捷徑&rdo;，真實可靠地測定細菌武器的效果，大大縮短了研製時間。一旦有效，即可立即用於戰場，轉化為戰鬥力。
石井早在1933年在我國東北背蔭河建立細菌戰部隊時，就開始了人體實驗。此後又在哈爾濱東南郊的平房鎮，建立了大規模的人體實驗研究基地。關押在基地的人們已經失去了任何做人的權利，他們的名字便成了胸前的阿拉伯數字編成的號碼和&ldo;圓木&rdo;這種稱呼。從1940年至1945年間透過&ldo;特別移送&rdo;手續獲得3000人作為&ldo;圓木&rdo;來進行人體實驗並全部加以殺害。人體實驗吸引了眾多的日本科學家，他們打著科學的旗號，開始以細菌武器研究為主，漸漸擴大至各種殺人方法的研究，最後又擴大到各種醫學、解剖學、生理學的研究。
研製細菌武器的人體實驗在實驗室內主要有：毒菌注射實驗，篩選出殺傷力強的毒菌株，注射進人體內進行觀察；致病菌在人體內續代傳染能力實驗；疫苗效果實驗；不同人種對其細菌戰劑的感染情況實驗；患病者與健康者同居時的傳染情況實驗；抗病毒血清實驗；染菌飲食實驗；新毒菌(如出血熱病毒)毒性實驗。在室外靶場上進行的主要有：空投細菌彈的殺傷效能實驗；炸彈殼片上的破傷風芽胞菌和氣性壞疽芽胞菌侵入傷口的致病情況實驗；空投帶菌跳蚤傳染情況實驗。
各種殺人手段的人體實驗有：不同槍彈對人體的穿透能力實驗；各種毒物、毒氣對人的殺傷效果實驗；打死人的最佳位點測試等。
進行醫學和生理學的研究的人體試驗有：在真空下、在不同氣壓下的生命極限實驗；耐餓極限實驗；只食乾糧不飲水的存活時間實驗；只喝水不吃乾糧的存活時間實驗；吹熱風乾燥後所剩體重的實驗；血液代用品實驗；凍傷、燙傷實驗；活體解剖；人工受孕；梅毒的傳染與治療；x線的超劑量照射；開顱研究大腦各部位的功能；研究各種新藥的用藥劑量和中毒劑量；臟器移植；接肢手術；狂犬病的感染與觀察；麻醉藥品的試用等實驗。
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