医学科学研究方法概论.ppt

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1、,医学科学研究方法概论,魏敏杰、阮 强、罗阳、孟繁浩、富伟能、王振宁、陈 磊,中国医科大学,本课程包括的主要内容,第一节:科研选题第二节:科研设计第三节:综述撰写第四节:科研标书撰写第五节:科研论文撰写第六节:实验误差及控制第七节:科研记录书写第八节:实验室操作规范与安全第九节:医学与实验伦理,绪 言,一、医学科学研究,1、医学：关于人体及其疾病的科学。,包括：预防医学：防止健康向疾病转化 临床医学：促进疾病向健康转化 基础医学：认识健康和疾病互相转 化的规律。,2、科学研究（research）：1）定义:是采用可行的技术手段和方法，对未知学术领域中一切有价值 科学问题的探索。2）特点:在于可

2、行性、创新性和研究工作的学术意义。其核心在于对未知学术领域的探索，在于创新性。因此，不具有创新特点的学术活动，不应该称为科学研究。例如:教学实验等,一、医学科学研究,2、科学研究（research）：3）科学研究的实质内容：创造知识 是创新、发现、发明、探索未知的 问题；整理知识 对已产生的知识进行分析整理、鉴 别和运用.是知识的继承和借鉴问题。,一、医学科学研究,3、科学研究的重要性：1）科学研究是推动科技发展的源动力。人类对于自然界发生的一切事物的认识均来自于科学实践，主要来源于以认识自然为根本目的的科学研究活动。2）科学研究水平的高低是一个国家、一个单位科技力量强弱的重要标志。是决定其能

3、否持续发展的关键因素之一。,一、医学科学研究,3、科学研究的重要性：3）科学研究是每一个年轻医生成长为医学专家的必由之路。“专家”与“工匠”的区别：“家”不仅知识渊博，更在特定领域有属于自己的独特创造。“匠”是在特定领域内利用前人的成果，可熟练进行简单重复生产的人。泥瓦匠决不是建筑设计师。,一、医学科学研究,4、科学研究的三个组成部分：1）确立科研方向和选择科研课题 2）科学研究的具体实践 3）科研结果、数据等的归纳与总结认识误区：只有做实验才是搞科研。科学研究常常通过科学实验完成，但科学研究决不仅仅是做实验，做实验只是科学研究工作的一个组成部分；科学研究也不仅仅是对先进技术的使用，其目的在于

4、揭示自然的客观真实。,一、医学科学研究,5、医学科学研究目的:在于揭示人体生命本质和疾病机理，认识健康和疾病互相转化的规律，并按此规律创造防病治病的医学技术的科学研究。,一、医学科学研究,6、医学研究的特点：1）研究条件不易控制：医学研究的对象主要是人和动物，但以人为多见。因为人同时具有生物属性和社会属性，所以以人为对象的研究要比以动物为对象的研究复杂得多，实验条件也不易控制。,一、医学科学研究,6、医学研究的特点：2）实验的周期一般较长：在不了解实验对人体可能产生的影响和危害的情况下，一般不允许研究者按自己的意愿在人体上直接进行实验，而是需要先采用建立动物模型的方法，在充分了解了实验对动物所

5、产生的生物效应后，方可进一步进行人体实验。3）个体差异大，影响因素多；4）经常涉及伦理和道德问题；,一、医学科学研究,1、基本概念：指为了探索解决一个医学科学技术问题而提出设想及其依据，提出目标并设计出实施方案与措施的一个最基本的研究单元，即医学科学研究的基本单位。,二、医学科研课题,2、完整医学科研课题必须具备的基本要素：具有拟探索解决医学科技问题的明确而具体的目标。提出科学假说或设想及其依据。为达到目标而提出的设计方案和技术路线。完成目标所必须的资源条件，包括人、财、物和信息资源。,二、医学科研课题,基础研究（fundamental research）：也称基础理论研究，是指不考虑任何特定

6、的实际目的纯理论研究。主要任务是探索自然界的普遍本质和各种物质运动的基本规律，揭示各种自然现象之间的联系，在探索过程中发现新事实、新原理、新规则。,3、医学科学研究的种类,二、医学科研课题,1）按科技活动的类型(课题的内涵和特点）分类：,应用基础研究：也称定向基础研究，是指事先赋予一定目的的基础研究。以纯基础研究理论为指导，针对应用中带有普遍性的问题进行理论探索。医学应用基础研究的主要任务是：认识 人体生理和病理变化，探索疾病病因、发病机理及病程转归，通过相应的基础研究工作，为建立有效的疾病诊断、预防、治疗等提供理论依据。,3、医学科学研究的种类,应用研究（applied research）:

7、是指为特定的应用目的或解决某种实际问题而进行的研究。是运用基础理论研究成果，直接解决社会生产中的技术问题，为发展研究提供比基础研究更为具体的指导性的理论和方法。医学应用研究主要是指为解决临床防病治病中的各种实际问题而进行的研究。,3、医学科学研究的种类,开发研究（development research）：运用基础研究或应用研究的知识，为了推广新药、新方法等的创造性活动。它和前述两种研究的区别在于基础研究和应用研究都主要是为了增加和扩大科学技术知识，而开发研究主要是为了推广和开辟新的应用。,3、医学科学研究的种类,基础医学研究临床医学研究卫生学研究药学研究中医学研究中药学研究,2）医学科学研究

8、按学科分类,实验性研究（experimental research)：以实验为基本研究手段,可分为动物实验和临床研究二大类。调查性研究（investigative research)：以人群为对象进行调查，通过对大量调查数据的统计、分析得出科学结论。资料分析性研究(data analysis)：对已有的资料进行搜集、整理、加工、分析和总结，从中发现新知识的创造性活动。,3）按课题的研究内容和方法分类,指令性课题：这是由上级主管部门或国家以行政命令方式下达的研究任务。指导性课题：国家及主管部门利用经济杠杆指导科研工作的方向，各种招标课题、鼓励申请课题、优先资助课题等等，就是指导性课题。自选课题：

9、研究者自行选定的课题。这些课题是研究者发生兴趣或在科研、教学、医疗实践中遇到的实际问题。,4）根据研究课题的来源分类,从科研申请到科研成果利用，涉及到人与人，人与社会和人与自然的关系。,1、我国现阶段存在的突出问题：为发表论文或申报“成果”篡改原始实验数据或弄虚作假；抄袭、剽窃他人成果；一稿两投甚至多投；在自己并无贡献的论文上署名；为商业广告作不符合实际的宣传等。,三、医学科研的伦理与道德,2、纯洁的科研动机、高尚的目标是科研道德的基础和核心。如果目的不纯，在科研过程中，篡改或废弃与自己主观愿望不一致的数据，剽窃他人成果，争名夺利，利用职权、名望抬高自己压制他人学术思想等都是缺乏科研基本道德的

10、表现。,三、医学科研的伦理与道德,3、以人为研究对象时，必须执行的伦理要求：研究工作对被研究者是安全的，决不能直接或间接地有损人的健康，力求防止一切对人体潜在的损害。保证被研究者的身心健康是医学研究者的基本道德！应遵循情同意的原则，要注意保护个人隐私。,三、医学科研的伦理与道德,1.N 射 线 的 闹 剧,德国科学家伦琴发现X射线，获得首届（1901年度）诺贝尔物理学奖。1903年，法国科学院院士、物理学家布朗洛宣布他发现了“N射线”。法国科学院公布了这一“惊人发现”后，世界各国兴起了一股研究N射线热潮。仅法国科学院院刊在1904年上半年，就发表了54篇有关N射线的论文。在这些论文中，有人介绍

11、N射线可以穿透纸张、木头、薄铁和石英等光线穿不透的物质，只有水和岩盐能阻挡这种射线的穿透力；还有人指出人的肌肉、神经和脑中也可以发现N射线。为了表彰布朗洛的“开创性”研究，法国科学院于1904年奖励布朗洛5oooo法郎。,20世纪几个重大科学作伪案,然而，按照布朗洛所提供的实验程序，没有一个科学家能够发现N射线。英国科学家伍德为了弄清真相，曾亲自跑到法国，请布朗洛当面为他做实验。伍德直言不讳地讲他看不见N射线，并在英国NATURE杂志上，发表了否定N射线存在的论文。但是，由于当时人们迷信布朗洛的权威，不相信他会蒙骗大众。后来，科学评论编辑部设计了一实验：在两个同样的木盒中，一个装有发射N射线的

12、回火钢片，一个装不会发射N射线的铅片。两盒外观一样，完全封闭。在场者让布朗洛判断哪一个盒子会发射N射线。这一下可难住了布朗洛。因为他根本未曾观测到N射线，所谓“发现N射线”不过是他的想象而已。至此，一场“发现N射线“的闹剧才告收场。,20世纪几个重大科学作伪案,2 学术权威包庇作弊者例,科学研究中，欺骗作假行为当然是违背科学道德的，应受到公众，尤其是科学界的谴责。然而，令人遗憾的是，一些已有名望的科学家出于种种利益上考虑，却对这种行为进行包庇。这从另一方面助长了作假的风气。,1986年4月，美国学术刊物CELL发表了一篇论文，其中所阐述的“新发现”令许多生物学家感到不可思议。论文作者之一，是大

13、名鼎鼎的1982年诺贝尔生物医学奖获得者大卫巴尔的摩。原来，那篇论文所依据的实验结果，是巴尔的摩最信任的合作者特里萨嘉丽一手制造的骗局。在长达5年的调查过程中，巴尔的摩始终利用自己的声望公开威胁调查者，反对外界甚至美国国会的干预。巴尔的摩和嘉丽的所作所为，在美国公众面前造成了极坏影响，动摇了人们对科学和科学家的信赖。,20世纪几个重大科学作伪案,3 艾滋病发现权之争,1983年，法国巴斯德研究所的蒙特尼尔教授，从一名患淋巴结病变的同性恋者身上提取了一种病毒，并将研究结果发表在美国的科学杂志上。事隔一年，1984年5月，科学杂志上又发表了一篇美国国立癌症研究所研究员盖洛的文章。文章称盖洛等人首次

14、从48名艾滋病患者体内分离出了大量病毒，并强调他们是独立发现的。蒙特尼尔教授马上发表声明，说盖洛研究艾滋病病毒的血样是他寄给盖洛的，并指责盖洛剽窃他的科研成果。,到了1987年，法国和美国两国科学家的争论已达到白热化地步。两国最高领导人也亲自出马参加斡旋。最后经当时美国总统里根和法国总理希拉克双边调停，达成两国共享优先发现人体艾滋病病毒的权利。美国芝加哥论坛报进行了长达3年的调查，证实盖洛所发表的论文依据是法国送的血样。1991年1月，美国国立卫生院和美国科学院联合进行了为期10个月的调查。最终，科学杂志宣布盖洛论文中使用的照片是蒙特尼尔所拍。同年，法国几个研究所的联合调查结果公布：盖洛的病毒

15、样品品种，与蒙特尼尔送给盖洛的病毒样品是一模一样的。盖洛最后不得不向世人承认：他分离出的艾滋病病毒，来自蒙特尼尔送给他进行辨认的病毒样品。至此，艾滋病病毒的发现权才最终有了结果。,20世纪几个重大科学作伪,四、医学研究的基本程序,科研选题与立题（科研设计与开题报告）科研实践 科研整理、分析、报告,1、科研选题一般程序：,提出问题文献评述形成假说立项（一）提出问题（初始意念）（二）查阅文献（三）建立假说 建立科学假说是选题的核心与灵魂，假说的正确与否从根本上决定科研工作的成败与否，假说水平的高低决定科研成果水平的高低。,四、医学研究的基本程序,2、科研选题应注意：,创新性 是科学研究的灵魂，应避

16、免简单重复。科学性 选题应有充分的科学根据，有利用科 学方法加以解决的可能性，不能主观 臆造凭空想象。要有明确的意义 即要有一定的学术价值或实 用价值。可行性 必须具备一定的条件，有一定 的研究 基础。,四、医学研究的基本程序,3、选题的技巧 在临床实践中选择课题 从科学交叉的边缘区和空白区选择课题 从学术争论中选择课题 从书本上记载的难题中选择课题 运用借鉴移植方法建立自己的课题 从项目指南中选择适合于自己的研究课题 抓住研究工作中的“反常”现象开展新的研究工作。,四、医学研究的基本程序,4、科研课题申报/实验设计基本要素：立题/立题依据 研究内容/实验方法/技术路线 工作基础/可行性分析。

17、核心：创新性 科学性 应用价值/研究意义,四、医学研究的基本程序,第一节 科研选题,科研工作就像一个人在一个漆黑的空间寻找出口。确定一个探索方向和制定一个正确的实施方案是首先需要解决的问题。确定科研方向和选择科研课题就像在这个漆黑的空间里确定你探索行动的方向和方案，正确的方向选择和可行的方案制定才能引导取得成功。,一、科研选题的重要性,确立正确的科研方向和选择正确的科研课题：决定了1 一个人和一个课题组在一个特定阶段、甚至一生的科学研究工作方向。2 一项科学研究是否能够取得预期成功。3 是否能够获得科研资助和能否进行科学 研究。,二、科研选题的前提,1 对所要进行研究的领域具有全面而准确的了解

18、。包括：了解这一领域的背景知识；掌握这一领域的最新研究进展；明确这一领域中尚未解决的学术问题。,二、科研选题的前提,2 掌握（或落实）所要进行研究领域中所涉及的各项研究技术、方法。包括：技术原理-通过什么原理进行工作；应用范围-能解决什么和不能解决什么；各项技术的优势和不足。对于技术的掌握应在日常工作和学习中留心解决。也可以利用现有科研单位、实验室的条件和技术力量。,二、科研选题的前提,3 掌握科研选题的基本方法和策略。如何:选择出尚未解决的学术问题;甄别出有研究价值的课题；确定出在现阶段可以解决的问题。,三、获取科研资料的有效途径,1 对获取的科研资料的要求最全：涵盖本课题拟开展研究内容的所

19、有不同学术观点的研究资料。力争掌握尽可能多的相关学科和技术领域的进展。最新：必须及时掌握本课题拟开展研究内容的最新进展，保证研究课题是站在巨人的肩膀上进行的，可以节省时间、保证创新性。最准确：关键的资料必须准确掌握。以综述、摘要获得的信息需进行全文阅读和分析。,1）查阅有关综述选定感兴趣的研究问题计算机检索和现刊杂志查阅论文。-按部就班，循序渐进，适用于初步从事科研工作者。2）先计算机检索最新研究论文补充相关前期论文。-单刀直入，节省时间，适用于具有一定研究基础的科研人员。从事科研工作的人应定期检索相关研究领域的研究进展，跟踪阅读，时刻掌握所从事领域的最新进展。,2 获取科研资料的两种常用途径

20、,四、如何及时掌握学科研究进展,1 及时阅读最新的研究论文，随时跟踪相关学科的最新研究进展。在具有一定研究基础后，应养成定期集中检索相关领域研究论文的习惯。要准确掌握学科进展至少应全面阅读相关领域内80%以上的最新研究论文。2 参加学术会议，访问国内、外同行。,五、如何有效地阅读论文,1 要选择性地阅读论文 通过“先题目，后摘要，再全文”的筛选过程，根据阅读目的不同选择重点论文或论文的重点内容阅读。有的论文重点在方法学；有的论文重点在结论。在一个研究领域内必须选择1015篇有价值的相关论文进行精读。,五、如何准确地阅读论文,一张纸的实验：什么颜色？写的什么？不同人的观察结果的不同，取决于观察时

21、的条件：是否色盲（实验方法是否特异）是否戴着有色眼镜（实验干扰是否排除）是在什么光线照射下观察的（实验条件是否具备）观察距离的远近（实验方法是否足够敏感）“真实”不代表客观，科研工作探讨的是客观真实。,五、如何准确地阅读论文,2 要批判性地阅读论文 在认同论文的材料方法和研究结果的真实、可靠性的前提下，搞清楚是在什么研究材料中，用什么技术，在什么实验条件下得出的研究数据；搞清楚研究论文的结论是基于什么研究数据得出的。形成自己的看法和观点-即学术思想。在重视论文结论的同时，更应关注论文的研究数据。对于有争议的研究课题，引用论文的数据有时比引用论文的结论更准确、更有价值。,六、科研选题的步骤,1

22、提出科学问题：科研选题的首要问题是提出 拟研究学科中存在的科学问题。（科学问题的定义：尚未解决的有价值的问题）2 根据课题的研究意义（即研究价值）、可行 性选择科学问题。3 设计出解决选定问题的方案和方法。4 把选择的问题按标书的有关要求书写出来。关键：是提出和选择科学问题。即研究什么的问题，而不是做什么实验的问题。,七、如何发现本领域存在的科学问题,1 在阅读论文中发现问题：（争论的问题，有待进一部研究的问题常存在于论文的讨论部分，尤其是最后两段文字）有的同志看不到本学科存在的问题，是对本学科的前沿学术问题不了解，浮在水面上的鸭子永远也看不到丰富多彩的水下世界。必须通过阅读论文补上这一课。实

23、际上现今我们对医学领域的问题知之甚少，问题多多。你从事的领域存在哪些学术问题？,2 在工作实践中发现问题 就目前人类对医学的了解而言：我们揭示的医学奥秘只占医学领域中很小的一部分。医学实践中存在许多我们解释不清或回答不了的问题。例如：肿瘤是如何发生的？胚胎受怎样的调控按特定的时空顺序发育的？,七、如何发现本领域存在的科学问题,2 在工作实践中发现问题,2008年国家自然科学基金的选题过程1 观察到：（1）不同乳腺癌患者的临床化疗效果不同；（2）不同乳腺癌患者的临床病程与预后不同。2 判断：可能存在不同表达水平的乳腺癌耐药蛋白、且调控机制不同。3 跟踪进展：（1）检测发现不同的乳腺癌组织的BCR

24、P表达不同；（2）且与患者的相关病理参数相关。,2 在工作实践中发现问题,4 条件：（1）前期积累了200余例乳腺癌的相关检测数据(包括FANCF启动子甲基化的检测)；（2）具备进行乳腺癌细胞耐药性调控研究的技术手段与实验条件。5 课题：FANCF基因干预乳腺癌细胞耐药性的信号转导机制 获资助31万元。,3 从学科的知识空白点寻找问题,任何知识都具有自身固有的知识结构体系，在揭示自然现象的客观真实过程中有一些规律性的东西可以给我们提示。例如：对于SARS冠状病毒的认识。是什么？从哪里来？如何传播？如何诊断？如何预防？如何治疗？等。知识固有的结构体系中的空白点是课题之所在,3 从学科的知识空白点

25、寻找问题,例子：2009年国家自然科学基金的选题过程1 学科进展：（1）miRNA表观遗传调控作用日益受到人们重视。（2）不同临床症状的乳腺癌组织的耐药蛋白表达存在差异。2 知识空白点：（1）miRNA对BCRP的调控作用？（2）不同BCRP 表达水平的乳腺癌组织的miRNA表达谱如何？,3 从学科的知识空白点寻找问题,3 条件：（1）检测部分病例的miRNA表达谱并发现表达差异。（2）具备相关研究的技术手段与实验条件。4 课题：miRNA181a对乳腺癌细胞BCRP表达与功能的调控机制。获资助36万元。,4 在学术交流中发现问题,利用国内外学术会议和与同行交流的任何机会获取相关研究进展信息（

26、1）从同行的研究进展中或交流中得到启发。（2）利用同行在相关技术领域中的突破，解决 正在开展或拟开展研究课题中的问题。（3）借鉴同行的研究思路、技术手段解决自己 正在开展或拟开展研究课题中的问题。,5 从理论无法解释的实验现象中寻找问题,科学研究中常常会发现预期以外的实验结果。例如：DNA免疫现象的发现过程。A 实验目的：研究提高活体小鼠骨骼肌细胞摄取外源基因的 效果。B 实验方法：用带有氯霉素乙酰转移酶（CAT）的表达载体，经骨骼肌注入动物细胞。C 发现现象：对照组中，未经处理的骨骼肌细胞中存在外源 基因表达蛋白。D 研究证实：外源基因注入机体，不仅可以表达蛋白，且可 诱生免疫应答。,5 从

27、理论无法解释的实验现象中寻找问题,进一步研究发现可同时诱生细胞免疫和体液免疫。在免疫对象体内可检测到：（1）重组质粒的存在。（2）外源基因表达蛋白的存在。（3）免疫第二周后产生IgG抗体体液免疫存在。（4）出现CTL特异性杀伤作用细胞免疫存在。（5）出现CD8+CTL的非特异性保护作用。,5 从理论无法解释的实验现象中寻找问题,科学启示 在科学研究中，发现与现有理论相矛盾（所谓反常现象）的现象时，不要轻易怀疑自己；不要轻易推理解释。科学的结论是建立在严谨的思维和可靠的实验证据基础上的。,6 其它方面,在临床实践中选择课题 从科学交叉的边缘区和空白区选择课题 从学术争论中选择课题 从书本上记载的

28、难题中选择课题 运用借鉴移植方法建立自己的课题 从项目指南中选择适合于自己的研究课题 从研究工作中的“反常”现象开展新的研究工作。,八、错误的选题思路,1 模仿和/或重复别人的研究。心中缺少创新的勇气，不敢开展前人或外国人从未进行的研究。因缺少创新性而很难中标。2 选择课题的出发点不是瞄准学科中存在的科学 问题，而是先看自己掌握了什么技术、自己可 以做什么工作。因缺少选题的高度，所选课题同样缺少创 新性。,八、错误的选题思路,3 在选题时，更重视方法学的使用问题，只想 着用什么方法做些实验。似乎只有使用了最 先进的实验方法和手段，才能体现出课题的 先进性。忽视了对阻碍学术发展的科学问题 的研究

29、。-“问：做什么研究？答：做PCR”技术方法只是科学研究的手段，不是科 学研究的目的。使用了先进的技术也不代表课题 具有创新性，这是两个不同的概念。,九、养成勤于思考的良好习惯,“只有想不到的事，没有做不到的事”。首先，在确立一项研究课题前，把已经掌握的基础知识作为基础，而不是框框。排除一切干扰，放开你的思想，大胆设想，大胆推理。之后，开始广泛查阅资料，进行理性的思维，整理你的思路。分析清楚解决某一问题需要首先解决理论或技术的哪些关键环节。要养成良好的工作习惯，随时记录下可能是闪光的研究思路。要养成反向思维的良好习惯。要学会从一般性逻辑原则思考问题的方法。,忠告：珍惜研究生学习的机会,充分利用

30、好研究生学习的机会，为将来的个人发展奠定良好的基础：1 养成良好的科研思维，培养科研意识；2 积累进一步发展的物质基础；3 为自己将来在临床工作中获得门诊权和 手术权打下基础；（科研/学术发言权）机会难得，失不再来。,1）项目的立题依据研究意义：是否有重要的科学意义。学术思想：要有明显的创新性。立题依据：是否充分，科学性强。国内外研究现状：是否清楚，分析是否全面,科研课题申报的评价标准,2）研究方案和研究目的研究内容和拟解决的关键问题：是否重点突出研究方法：是否可行 技术路线：是否科学合理、可行。研究的预期目标：是否明确。3）研究基础 是否有与本项目有关的工作积累 已具备的工作条件 项目组成员是否结构合理、研究力量强,4）综合评议申请者承担（或参加）以往国家自然科学基金项目完成情况，完成质量优秀。项目的创新性：项目的创新性强，属开创性工作。,十、家庭作业,1 选定一个研究领域2 寻找出这一领域:五个尚未解决的学术问题?五个尚处于争论的学术问题?,研究生科研设计审议表-中国医科大学,祝各位：学业有成,