由于细菌传染媒介生产量的增大，存栏的鼠类数量又远远满足不了采血和繁殖跳蚤的需要。于是，根据第二部部长太田澄和器材供应部部长大谷章一的建议，以中国东北的黄鼠、土拨鼠代替日本白鼠，作为跳蚤的宿主进行大力繁殖。
1945年5月以后，战事更加紧张，日军参谋本部要求731部队短期内生产1～2吨跳蚤，所以，老鼠更是供不应求了。于是， 石井四郎召开各支队长及大连卫生研究所所长会议，叫嚣为分担日军苦战的困难而全力以赴地加紧准备细菌战。一时，731部队饲养鼠类的品种和数量成番论倍地增加，甚至连石井特别饲养班的鼠舍都容纳不下了，不得不在本部楼的走廊里也摆满了鼠笼子。各个支队也把主要力量投放在老鼠的繁殖上。 日本关东军还把饲养老鼠纳入了备战计划，命令各军事机构、陆军医院以及各军用仓库都要饲养白鼠，供给731部使用。为了解决老鼠数量不足的问题，731部队采取了捕捉黄鼠的办法。他们分别组成专业捕鼠队到荒郊野地和城镇、村屯去捕捉黄鼠。有时还抽调劳工参加捕鼠队。
除饲养、捕捉外，731部队和日伪当局还采取摊派的方式， 向东北人民强征黄鼠。 731部队通过伪平房区事务所向“平房特别军事区域”内的居民索征黄鼠，每月每户必须上缴5只。铁路沿线和各支队附近地区征收黄鼠的任务量更大， 包括学生在内，每人每月必须上交5只。1945年2月12日，日本关东军向 伪满洲国兴农部提出了索要黄鼠的计划。于是，伪兴农部次长给四平、奉天、龙江、滨江、北安、锦州等省发出通知，要求在本年内捕捉黄鼠30万只，由协和会、青年团协助。
731部队等除大量利用老鼠进行细菌战的各项实验外，还用狗培殖狂犬病菌，用马研究炭疽和鼻疽，用牛和羊以及猪制造牛瘟和羊瘟与猪瘟，用鸽子进行病菌的传染。在植物方面，它们不定期从事植物病毒的研究。例如用小麦进行“黑穗病”传染。
2以活人为“材料”进行的细菌战实验活动
日军在准备细菌战的过程中，在大量生产鼠疫、伤寒、霍乱、炭疽等细菌的同时，还进行以活人为材料的细菌及细菌武器效能的实验。这种实验是惨无人道、灭绝人性的。日军细菌部队在侵华期间，通过这种实验杀害的中国军民数量之多是十分惊人的。据日本细菌战犯供称：“第731部队内每年因受烈性传染病实验而死去的囚犯，大约不下600人。”川岛清受审记录摘录，《前日本陆军军人因准备和使用细菌武器被控案审判材料》，第61页、第121页。“本部驻扎在平房站附近的5年之内，即从1940～1945年间，通过这个杀人工厂，因染致命细菌而被消灭的，至少有3000人。”川岛清受审记录摘录，《前日本陆军军人因准备和使用细菌武器被控案审判材料》，第61页、第121页。。另外，据当时在平房基地负责印发机密文件的园尾估计，3000人死于这种试验。731部队问题专家、日本共产党《赤旗报》记者下里估计，“受害者达1万人”。〔法〕爱德华·贝尔德著、刘汉全译《天皇裕仁传》，第172页。上面的两个数字，仅仅是731部队这一个“杀人工厂”的5年间的估计，而不是所有日军细菌部队在整个侵华期间杀害中国军民人数的统计。显然，日本侵华期间，日军细菌部队杀害中国军民的实际人数远不止3000人或1万人，其准确数字不知要比这种估计多出多少倍！
第五部分：血腥屠杀——关东宪兵队及其暴行关东军第731部队罪恶（6）
用活人作为“实验材料”，早在731部队初创时的背荫河实验场就开始了。他们把这些人称为“丸太”（日语读“马路大”，是“原木”的意思）。石井四郎使用的第一批“实验材料”是3名中国抗日志士。他们从中、苏边境的鼠疫传染疫区捕捉来40只疫鼠，并在其身上取下染有鼠疫跳蚤203只，然后将从这些跳蚤体内提取的液汁注入到3名中国抗日志士身上。结果：第一个人19天后发烧达394℃；第二个人12天后发烧达40℃。最后，他们都在昏迷的状态中被解剖了。对此，石井四郎还亲自写了检验报告。
据原731部队队员证实，用活人进行实验方法五花八门、数以百计，手段更是惨不忍睹。主要有以下几种。
第一，各种细菌传染的实验。细菌传染实验方法有四五种，通常使用的是“菌液注射法”和“菌液内服法”。在进行菌液注射或菌液内服时，731部队队员对实验对象采取的是先诱骗，后强制的手段。他们或是说给实验对象打预防针，或是偷偷地把鼠疫菌、霍乱菌、伤寒菌、赤痢菌掺入牛奶、水、瓜果里，让实验对象吃喝。后来，实验对象发现了731部队队员的阴谋，进行了绝食、绝水的斗争。于是，731部队在其欺骗办法行不通的情况下，就采取了强制手段。他们先把实验对象提押出来，然后将其绑架在柱子上，由持着手枪、皮鞭的特别班成员在旁边监视，如果发现违抗行为就用皮鞭抽打；对特别顽强反抗者，则当场击毙。这样，731部队的实验人员就把菌液注射到实验材料的体内，或者灌到其嘴里。通过灌菌后的观察发现，霍乱、伤寒等胃肠道传染病菌致人死亡的效果最明显，死亡率最高。在不治疗的情况下，大部分人在3～7天死亡；白喉菌也能产生致人于死命的效果；鼠疫菌通过胃肠传染的效果极差，仅有个别人死亡，其死亡原因也不在胃肠道的感染，而是呼吸道的感染所致。
1943年5月，由关东军司令部军医部调至731部队担任实验分队长的山下升在供述他所犯下的罪行时说：“我在731部队是专门负责对活人进行细菌实验的，特别是搞灌菌实验。强行灌菌的对象有中国人，还有俄国人，同时还有女的。在我担任细菌实验分队长的一年多时间里，仅灌菌实验就使用了100多抗日分子，他们多数死亡了，没死的又通过另外一种方法实验把他们都杀害了。”中央档案馆档案：山下升供词。
第二，三种细菌传染方法的对比实验。1942年1～2月间，731部队的三谷班用45名“马路大”作为鼠疫菌的注射、埋入和内服3种方法对比实验的对象。每种实验又分为01克、02克、03克鼠疫菌液3组，每组5个人；埋入量、内服量、注射量相同。实验结果：注射传染法效果最明显，注射最低量（01克）的被实验者1天以后即死亡中央档案馆档案：上田弥太郎的证词。；其次是埋入传染法；发病最慢的是内服传染法，被实验者经过6天才死亡。于是，参加实验的731部队队员上田弥太郎把这3种实验所产生的效果制成了比较表。从此，他们把注意力集中到注射传染法的研究上。
1942年10月，731部队的宇野诚技师在田村良雄的协助下进行了一次细菌免疫的实验。他们首先对5名被实验者各抽5CC血液，测定其免疫价；次日，对其中4人注射了4种单纯合疫苗；一星期后又注射一次；而对第五个人始终没有进行预防注射。11月中旬，他们又一次对4个人抽血测定免疫价；然后，对所有的5个人分别注射了含有005克鼠疫菌的1CC液体。三天后，被实验者都发了病，在隔离期间3人死亡，尸体被送到第一部笠原班，由铃木启久执刀，一个一个地解剖了。其余2名染有鼠疫的人被送到诊疗部，在“治疗”的幌子下，继续当作实验材料，最后还是死于“白衣野兽手下”。中央档案馆档案：田村良雄的证词。
1943年1月中旬，在第四部第一课课长铃木启之少佐的指挥下，由宇野诚技师负责，田村良雄为助手，以检测鼠疫菌毒力为目的，对监禁在特设监狱中的2名中国人进行了菌液注射实验。这两名中国人顽强反抗并怒骂他们是“白衣野兽”。特别班和田雇员等把他们强行捆绑起来，宇野诚技师将含量003克的鼠疫菌1CC液体注射到了他们身上。3天后，这两个人感染了鼠疫病，不久便死去了。
第三，两种疫苗的对比实验。1942年5月中旬，731部队第四部细菌班成立了一个“A”号人体实验队，实验内容是对渡边和山内使用超声波制造的疫苗与中黑大尉和细井雇员使用日本陆军军医学校方法制造的疫苗进行对比实验，实验材料是活人，实验地点在“特别班”的7号、8号牢房内。他们选定了20名被实验者，首先由小林嘱托（非正式职员）和细井技师对被实验者进行预防接种，给其中的8个人注射用超声波制造的霍乱疫苗，对另外8个人注射了用陆军军医学校的方法制造的霍乱疫苗，其他4人没有进行预防注射。20天后进行人体感染实验，田川技师和千叶技师把霍乱菌掺入牛奶里并让20名被实验者喝下去。由于这种霍乱菌对人致死量为1‰ 克，所以，被实验者难以活命。然而，实验结果是，接种超声波制造的疫苗的8个人中，除1人稍有腹痛、头痛之感于第二天即复原外，其他人无任何反应；而注射军医学校方法制造的疫苗的8个人中，多数吐泻；3名重症，1名死亡；没有进行预防接种的4个人都先后发病，并于第三天全部死亡；这次实验之后，731部队又改用鼠疫菌进行了多次对比实验，结果都证明超声波制造的疫苗具有特效。于是，石井四郎命令用超声波大量生产疫苗。
第五部分：血腥屠杀——关东宪兵队及其暴行关东军第731部队罪恶（7）
实验对象被做了各种细菌实验之后和临死之前的痛苦、挣扎、惨状令人毛骨悚然，十分可怕；日本细菌战犯们刽子手的狰狞面目也更加令人憎恨。对此，一名原731部队的队员做了比较真实、详细的自述，他说：“我走进了研究室。占有二三层的研究室，全都迷于疯狂杀人的实验，研究室里充满了动物的尸臭和血腥气。我进入研究室内巡视了一下，几天前注射的老鼠和土拨鼠，被脏东西污染的毛倒竖着；筋疲力尽的动物在蠕动。人死了，动物死了，对于人来说应该是可悲的事情，但作为细菌战爪牙的我，却很高兴。这些现象意味着细菌毒性强烈，这和自己的飞黄腾达联系起来了。我把这一带的动物一直看完。‘毒性都不错嘛！’我一边微笑着，一边把死了的老鼠肚子撕开，取出脾脏、肝脏，开始培养。7点钟是量取中国人体温的时间。我想动物到这种程度就会死去，有这样的毒性，‘丸太’也一定死了，像昨天那样的反抗也许不会有了。跑进消毒室，取来器械，打开特别班进口的铁大门，递过出入许可证。我来到监禁中国人的两栋楼房中的一栋——7号楼。抬着担架、穿着防菌衣的两个男人跑到面前来了。在担架上放着被切开肚子、敲破头、砍掉脚而成为肉块的中国人；他的血在滴落着。我看到这个被惨杀的身体，暗自想道：‘得赶快干了。是哪个班的？’我用军官惯用的那种举动，把头低下，往当中凝视，快步走近3天前被注射鼠疫菌的中国人住着的12号房间，战战兢兢地偷看里边。中国人由于被我注射了鼠疫菌，难受得浑身乱动，趴倒在床上吐血……‘见鬼去吧！这可好了。’过不大一会儿，我开锁进入里面。知道我走进来的那个中国人，在口角滴着血当中抬起头，脸上满染血污，目不转睛地盯着我。我知道他们没有任何抵抗力。‘畜生！死去吧！’我用脚上橡胶长靴的尖头突然踢去，咕嘟咕嘟从中国人口中吐出的鲜红的血洒满了床席。‘鬼子！一定报仇！’中国人满身滴答着血，想要站起来，没有力气，突然倒了下去。‘过一会儿分成八半。把这个浇上。’我用带来的消毒药水把中国人的全身浇遍，留下使他憎恨的话后就走了出去。”
第四，冻伤实验。日军占领中国东北后，为了适应严寒地区的气候，镇压、讨伐中国抗日军民和准备北进苏联，在731部队第一部专门设立了冻伤研究班，班长为吉村寿人。吉村班研究的主要内容是人在什么样的气候下能冻伤和不同程度的冻伤会带来什么后果以及怎样治愈冻伤等。他们感到冻伤实验以动物为对象不能取得直接效果，所以，就以活人为实验材料。
1943年以前，冻伤实验是在室外进行的。每年的1月、2月或12月，平房的气候有时低于零下35℃。这时，他们就把被当作实验材料的中国人、苏联人，也有女人，从特设监狱中押出来，关进桶式的大院里，在端着上有刺刀的步枪的日本兵和手持木棍的特别班队员的监视下，露出手、脚、胳膊和大腿，接受不同时间的冷冻实验。这些实验对象都陆续失去知觉，甚至吉村班用木棍敲他们的胳膊和腿发出“梆梆”的声音时，才将其一个一个地拖进室内。
1943年，吉村班先后修建了一个小的和一个大的冷冻实验室。从此，冻伤实验随时都可以进行了。吉村班用活人进行实验有许多方式，如“抗寒”实验、“耐寒”实验、解冻实验、“治疗”实验等。其中，解冻实验尤为残酷。731部队队员把冷水浇在实验对象身上，冷水很快结成冰，然后，经过一定时间让冰融化，被实验的人发出阵阵痛苦的呻吟。有的冻伤人的手被立即插进温水或热水中，烫得脱去皮。经过反复实验，被当作冻伤实验材料的人不是被活活折磨死，就是冻伤部位溃烂，肉和骨头坏死、变黑而被截肢。即便有人幸存，731部队也还要继续把他们当作其他实验的材料使用。正如《赤旗报》记者下里所说，“马路大”无一生存，他们惟一的出口“就是焚尸炉的烟囱。他们只能化为灰烬从烟囱中出来。”〔法〕爱德华·贝尔著、刘汉全译《天皇裕仁传》，黑龙江人民出版社，1992；第172页。
第五，毒气实验。这是731部队以活人为材料的实验方式中最残酷的一种。石井四郎的司机越贞亲眼看到731部队的队员每天将被关押的中国人推进密封的玻璃柜内，分别注入不同浓度（1度、2度、3度）、不同种类的毒气进行实验，直至将他们毒死为止。这种实验对象多是冻伤实验的幸存者。731部队除用活人进行毒气实验外，还使用毒气大规模地杀害反抗实验的被关押的中国人、苏联人。中央档案馆档案：上田弥太郎的供词。
第六，解剖观察。731部队对人体细菌传染实验，要经过临床观察、解剖观察和病理观察3个阶段。解剖观察，一般是作尸体解剖，但根据其需要，也进行活体解剖。活体解剖既有对病体的解剖，也有对健康人的解剖，以便作对比观察。解剖取出的脏器都作为标本陈列保存，供病理研究。
解剖室里，解剖台前，活生生的事实暴露了日本细菌战犯们刽子手的狰狞面目，证明731部队是一座地地道道的食人魔窟。
第五部分：血腥屠杀——关东宪兵队及其暴行关东军第731部队罪恶（8）
对尸体的解剖，731部队的刽子手们常常采取乱刀解剖法，即将尸体大卸八块，在脏器里取出菌液，然后把空壳尸体投进焚尸炉。原731部队队员田村良雄记述了他看到的尸体解剖的具体情景。他说，有一天，他跟着宇野诚技师来到特别班的解剖室，作解剖前的准备。解剖室里有3张解剖台，一张解剖台的排水口正在往下滴着鲜红的血，滴进放在下面的玻璃瓶里。消毒器里正在咕嘟咕嘟地煮着解剖器械。这里刚刚作完解剖。另一张解剖台上，停放着一个奄奄一息的人，一个等待死亡的被实验者。�