第四部分 假說形成和實(shí)驗(yàn)設(shè)計

第四部分假說形成和實(shí)驗(yàn)設(shè)計第1頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三法國著名生理學(xué)家ClaudeBernard

（克洛德·貝爾納）第2頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三法國生理學(xué)家克洛德·貝爾納法國生理學(xué)家。實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)奠基人之一提出“內(nèi)環(huán)境”概念﹐對消化﹑代謝﹑血管運(yùn)動神經(jīng)等均有研究發(fā)現(xiàn)1813年7月12曰生﹐1878年1月10曰卒於巴黎1853年獲動物學(xué)博士學(xué)位1854年任巴黎大學(xué)生理學(xué)教授﹐當(dāng)選科學(xué)院院士1861年為醫(yī)學(xué)科學(xué)院院士法國舉行國葬的第一個科學(xué)家第3頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三法國生理學(xué)家克洛德·貝爾納《肝臟的糖合成機(jī)能》《實(shí)驗(yàn)方法論》《實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)研究導(dǎo)論》第4頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三

第5頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三傳統(tǒng)學(xué)說尿液渾濁、堿性第6頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三現(xiàn)實(shí)觀察尿液透明、酸性第7頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三原始想法或問題的提出家兔正處于食肉動物的飲食條件下？？？第8頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三假說形成饑餓狀態(tài)靠消耗自身蛋白生活尿液透明、酸性?。。∈橙鈩游锏?頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)設(shè)計-1—喂食青草實(shí)驗(yàn)設(shè)計-2—禁食實(shí)驗(yàn)設(shè)計-3—再喂以青草實(shí)驗(yàn)設(shè)計-4—喂食牛肉證明反證重復(fù)第10頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)設(shè)計-1—喂食青草

尿液渾濁、堿性第11頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)設(shè)計-2—禁食饑餓狀態(tài)靠消耗自身蛋白生活尿液透明、酸性?。?！食肉動物第12頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)設(shè)計-3—再喂以青草尿液渾濁、堿性第13頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)設(shè)計-4—喂食牛肉尿液透明、酸性?。?！第14頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三結(jié)論

空腹

食肉動物尿液透明、酸性第15頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科研設(shè)計的一般概念什么是科研設(shè)計？什么是好的科研設(shè)計？第16頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科研設(shè)計(researchdesign)研究者對所研究課題的研究內(nèi)容、技術(shù)路線、研究方法、研究步驟、預(yù)期目標(biāo)的基本構(gòu)想和計劃安排第17頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三運(yùn)用專業(yè)知識擬

目的性

訂調(diào)查或?qū)嶒?yàn)內(nèi)容

運(yùn)用專業(yè)知識和邏 先進(jìn)性

輯方法選擇技術(shù)路線

研究手段和指標(biāo)設(shè)計 可重復(fù)性

經(jīng)濟(jì)合理性

專業(yè)設(shè)計科研設(shè)計的內(nèi)容科研設(shè)計的要求統(tǒng)計學(xué)設(shè)計第18頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科研設(shè)計的重要性能否取得成果成果的大小事半功倍還是事倍功半第19頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三好的科研設(shè)計目的明確考慮周密 簡捷明快以最少的投入達(dá)到最佳的結(jié)果第20頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三有明確的可檢驗(yàn)的假說或工作假設(shè)

19世紀(jì)巴斯德關(guān)于肉湯腐敗的實(shí)驗(yàn)問題一：肉湯腐敗中的微生物來源？天然自生—占統(tǒng)治地位外來繁殖目的明確第21頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三考慮周密考慮各種可能性，無懈可擊。沒有漏洞，不會得出模棱兩可的結(jié)果19世紀(jì)巴斯德關(guān)于肉湯腐敗的實(shí)驗(yàn)提出假設(shè)：肉湯中的微生物可能來源于空氣解決方法：隔絕空氣究竟是缺乏空氣肉湯不腐敗，還是缺乏空氣中的微生物肉湯不腐?。康?2頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三簡潔明快單刀直入，盡量少走彎路，不做虛功以最少的投入達(dá)到最佳的結(jié)果19世紀(jì)巴斯德關(guān)于肉湯腐敗的實(shí)驗(yàn)允許潔凈的空氣進(jìn)入設(shè)計細(xì)長的曲頸瓶到阿爾卑斯山頂峰取相對潔凈的空氣第23頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科研設(shè)計方案的基本內(nèi)容以國家自然科學(xué)基金為例第24頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請書課題名稱與簡表立題依據(jù)

研究的目的意義國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢并附參考文獻(xiàn)以上項(xiàng)目回答做什么？為什么做？第25頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請書研究方案研究目標(biāo)、工作假設(shè)、研究內(nèi)容技術(shù)路線、研究方法、可行性分析研究進(jìn)度預(yù)期結(jié)果以上項(xiàng)目回答怎么做？第26頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請書工作基礎(chǔ)研究工作基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)條件專業(yè)水平、技術(shù)條件以上項(xiàng)目回答我能做！第27頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三題目忌大而空包括關(guān)鍵詞主題和分題第28頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三任務(wù)來源國家、部委等自選單位資助第29頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三目的和意義本研究要解決的問題本研究的必要性和迫切性第30頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢本課題是否有人做過？相關(guān)或同類研究的水平？為解決的問題，主要分歧和爭論焦點(diǎn)？今后研究動向附參考文獻(xiàn)第31頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三研究內(nèi)容工作假設(shè)研究目標(biāo)擬解決的關(guān)鍵問題受試對象觀察指標(biāo)第32頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三技術(shù)路線與研究方法實(shí)驗(yàn)分組觀察指標(biāo)實(shí)驗(yàn)期限和安排資料的收集記錄方法統(tǒng)計學(xué)分析采用標(biāo)準(zhǔn)動物模型第33頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三研究進(jìn)度和預(yù)期結(jié)果階段目標(biāo)總結(jié)內(nèi)容規(guī)定時間第34頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三設(shè)備條件和經(jīng)費(fèi)預(yù)算本實(shí)驗(yàn)室擁有可利用條件經(jīng)費(fèi)預(yù)算的某些指定要求第35頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三課題組成員和分工責(zé)任明確，要求具體合作單位的分工和具體要求第36頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科研投標(biāo)的一般策略（generalphilosophy）人無我有，人有我超；標(biāo)新立異，起點(diǎn)要高。

知己知彼，投向選準(zhǔn)；一絲不茍，周密嚴(yán)謹(jǐn)。

特點(diǎn)鮮明，準(zhǔn)備有素；地利人和，只欠資助。第37頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科研投標(biāo)的一般策略（generalphilosophy）立意一定要新“Nosubstituteforgoodidea”“Stayawayfromoldtopics”

評閱人很容易就指出：這是20多年的老問題，沒有什么新東西；“我的一個博士生早就做過比他想做的還深的多”第38頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科研投標(biāo)的一般策略（generalphilosophy）知己知彼，選準(zhǔn)投向“Stayawayfrombigresearchlaboratories”“讓開大路，占領(lǐng)兩廂”嚴(yán)密嚴(yán)謹(jǐn)，從形式到內(nèi)容都無懈可擊“don’tgiveanyeasychancetorejectyourproposal”Anotherwisegoodproposalcanbedestroyedbythemisuseofaterm,whichmayindicatetosomepamembersthatyoudon’tknowwhatyou’retalkingabout第39頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科研投標(biāo)的一般策略（generalphilosophy）避短揚(yáng)長，強(qiáng)調(diào)你的特點(diǎn)，拿出自己的看家本領(lǐng)，證明你確有能力完成，別人無法代替不怕挫折，敢于嘗試，當(dāng)成一種經(jīng)常性的工作學(xué)科帶頭人或?qū)W術(shù)骨干，手頭應(yīng)經(jīng)常準(zhǔn)備好若干份科研設(shè)計方案，以便隨時參與競爭，迎接挑戰(zhàn)第40頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本原則第41頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本要素受試對象處理因素實(shí)驗(yàn)效應(yīng)第42頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三受試對象（object）

臨床醫(yī)學(xué)研究流行病學(xué)研究

實(shí)驗(yàn)動物實(shí)驗(yàn)研究離體器官、組織、細(xì)胞、

細(xì)胞內(nèi)組分、細(xì)胞外基質(zhì)等受試對象第43頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三臨床研究—病人診斷明確金標(biāo)準(zhǔn)其他因素限定年齡、職業(yè)、地區(qū)等第44頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三流行病學(xué)—人群樣本大小合適防止過大或過小受試對象均衡、可比對照、不同人群等第45頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本原則三原則包括對照+均衡、隨機(jī)化、重復(fù)四原則均衡、對照、隨機(jī)化、重復(fù)五原則四原則加盲法第46頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三對照（control）

減少和抵消種種非處理因素應(yīng)遵循對等、同步、專設(shè)的原則無對照或?qū)φ詹缓侠?、不完善仍是國?nèi)醫(yī)學(xué)論文的的一大弊病第47頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三對照（control）空白對照不施加任何因素疫苗接種誘發(fā)癌腫第48頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三對照（control）實(shí)驗(yàn)對照實(shí)驗(yàn)組操作條件相同假投藥假手術(shù)安慰劑第49頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三對照（control）有效對照陽性藥物等常規(guī)方法比較無法使用安慰劑第50頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三對照（control）配對對照減少或消除抽樣誤差同源配對同一個體前后不同時間、左右對稱部分條件最相近的兩個個體第51頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三對照（control）組間對照非配對對照，亦稱相互對照各實(shí)驗(yàn)組間互為對照就反映實(shí)驗(yàn)效果的平均數(shù)或百分率等進(jìn)行組間比較第52頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三歷史對照和正常值對照用自己或他人過去的觀察結(jié)果做對照公認(rèn)的正常值對照

慎用對照（control）第53頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三A藥抗骨質(zhì)疏松研究空白對照組假手術(shù)組（實(shí)驗(yàn)對照）模型組陽性藥物對照組（有效對照）A藥低劑量組A藥中劑量組A藥高劑量組第54頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三均衡（balance）也叫齊同實(shí)際上可包含在對照原則之內(nèi)，因?yàn)閷φ盏幕驹瓌t是使之均衡，使研究的兩組或多組之間有可比性動物實(shí)驗(yàn)比較容易做到均衡，包括種屬、體重、性別、飼養(yǎng)條件等臨床試驗(yàn)或現(xiàn)場試驗(yàn)包括年齡、性別、職業(yè)、生活條件等第55頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三隨機(jī)化（randomization）抽樣、分配隨機(jī)：樣本從總體中無選擇地抽取，有完全均等的機(jī)會分配到各個組實(shí)驗(yàn)順序隨機(jī)：實(shí)驗(yàn)順序隨機(jī)地、非選擇地安排第56頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三隨機(jī)化（randomization）隨機(jī)化方法抽簽、摸球等隨機(jī)數(shù)字表法電腦或計算器隨機(jī)數(shù)法第57頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三隨機(jī)化（randomization）目前許多國內(nèi)論文寫的隨機(jī)分組并非真正的隨機(jī)化未能完全具備對照、隨機(jī)化等實(shí)驗(yàn)設(shè)計要求的實(shí)驗(yàn)稱之為類實(shí)驗(yàn)（quasi-experiment），主要用于現(xiàn)場試驗(yàn)第58頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三按體重分組稱出實(shí)驗(yàn)動物的體重范圍制定并分出體重不同段動物按一定順序每組分配達(dá)到目的—每組動物平均體重接近第59頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三重復(fù)（replication）主要指結(jié)果在該試驗(yàn)同一條件下的多次重復(fù)出現(xiàn)，即應(yīng)有一定的樣本含量樣本大小可按以往經(jīng)驗(yàn)粗估或用統(tǒng)計學(xué)方法做樣本量估計第60頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三重復(fù)（replication）開放法（opentrial）盲法（blindness）為了排除受試對象（對象是人）心理因素或研究者主觀意識所帶來的偏倚第61頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三重復(fù)（replication）單盲法（single-blind）受試對象不知道自己屬哪個組，但有研究者方面的偏倚雙盲法（double-blind）研究者和受試對象都不知道每個對象被分到哪個組，由第三者負(fù)責(zé)安排和監(jiān)控整個實(shí)驗(yàn)，實(shí)施較困難三盲法（tripleblind）研究者、受試對象、負(fù)責(zé)監(jiān)控和分析資料的第三者全不了解分組情況，很難做到第62頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科學(xué)研究的全過程選題、設(shè)計階段選題、定題資料、文獻(xiàn)準(zhǔn)備形成假說或工作假設(shè)設(shè)計調(diào)查或?qū)嶒?yàn)以檢驗(yàn)假說觀察或?qū)嶒?yàn)階段整理總結(jié)階段應(yīng)用推廣階段實(shí)施調(diào)查或?qū)嶒?yàn)第63頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三預(yù)備性實(shí)驗(yàn)

如果探索一個未知的領(lǐng)域，還沒有形成明確的，待驗(yàn)證的假說，此時可以先做一些“試試看的實(shí)驗(yàn)”《實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)研究導(dǎo)論》p165-167

目的是初步觀察到一些現(xiàn)象，開辟新的研究途徑第64頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科學(xué)研究方法科學(xué)觀察科學(xué)實(shí)驗(yàn)第65頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科學(xué)觀察觀察（observation），指研究者在自然發(fā)生條件下，通過感官或借助于檢測儀器，對客觀事物、自然現(xiàn)象所進(jìn)行的一種有目的、有計劃的感知活動。這是狹義的科學(xué)觀察概念第66頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)條件下的觀察對于不是在自然條件下而是在人為控制下或干預(yù)下的感知活動科學(xué)調(diào)查（survey）實(shí)質(zhì)上也屬于觀察范疇。調(diào)查還包含有詢問、查閱文獻(xiàn)資料、了解歷史沿革等內(nèi)容第67頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科學(xué)觀察機(jī)體的發(fā)生、發(fā)育，機(jī)體在生理、病理?xiàng)l件下的結(jié)構(gòu)、功能與代謝變化臨床醫(yī)學(xué)關(guān)于疾病發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸的認(rèn)識公共衛(wèi)生學(xué)中關(guān)于現(xiàn)況研究（prevalencestudy）、病例對照研究（case-controlstudy）、隊列研究（cohortstudy）等第68頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)（experiment）是在人為控制條件下，通過變革、復(fù)制、模擬自然事物或現(xiàn)象而進(jìn)行的研究與考察實(shí)驗(yàn)提供了更多、更便利的觀察機(jī)會任何實(shí)驗(yàn)都離不開科學(xué)觀察，都包含著觀察活動可以有非實(shí)驗(yàn)的（自然條件下）觀察，沒有無觀察的實(shí)驗(yàn)第69頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科學(xué)實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)代醫(yī)藥學(xué)特別是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)各個學(xué)科中，觀察與實(shí)驗(yàn)是互相滲透、互為補(bǔ)充的胚胎學(xué)實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)描述胚胎的自然演發(fā)過程干預(yù)或采取手段改變胚胎的自然演發(fā)過程，觀察其演發(fā)機(jī)制觀察實(shí)驗(yàn)第70頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科學(xué)實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)代醫(yī)藥學(xué)特別是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)各個學(xué)科中，觀察與實(shí)驗(yàn)是互相滲透、互為補(bǔ)充的病理學(xué)實(shí)驗(yàn)病理學(xué)疾病病理變化的自然發(fā)展過程復(fù)制動物模型觀察實(shí)驗(yàn)第71頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的思想和方法已廣泛滲入到以觀察為基礎(chǔ)的臨床醫(yī)學(xué)和流行病學(xué)領(lǐng)域，如：各種臨床試驗(yàn)（clinicaltrial）干預(yù)研究（interventionstudy）社區(qū)人群試驗(yàn)（communitytrial）等第72頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)研究—實(shí)驗(yàn)動物3R原則ReductionRefinementReplacement第73頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)研究—實(shí)驗(yàn)動物相似性實(shí)驗(yàn)動物模型適用性經(jīng)濟(jì)性可重復(fù)性第74頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)動物分級遺傳角度微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)第75頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遺傳角度近交系動物(InbredStrain)—嚙齒類動物同胞兄妹連續(xù)交配20代以上,近交系數(shù)98.6%以上的品系。實(shí)驗(yàn)反應(yīng)一致封閉群動物（Closedcolony）—非近親交配方式進(jìn)行連續(xù)4代以上繁殖生產(chǎn)，并在5年以上不從外部引種的封閉群體。封閉群保持了一般遺傳的雜合性，如Wistar大鼠。遺傳工程培育的新品系—包括轉(zhuǎn)基因小鼠、嵌合體小鼠、雙倍體動物第76頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)一級：普通動物（conventionalanimal，CV）不攜帶主要人獸共患病原和動物的烈性傳染病的病原。用于教學(xué)二級：清潔動物（cleananimal,CL）除不能有一級病原外，不攜帶對動物危害大和對科研干擾大的病原。用于一般研究第77頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三微生物學(xué)和