科研训练三讲101027.ppt

1 谈谈如何进行科学实验研究北京大学生理学和病理生理学系第一医院临床医学研究所唐朝枢 2 一 概述1 生物医学 科研分类 定位 数 理 化 天 地 生 基础研究 应用基础研究 临床重大疾病的基础研究 应用 临床 研究 3 基础研究 波尔象限 只受知识需求推动 不受实际应用引导的研究活动应用基础研究 巴斯德象限 既扩展知识边界 又受应用目的影响的研究应用研究 爱迪生象限 应用导向 不寻求对特定科学领域或规律的全面认知数据积累活动 也有可能开拓新领域 4 探索性研究与观察性研究调查性研究 如流行病学 地方病学 预防医学 卫生医学 医学伦理学实验观察性研究 基础医学研究 药效 诊治技术和临床试用等临床观察资料分析性研究 对卫生资料的统计学处理和结果分析 5 2 科研的目的与动力 科学研究目的 探索人类认识的未知领域 探索真理 发现新事物 新现象 揭示新规律 阐明规律 提供新认识 新解释 建立新方法 开拓新领域 创新 重复 验证与检验 资料积累 如流调 科研工作者的工作目的 科研的动力 1 追求真理 好奇心 认死理 自然科学有无穷魅力 2 社会需求 指挥棒 3 功利驱使 事业心 上进心 虚荣心 6 3 开展科研的先决条件 1 科研思维 思维模式 学习型 与 探索型 不要学用分离 先学习继承后发展创新 为用而学 Readingafteracertainage divertsthemindtoomuchfromitscreativepursuits Anymanwhoreadstoomuchanduseshisownbraintoolittlefallsintolazyhabitsofthinking 过了一定年龄阶段后的学习 会太多地转移有利于创造性发挥的精力 任何一个人 如果学习太多 他用大脑进行思考的机会越来越少 进而就会养成懒于思考的习惯 爱因斯坦 7 科研定位 三定 明确的目标定研究方向很稳定定研究领域相对稳定定研究课题非常活跃如何定位 学科发展的前景与可行性 单位的可能条件 个人兴趣 8 4 科研的创新性 科学性和实用性 新 与 创 No 1金牌论与应用不同 填补国内 学科内 空白 研究甚少 谁都没有想过的 谁都没有作过的 谁都没有用过的 求实 求是 脚踏实地 循序渐进 切忌好大喜功 跨越式 暴发式 9 科学创新类型 理论创新技术创新研究形式 模式 创新应用创新科学新颖开拓性 原创性 创新 源头创新连续性 继承性 创新 吸收再创新 改进继承性创新 10 5 独立科研工作的基本能力 掌握信息 复习文献的能力 2 科学创新思维能力 3 科学实验设计能力 4 科学实验操作能力 5 科学论文撰写发表能力 包括学术交流能力 6 科学基金申请能力 11 二 研究生如何完成实验研究课题充分发挥自己的学习主动性和创造能力尽快完成观念的转变 从 学生 转变为 科研工作者 从 学习 转变为 研究 探索 一 尽快进入 角色 1 熟悉实验室PI的工作 查文献并浏览 1 2月 组会作汇报 2 熟悉实验室工作环境与实验操作 要泡实验室 参与师兄姐实验 第一学期 年 3 参加Labmeeting Journalclub 二 选择课题 三定 1 定研究 方向 2 定 领域 所在Lab 导师 固定的3 定 课题 导师研究生共同讨论制定 既考虑工作需要 也要尊重研究生的兴趣 注重工作的连续性与新领域的开拓 课题难易程度要考虑研究生能力 12 三 复习文献 写出综述熟悉程度 方向 一般涉及 基础知识 掌握学科水准 当前重大进展与趋势 领域 了解焦点与热点 已 正 将进行的发展课题 课题 全面 历史现状展望 主要研究方法手段按科研定位的需要来复习文献 快速 四 课题设计 13 五 预试和开题报告 六 正式实验 七 及时整理结果 撰写论文争取发表 八 写毕业论文 答辩 毕业 导师与研究生不是 园丁 和 苗圃 的关系同一科研团队的 战友 导师 指路 而不是 带路 领路 授人以渔 而不是 赠人以鱼 14 三 如何针对课题复习文献站在巨人肩上看世界知识爆炸时代 广博 交叉学科知识广博与深入 专业化间的矛盾比掌握和积累现有知识的能力 当饱学之士 更重要的是应用现有知识解决 探索 新问题的能力 1 按科研 定位 的需要来复习文献不是 开卷有益 方向 专业人员水平 大综述 领域 专家水平 专论综述 课题 No 1专家水平 原著 15 2 文献分类教科书 相关 交叉学科的基础知识书编著 资料性 专著著作 文献性 方向 领域 资料性 方向 领域 文献分类综述文献性 领域 课题 生理科学进展 Originalpaper课题领域 个别 Datapaper快报摘要课题会议汇编自己定位不要变 别被文献牵着走 16 3 如何看文献精读与浏览 背诵一两篇 看懂 问题的提出 Background 目的 设计思想与依据 研究对象与方法 重要结果 结论与启示熟悉程度 方向 一般涉及 基础知识 学科水准 当前重大进展与趋势 领域 了解焦点与热点 已 正 将进行的课题 课题 全面 历史现状展望主要方法手段 17 4 如何收集文献 检索 重要文献 实验室或学者追踪 确定本学科的重要 核心 期刊 分层次收集资料 课题有关文献 尽可能收集原著 快报 要新 全 本领域非课题文献 新综述 影响大的原著 本方向非本领域文献 经典专著 综述 不同方向相关知识 专著 教科书 18 5 文献整理 建立自己的文献库运用自己专业知识 按照文献的热点与焦点 参照相关综述模式 例TGF 在肾纤维化中的意义 作用 背景知识 肾纤维化 TGF 的理化特征 TGF 的生成与代谢 组织分布等 肾纤维化病程中TGF 的变化 血浆的和肾组织的 蛋白与基因表达 病程中的动态变化与临床病理生理表现的 相关 关系 19 TGF 的生物学 肾 效应 整体 器官 细胞及分子效应 外源或刺激内源TGF 的效应 在正常和疾病条件 拮抗或促失活的效应 TGF 效应的机理受体及细胞内信号转导机理TGF 的基因表达和细胞表型改变的机理 肾脏疾病的TGF 高 低表达的机理 TGF 与其他已知肾纤维化因子间的关系 包括遗传易感因素 20 TGF 参与肾纤维化发病的临床意义 诊断 治疗 预防策略此外 常用方法学和技术的整理肾纤维化整体活离体模型 相关细胞的培养 细胞增殖表型转变 胶元测定 TGF 受体表达与活性检测 21 四 如何撰写文献综述 一 目的 学科带头人与学科骨干写 科研工作人员开题前写 科学情报人员写 研究生毕业论文 基层人员为写而写文献性与资料性 大综述与小专论 22 二 小专论撰写审定好内容与题目 如上述例子 要有思路 有观点 提炼科学问题 要告诉读者什么 什么是最新的 有前景的学科进展 概述问题的提出 研究的历史与背景 本问题 课题 的意义 背景知识及相关基本知识 本专论要论述的主要内容 注意从课题与背景联系的学科高度分析 要有思路 小结存在的问题与今后的方向 23 1 引言introduction 问题的提出 从学科专业角度提出问题 考虑学科专业和读者群 不要过远或太近 研究历史 研究里程碑 注意条理性 找出现在的热点和焦点 高度概括 要明确 要能吸引眼球 本文拟综述的内容 高度概括 24 2 背景知识 用 教科书 式的语言方式概括 可参考相关 最新 的综述文献进行概括整理 在突出重点的基础上可以联系广泛一些 25 3 专论内容 尽量多汇集原著论文资料 建立好自己的文献库基础上 按自己理解的 思路 idea 进行层次分明 合逻辑的归纳 可分几个节 段写 忌零乱堆积 小标题要明确 描述式 的语言 资料要准确 正确 不确切不要收入 不要直接发表评述 可用资料归纳的方式反映出作者的观点 26 4 存在问题和发展趋势分析 可联系相关知识的相关学科结合分析得广泛和深入一点 小结归纳要点 要起点睛作用 27 5 引文 直引 准确 不杜撰 1 问题提出 引用较新的权威文献2 背景知识 经典 权威 可引用相关综述 专著3 专论 原著论文 快报 会议资料及个人咨询 权威性和个人同意 要新 有当年文献 4 引文格式要正确5 注意引用自己科室前期工作和国内文献6 综述要多长和引文要多少合适 28 三 资料处理 按专业知识列好提纲 文献 收集的摘要 编号后按提纲归类 背景材料 基础知识 立论依据 权威甚或经典 教科书式或讲义式 语言 不同意见 学术观点与资料如何处理 资料的准确性 尤其是翻译 讲不清楚不如不讲 老课题文献多 新课题文献太少 29 如何表达自己的学术观点 评述 自引 逻辑分析 内容集中 目标明确 不要广证博引 与研究生论文不同 参考文献 明确出处不杜撰 新 5年内2 3 背景材料 立论依据 权威经典 专论内容 新 反映进展 可引会议 摘要及个人咨询 准确 发表 刊登进展 综述的专业杂志 如 进展 国外医学 专业论文杂志 查阅国内类似综述有无 避免重复 按杂志稿约修改 留底 30 撰写综述是创造 要有Idea 比喻 搭积木 但不能脱离文献 不能杜撰不要写成教科书或讲义不要写成论著的分析讨论不要写成述评 31 32 五 如何进行科研课题设计目的明确 构思新颖 立题 依据充分 实验 方法恰当 一 选题 科研目标 目的 目的具体用实验手段解决科学问题 科研 作实验 问题是什么 攻关 攀科学高峰 关 高峰 是什么 在哪里 凝练科学问题射箭中的 忌打哪儿指哪儿 看看有什么变化 研究甚少 填补空白 等 目标明确探索未知 不要过于功利 原创性强其意义和价值可能不明了 反之已显示出价值的工作原创性已不强 33 一 选题 凝练科学问题1 课题密切联系临床临床疾病基础研究临床问题的科学研究利用临床资源的研究 注意伦理原则 2 课题不背离 方向 和 领域 3 从临床从前期工作和 或文献中凝练重大科学问题 提出明确假设 idea 4 选自己感兴趣的课题5 有重要临床或学术价值 34 二 立题新颖 创新思维明确的科学假说 你是最接近真理的人 Idea的来源 临床 文献 交叉学科启迪 学科发展 自己工作的连续性 避免被文献牵着鼻子走 或赶时髦 新技术应用更重视新思维 交叉学科别交叉走了 转向 谁都没有想过的 谁都没有作过的 谁都没有用过的 原创 第一个吃螃蟹 发展 香辣蟹 红烧蟹 前无古人 后有来者 35 问题求解 假说求证大胆假设 小心求证 宁可 奇思异想 也不可 人云亦云 甚至宁可 胡说八道 也不 鹦鹉学舌 例 相对论 幽门螺旋杆菌 即使流调 病例观察或病例分析也要有新意 发掘出新东西 要让理论来指导你的观察 所有的观察结果必须是支持或反对某种观点 否则将毫无用处 Lettheoryguideyourobservations Allobservationmustbefororagainstsomeviewifitistobeofanyservice CharlesDarwin 36 目标 假说 论证圆圈X 已有证据 文献的 自己的 研究内容 要获得的 无中生有 从已有求新有 大胆假设 小心求证 文献依据 提示 蛛丝马迹 提出明确假说 针对假说确定方法 论证假说 37 38 例 背景 炎症细胞产生的新因子 A 具有 离体 促心肌细胞肥大的作用 目标 1 探讨A促心肌细胞肥大的作用及机制 2 论证A 心肌肥厚发病的新因子 3 论证A 联系炎症反应与心肌肥厚发病的新因子 衡量假说的科学或应用价值 新贡献是什末 是否值得作 39 三 研究内容适当 做什么 编 故事 小心求证 小题大做 深做 不要 大题小做 浅做 处理 深入 与 全面 的矛盾大处着眼 领域 小处 课题 着手针对研究目的 假说 找好 切入点 目标决定内容切勿漫天筛查避免研究内容不足以得到预定目的 小于 少于 避免研究内容超越预定目的 大于 多于 40 临床循证医学研究临床试验与pilotstudyCasereport动物疾病模型上的研究Invitro exvivo器官 组织 细胞 细胞器及分子靶点研究系统生物学与整合生物学转化医学研究 BtoB bedside bench 处理好人 临床 动物模型 器官 细胞和分子水平研究的关系 41 例 论证2 A因子是心肌肥厚发病的新因子疾病过程中A因子动态变化与疾病表现关系补充外源性A因子对疾病表现的影响阻断内源性A因子对疾病表现的影响A因子发挥效应是否通过已知的心肌肥厚因素A因子效应的细胞分子机制 某因素的可能效应 某疾病 现象的可能机制 42 四 研究方法恰当 方法先进 如何做 方法技术为研究目的服务 引进新技术与避免 高射炮打蚊子 最常见的误区 追求方法忽略目标 哭了半天不知谁死了 探寻新方法与解决科学问题的关系 用他人之所用 想他人之未想 做他人之未做 得他人之未得 43 方法选择 目的决定方法选择 实验条件选方法 工作者熟练程度选方法 模型 经典与新建 是否需与人一致或接近 可行性 模型与分组均适合研究目的为原则 3 对照设置 阴 阳 例数 4 严格质控 repeat duplicate 44 观察指标 多 广 或少 精 好 明确每个指标的原理和意义 避免指标冲突 假设实验全部顺利 所得结果能否达到设计目的 a 背景指标 如证实疾病模型复制成功的指标 反映质控的指标 反映阴性或阳性的对照指标等 必须是肯定的结果 方法要稳定 b 探索性指标 现象 如药效 观察与机理探索 c 前瞻性指标 注意正确运用统计学知识设计实验预期数值的预测 45 五 建立操作程序 落实每个方法 预试成熟 建立程序 不仅用手更要用脑做实验 设计实验记录与观察内容实验记录表 单项归纳表 汇总表指标1 46 汇总表 统记学结果 47 六 总体设计的预测评估 预期结果阴性或阳性的解释与再证实 审定设计能否达到目标 预期结果追踪深入研究的方向和可行性 预期结果图表设计 发表是否单薄 预期结果的学术价值和地位 开始撰写论文的Introduction M M 48 结束实验后评估 文章发表or工作深入后 对设计的再评价 再升华设计思路 扩充实验与深入实验 补漏实验阴性结果的意义需确证是阴性起到指路标的作用开拓新领域 49 附 做好实验记录原始记录本 注重原始性 即时记录按时间顺序记录建立分类附件 按测定指标 原始数据的整理 另设实验数据处理本按测定指标设立数据处理本不得涂改原始数据 50 正确处理实验结果1 客观 求实 追求真理 揭示本来面目 2 严格进行统计学处理 也需结合专业要求 3 不要刻意追求阳性结果 不要忽视阴性 否定 结果的科学价值 4 正确对待和分析失败的实验不仅用手而要用脑作实验切忌 任意取舍数据 夸大例数 拼凑结果 51 反对学术不端行为 scientificmisconduct 捏造 fabrication 纪录或报告无中生有的数据或实验结果篡改 falsification 操纵实验材料 设备或实验步骤 更改或省略数据或部分结果使得研究记录不能真实地反映实际情况剽窃 plagiarism 使用他人的主意 方法 结果或完整的词句如同自己的一样并且没有给他人以适当的荣誉的一种行为 但是对公识的引用不在此列 52 抄袭1 低级抄袭 原封不动或基本原封不动地复制他人作品 2 高级抄袭 经改头换面后将他人受著作权保护的独创成分窃为己有 适当引用1 改变作品的类型 例如将他人创作的小说改成电影 2 不改变作品的类型 但是利用作品中受著作权保护的成分并改变作品的具体表现形式 将他人创作的作品当作自己独立创作的作品 例如利用他人创作的电视剧本原创的情节 内容 经过改头换面后当作自己独立创作的电视剧本 图书期刊保护试行条例实施细则 第十五条明确规定 引用非诗词类作品不得超过2500字或被引用作品的十分之一 凡引用一人或多人的作品 所引用的总量不得超过本人创作作品总量的十分之一 53 诚实的错误 honesterror 在科学研究活动中 由于本身知识和能力的局限而无意造成的错误 而且察觉错误后 能够及时承认和改正 公识 commonknowledge 在某个特定的领域内 可以在通常的教科书中很方便地找到 或者是被大家所广泛熟悉的知识 在引用时不需要注明出处 学术欺诈 academicfraud 指严重的学术不端行为 一般指利用科学研究活动或科学家的身份进行的触犯法律的欺诈活动 54 著 编著 编都是著作权法确认的创作行为 但独创性程度和创作结果不同 著的独创性最高 产生的是绝对的原始作品 编的独创性最低 产生的是演绎作品 编著则处于二者之间 编译类似于编著 但独创性略低于编著 如果作者的作品不是基于任何已有作品产生的 作者的创作行为就可以视为著 一部著成的作品中可以有适量的引文 但必须指明出处和原作者 如果作者的作品中的引文已构成对已有作品的实质性使用 或者包含对已有作品的汇集或改写成份 作者的创作行为应该视为编著 55 56 六 如何撰写实验研究论文论文发表意识 基础研究成果的表达方式 是否急于发表 创新与严谨的关系 知识爆炸时代的学术竟争 十年磨一剑 精雕细刻or瞄准靶点 迅速突破 取决于课题性质 前缘 热点 焦点课题or难点 古老课题为解决科学问题而不是为做文章而科研 积累成大文章再发表or成果及时发表 不要将一个完整工作撤散为多篇发表 57 发表论文的杂志级别 重视SCI 不唯SCI 重在解决科学问题入门 点 线 面的工作发表的科学论文不同于学位论文 反映科学事实而不是反映作者水平 科学论文不同于教科书 讲义 更不同于工作总结汇报 论文格式 原著 快报 简报 摘要文章表现出您工作的创新性 科学性和实用性 不特指临床应用 包括对进一步研究有价值 形式上的完整性 规范性和可读性 58 准备工作复习好撰写论文的必要文献 包括自己写的综述 2 再审定自己的工作目标 研究内容 结果 并形成印象和结论 以此指导论文撰写 明确自己的学术贡献与创新 3 完整的实验资料 一表制 结果汇总表与统计处理 注意核对原始资料 59 1 引言Introduction 问题的提出 背景 研究的历史与现状 存在的问题 明确的科学问题即作者自己的工作目的 自己以前工作基础 作为提示 本工作的目的 方法 研究思路 在 模型上 观察 指标 以探讨 目的 60 2 材料 对象与方法M M 1 材料的写法和意义试剂和材料来源 质控标准对象 人或实验动物的入选标准注意伦理AllanimalcareandexperimentalprotocolscompliedwiththeAnimalManagementRuleoftheMinistryofHealth People sRepublicofChina documentation55 2001 andtheAnimalCareCommitteeof 人的取材或实验程序符合 单位或地区 人体实验委员会定的伦理学标准 符合75年定83年修改的HelsinkiDeclaration 61 2 排序 主要指标 次要 辅助指标整体 模型 离体 功能 结构 生理 生化 分子生物学 形态学引出参照文献简述 能序贯有可操作性 讲明改良之处 3 统计学 正确选择很重要 计量资料or计数资料 单因素或多因素 两组资料与多组资料 正态或非正态分布 配对或非配对 样本大小 62 3 Results结果 用实验资料反映你的思路 idea 不是工作汇报 方式 文字叙述 图和表 各自的优缺点文字 直接体现出作者思路 罗嗦 难前后多指标比较 应居聚类叙述 可列小标题 应明确 避免 中性 不要对指标或结果的意义评述或分析 应在 讨论 部分 63 图 直观 但无原始数据 不利于多指标比较 用于主要指标 表 有绝对数字 利于多指标比较 不直观 用于多指标 文字 图 表 相对独立 图注 表注要详细 64 避免重复研究生应强调原始数据即实测值 可有表又有图 不能仅有图而没有表或文字叙述绝对值将实验各结果合理安排于图 表 文字中图表制作应规范按文献格式 65 66 6