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1932年，在日本陸軍高層的支援下，東京日本陸軍軍醫學校内設立了以石井四郎為首的防疫研究室，開始了細菌戰的研究，即731成立的前期。
後來是由日本陸軍部指令石井四郎組建的秘密部隊。其是專門研究和制造戰場殺生性極強，扭轉戰場态勢的細菌武器。鼠疫人體感染實驗，高寒凍傷實驗，人畜雜交實驗，毒氣研究實驗，人與動物換血實驗，人體肢體構造互換實驗，成人及嬰兒活體解刨這些拿活人做實驗滅絕人性的暴行就是石井四郎和731部隊反人類的暴行，其暴行簡直罄竹難書。
細菌制造：731部隊研究制造了鼠疫、傷寒、霍亂、炭疽、斑疹傷寒等數十種傳染病菌，先是在抓來的受害人進行病菌注射研究感染結果以及傳染情況，讓後在我國各地投放，據統計導緻了我國幾十萬的軍民的慘烈傷亡。
人體解刨：最為摻無人道的就是人體解刨，在無麻醉的情況下就進行手術。受害人在意識清醒的狀态下眼睜睜的看着自己的内髒一樣一樣的被摘除。肉體上不斷的要忍受着痛苦的折磨，精神上還要等待死亡倒計時的恐懼。
人畜雜交實驗：731部隊士兵強迫受害人與其牲畜性交，受害人與馬匹或其他動物交配，研究所謂劣等民族的優化辦法。簡直就是喪盡天良，違背道德倫理的罪行。
人體肢體互換實驗：二戰的戰場上日本兵大量的傷亡以及斷手斷腳讓731部隊萌生了肢體再造的醫學研究及實驗。把大量受害人的手腳砍掉，在進行手術拼接，以此為戰争中失去手腳的日本兵肢體拼接康複進行研究。據記載有的受害人手腳砍掉後，手接到大腿的位置，而小腿被接到手臂的位置，手段極其殘忍。
人與動物換血實驗：731部隊士兵将抓來的受害人進行篩選，将篩選出體格健壯的被害人，進行捆綁抽出被害人身體大部分的血液然後在其體内注射動物血液進行研究。往往被害人因為身體排異反應會在及其痛苦的情況下死去。
饑餓死亡實驗：受害人被單獨關押，在沒有任何食物的供給下直到死亡，而整個死亡的過程會被731部隊的士兵清楚的記錄下來。不僅隻有餓死的，還有每天隻給水喝不給食物，以及每天隻給面包不給水喝的受害人死亡過程都被一一記錄研究。
母嬰梅毒傳播研究感染實驗：強迫被害人和梅毒感染者性交，緻其懷孕或直接注射病毒進入體内導緻病毒感染，其後在進行活體解刨将嬰兒從體内取出進行研究。
活人脫水研究實驗：被害人被捆綁固定好後送入高溫熱風的房間中，直到被害人脫水緻死。
毒氣研究實驗：将動物和人關押在一起，用毒氣進行毒殺，并記錄動物和人死亡的過程的資料。
據不完全統計731部隊實驗殺害的人就多達幾千乃至上萬條生命，而這支犯下反人類罪行的部隊相關人員戰後并沒有得到應有的審判和懲罰。然而，石井四郎本人還成為美國德特裡克堡軍事基地的顧問。私底下日本和美國達成了某方面的協定，是以日本的裕仁 、石井四郎等人逃脫了絞刑架，但逃脫不了人類曆史上留下了泯滅人性反人類罪行的一頁。