科研的基本训练 ——研究生的实验室素养

或者说，你从事科学研究的主要动机和最大动力是什么？ 为什么要考研究生? 或者说，你从事科学研究的主要动机和最大动力是什么？

我们上研究生学什么？ 科学方法远比科学发现重要——卡尔·萨根 科学与伪科学之间最显著的区别或许在于，科学比伪科学更强烈地认识到人的不完善性和不可靠性。 倘使我们只讲授科学的发现和成果，就算这些发现和成果十分有用甚至激动人心，而不传授批判性的科学方法，怎么能指望普通人将科学与伪科学加以区分？

研究生的实验室修养 基本科研训练 选题和科研设计 建立实验程序和做实验记录 分析结果得出结论 合作、表达交流 安全与个人防护 撰写综述和论著、申请基金

基本科研训练（1） “六能力”： 文献处理能力 实验设计能力 实验操作能力 写作能力 合作交流能力 申请基金能力 重塑知识结构： ①“三三之比” ② “敲门砖”和“金钥匙” ③临床医师与科研素养 ④择业

基本科研训练（2） “四要点” 目的明确 依据充分 设计合理 方法恰当 “三定” 定方向﹥10年 定领域：5~10年 定课题﹤2年

如何选题和进行科研设计？ 五“R”： “五性” Real(reliable) 先进性(advance) Respect(your patients and animals) Repeatable Record(complete) Relationship(others) “五性” 先进性(advance) 独创性(originality) 实用性(practicality) 可行性(feasibility) 影响力(citation)

最重要的是原始创新 ——血管抑素和内皮抑素的发现 Folkman早在70’s就提出肿瘤发生与血管… O’Reilly&Folkman, 1994 in Cell angiostatin O’Reilly&Folkman, 1995 in Nat Med O’Reilly&Folkman, 1997 in Cell endostatin A组：肿瘤+传统切除 肿瘤 B组：肿瘤+切断不摘除 C组：肿瘤+假手术

选题出发点 从临床来和回到临床去 短平快与长深久 找出本人和本单位优势 强强组合 力所能及

研究对象的选取 设定指标与实验分组 人优于其它 根据研究目的设定指标：以少为佳 差异和多样性 群体研究和个体研究 按照统计学要求分组 对照组的必要性 对照的选取 根据对象/对照选择正确的统计方法 人优于其它 差异和多样性 群体研究和个体研究 动物模型和细胞模型的目的 动物模型和细胞模型的选择

建立实验程序和做实验记（1） 实验程序的建立 目标→内容→方法 方法的选择 研究生通病：改MOP 预实验的必要性 方法选择原则 针对性强 A 照搬现成方法 B 重新建立方法 C 改动已有方法 研究生通病：改MOP 预实验的必要性 方法选择原则 针对性强 一对一解决问题 可重复性和准确性 简为上 不求全

建立实验程序和做实验记（2） 实验记录表格化： 实验技巧 1、原始记录表 条理化 2、单项归纳表 顺序性 3、汇总表 one by one 推荐使用Excel表（例数≤1000）和SPSS表 实验技巧 条理化 顺序性 one by one 并行 对照性记录 实验好习惯

原始记录表（流水账） No\指标 Name Sex Age Hight Weight BMI BP …… 1 2 3 4 5 6 7

单项归纳表（阶段小结/3m） No\指标 Name Sex Age Hight Weight BMI BP …… X均值 S标准差 N个数 组别

汇总表 （发表）论文中的表 X均值±S X2 P df 组1 X均值 S标准差 X2卡方值 P值 df自由度 组2 No\指标 组数 个数 Age Hight Weight BMI BP …… 组1 X均值 S标准差 X2卡方值 P值 df自由度 组2 （发表）论文中的表 X均值±S X2 P df BMI BP 血压 心肌酶 ACE TGFβmRNA TGFβ蛋白…

实验和论文中常见的问题1 功利心太明显——只为发表，浅尝辄止，没有连续性； 回顾性研究为主，条件不易控制； 经验总结为主，量化指标少：特点是流水帐似地详细记录过程；不分组；无对照；无统计学处理——病例报告除外； 不全的病例报告发表价值不高：无病因分类、遗传背景、病理分析、检验或试验等结果佐证。 文献利用不充分

实验和论文中常见的问题2 不设置对照或对照选取不合理（对照的基本要求：可比性、同等性、随机性、完整性以及基本数量），或不符合医学伦理要求； 带有主观倾向性的研究：只记录成功和典型病例，舍弃失败或不典型的病例； 片面重视阳性结果。要知道阴性结果也是结果──往往否定比肯定更难做到！ 为了……一开始就（凭感觉）认定方法1优于方法2（无双盲）。

研究生是怎样炼成的 首先，天天泡在实验室，先当下手，套近乎， 想一想，为什么要这样操作，不懂就问 其次，不要在没有弄清楚原因的情况下，盲目再进行相同的实验操作。 做一次试验，就要排除一个可能的因素。 最重要的：留出时间思考！ 不要怕导师说你实验少，就开一大堆试验——陷于大量的体力劳动。

研究生是怎样炼成的… 不要马上按照文献方法去试。应反复调研文献： 要得到目标，有哪些方法 每种方法的优点和缺点是什么，比较后再开始。 文献的每一个细节，要问问什么这么做？ 如果不这样做，后果是什么？用其他方法代替？ 参考其他同类文献，别人的实验步骤又是如何？ 他们做了什么改动？为什么要这样改动？ 培养判断力，积累经验和知识。 有人一直到博士毕业了，这些问题都没有解决。

分析结果得出结论（1） 如何面对结果？ 统计学与实验 与预计相符的结果 从设计开始选择正确的统计方法 禁止舍弃部分数据使之与设想相符 直观结果与统计结果 一旦结果与预计不符，我们如何寻找原因？是操作失误还是？ 统计学与实验 从设计开始选择正确的统计方法 透过表面看统计 人：多因素分析 动物和细胞模型：单因素分析

分析结果得出结论（2） 数据核实与误差分析 补漏 数据核实与误差分析(区分偶然误差和系统误差) 方法评估 善于找出新发现或与文献矛盾之处 不怀疑并充分重视新发现 补漏 例数不够统计学要求 重复出现系统误差的实验 补充对照 反复核实反对前人论点的主要证据 扩充和深化课题

阴性结果表明了什么? 真阴性(true negative)，即实验药物没有疗效； 假阴性(type II error 或 beta)，即实验药物有疗效，但检测不出来，或者说Power不够大。Power与样本数大小有关, 样本数增加,则Power增加； 如何知道样本数是否足够? 可计算Power。 只有假阴性的情况，通过增加样本数，才会造成疗效结果的差异呈现统计学显著性，即呈现本来就存在的阳性结果。 对于真阴性, 无论样本多大，差异都不会转变。 设计良好的临床实验，实验开始前，就应计算好具体的样本数，以满足于足够的Power(至少达到80%)。

阳性结果又表明了什么? 真阳性，即实验药物确实有疗效； 假阳性 (type I error或 alpha)。虽然允许假阳性的发生机率一般预先设定为小于0.05，但是，当用于表达疗效的指标为多项(multiple outcomes)或试验组为多组(multiple comparison groups)时，假如仍按原来设定作为判断每一个统计比较是否则有意义时，会出现总假阳性机率增加并超过0.05，或更高。 解决方法之一为缩小域值(如Bonferroni correction) 临床试验报告中把增加的假阳性结果与其它作为阳性结果一起报道的例子不少见，即使刊登在著名医学学术期刊上的不少论文，作者似乎未曾考虑过或文中没有任何关于控制假阳性的描述。

结果无法重现怎么办？ 发表论文时，详写操作，试剂，目的是为保证别人重现结果。因此，自己的实验在同一条件下进行。 我们在实验过程中，确实也发现某些实验数据较难重复。原因： 试剂纯度不符合要求或使用了不同批次、厂商的试剂； 实验对象有变：动物品系不纯、细胞来源不明… 反应的操作存在误差：突出表现在称量、加样等环节； 为了保证实验数据的可重复性，我们必须遵循或者建立一套标准的反应流(Mannuals of Operation Protocols Standard, MOPS)。

研究生通病：改MOP 为什么技术员老师次次都能做出来的实验我不能？ 按照一套标准的实验方法进行操作，对于新手更为重要 事实上，很多文献的处理方法是不完善的，也在不断变化的。所以才会有专门的丛书来总结。 进入实验室时间较长的人，都会发现有些文献的结果是很难重复的 有些操作是完全没有必要的 有些是错误的 也有可能作者故意有所保留。 提高我们的实验室素养，其中之一就在于判断文献的正确与否，而不是盲从。

实验室三宝：笔、本、签 记号笔。要随身带。试管，试剂瓶等用一个编号一个，不要怕麻烦，一目了然，常常绞尽脑汁回想…… 小本或纸，最好用原始记录本(Cambridge)。作一步写一步，有了灵感马上记下来。下班前往记录本上写 标签label。有时记号笔写不了，或是需要保存，最好贴上签，并在本上记录好。

最后，细节决定成败！ 酸度计：务必遵守酸度计的使用条件如温度／湿度等。曾经，结果不对，从缓冲液…试剂一路找来，最后竟发现只是天气变冷了而已 每一次错误后都要认真找原因，再没有找到原因前不要急着进行下一次试验。 “郁闷啊…” ——错误发生后不要气急败坏，这样不利于吸取教训。这种情绪是会传染的…

合 作 Always think of others! It’s a small world! Be popular! 各有所长、分工合作 合 作 Always think of others! It’s a small world! Be popular! 各有所长、分工合作 帮助别人等于帮助自己 有团队就有纪律

团队精神体现在… 每天离开实验室应该注意： 该放回冰箱的东西是否放回了？ 冰箱门是否关严了？ 公用的东西是否还原了？ 要清洗的仪器、瓶子是否泡上了？ 试验台面是否清理了？ 仪器的电源是否关掉了？门窗是否关好了？ 试验记录是否及时写了？ 明天要做什么心里是否有个谱！

安全与个人防护 基本原则： “以人为本” 物归原处 保护他人就是爱护自己 环保：公共空间+环境 杜绝不良现象

不良现象 实验前：私拿老师准备好的器皿，事后不吱声；翻别人抽屉和桌面；不按流程操作，或照搬未吃透的方法；不听劝解… 实验后：不清洗、不归位、不清理、不交接； 不爱护设备：未经培训考核通过擅自使用，超转速／不配平离心，出故障不报告（无论谁弄坏） 没有安全意识：高温烤箱里放有机试剂；“明火倒油”；煮沸水浴过夜；普通高压锅离人，不锁门… 不做轮值：从来不打蒸馏水，不倒垃圾，台面不整理…

原因1：学生自身 以个人为中心 vs 考虑他人 缺乏团队精神：没有用完的kit、试剂，经验教训，不交接，甚至是同一个导师！ 爱占便宜，依赖性强：表现为顺手牵羊 自以为是，不尊重技术员：表现为常有理 两面派，编瞎话：表现为欺软怕硬，眼朝上，但又有眼力，党同伐异 没礼貌，缺乏教养：说话不客气，行为乖张

原因2：导师 不管品质如何，分高即取； 重才轻德：只要出文章；小节不拘； 个人感情至上：爱偏听偏信； 过于相信学生能包打天下，或懒于监督； 不进实验室，缺乏对科研的感性认识； 生怕出事，对学生要求不严； 看文献少，被学生忽悠！

好人好事 主动热情，拿实验室当自己的家，遇到不正确操作能开口纠正，关心同伴——例子：刘晓燕（秦炯） 尊重老师，自觉维护公共环境，眼里有活——例子：栾兴华（袁云） 谨慎小心，不懂就问，主动帮忙，肯出力气——蒋宁（周立群） 严于律己，慎思敏行，表率作用——范青峰（丁洁）

中心实验室评审标准 医德学风10分（坚持真理，尊重科学） 科研作风25分（造假或剽窃者，该项为“0”分） 协作精神20分（不完成轮值者，该项为“0”分） 勤俭精神15分（超时使用仪器，浪费试验耗材） 劳动纪律20分（损坏仪器，违反操作规程，不遵守安全守则，妨碍其他人） 学术活动10分（不参加一次扣2分）

交流和表达 习惯表现自己 学会口头表达 表达欲是思考的开始，迫使自己不断整理、归纳、总结… No silent English! Try to ask questions in English Improved your written ability by E-mail

表达三境界 第一境界 “千呼万唤始出来，犹抱琵琶半遮面”：背对听众，按照精心准备的ppt内容，朗读。 第三境界 “攻书破万卷，张口如有神” ：完全脱离文稿，用简明而通俗的语言表达自己的理解。

如何撰写论文？ 论文类型 综述 论著 论著摘要和快报 病例报告 技术和方法 专论 讲座 杂志种类 权威杂志 一级期刊 学报 专业杂志 地方性刊物 综述性刊物 国际期刊

论文评价——SCI 引用情况：SCI (science citation index) 被收录情况（Medline; PubMed; BA; CA; Embase etc)：影响面扩大 论文类型评价：论著第一；快报第二；新病种或亚型第三、新方法或改进第四 有价值的病例报告：新病种、新变异病例、罕见病大家系或新疗法首报

如何写综述？ 文献阅读方法 文献准备 复习综述 书、综述、论著、快报、摘要 浏览摘要 5年内占2/3；当年1-2篇； 精读经典的和新的论著 吸取部分：结论—明；结果—新；方法—略 关键要准确理解，寻找和立论的有机联系 文献准备 书、综述、论著、快报、摘要 5年内占2/3；当年1-2篇； 立论关键要求出自权威刊物；最新内容可出自快报、文摘和个人交流；网络内容须辩真伪 资料归类、分组ABC 整理、自己体会

写综述的步骤 前言──讲义式语言：主题和相关背景、存在问题、本题在该领域的地位 正文──描述性语言：引用文献确切、排列资料整齐、提示可能机制、推测将来方向 小结──明确简练：“已解决…有争议...待解决...关键在于…”

撰写论著步骤 前言：概略背景、存在问题、引出课题 对象和方法：叙述简明，他人所创方法仅标出处，新方法详述（包括试剂来源），注明统计学方法。 结果：详述，但不必罗列所有的原始数据，总结结果有条理。尽量使用图（示范图和示意图）、表（结果统计表） 讨论：与前人相符、不符、新发现，解释和推测（最有 个人色彩，最体现作者功力）

如何申请基金？ 中标基金特点—— 基金种类与来源 新、高、特、小 国家自然科学基金 有我国特色 国家教委基金 其他部委特设项目 国家发展热点 有潜在应用前景 有连续性 与国际合作 跨大学科 基金种类与来源 国家自然科学基金 国家教委基金 其他部委特设项目 国家863和九五攻关 地方省市级科委 企业横向课题/个人名义人才基金 国际组织和民间基金会

申报程序和注意事项 程序：每年1月下达，3月上报。要更早动手。 仔细阅读填表说明，尽量规范，避免因格式不符预审落选 了解最新进展（2-3年内文献为主，当年1-2篇）：避免立论不足和低水平重复，注意学科发展方向和鼓励研究领域 根据课题内容、性质分类归口申请：扬长避短和注意学科交叉 文字：信、通、俗！ 对标题、摘要和立论依据要字斟句酌：亮相最多！

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