Empirinių klaidingų sampratų tyrinėjimas moksliniuose tyrimuose

Gyvybės mokslas yra gamtos mokslas, pagrįstas eksperimentais. Per pastarąjį šimtmetį mokslininkai eksperimentiniais metodais atskleidė pagrindinius gyvybės dėsnius, tokius kaip DNR dvigubos spiralės struktūra, genų reguliavimo mechanizmai, baltymų funkcijos ir net ląstelių signalizacijos keliai. Tačiau būtent dėl ​​to, kad gyvybės mokslai labai remiasi eksperimentais, tyrimuose taip pat lengva sukelti „empirines klaidas“ – pernelyg didelį pasitikėjimą empiriniais duomenimis arba jų netinkamą naudojimą, ignoruojant teorinės konstrukcijos būtinybę, metodologinius apribojimus ir griežtą samprotavimą. Šiandien kartu panagrinėkime keletą dažnų empirinių klaidų gyvybės mokslų tyrimuose:

Duomenys yra tiesa: absoliutus eksperimentinių rezultatų supratimas

Molekulinės biologijos tyrimuose eksperimentiniai duomenys dažnai laikomi „neginčijamu įrodymu“. Daugelis tyrėjų linkę tiesiogiai paversti eksperimentinius rezultatus teorinėmis išvadomis. Tačiau eksperimentiniams rezultatams dažnai įtakos turi įvairūs veiksniai, tokie kaip eksperimentinės sąlygos, mėginio grynumas, aptikimo jautrumas ir techninės klaidos. Dažniausiai pasitaiko teigiamas užterštumas atliekant fluorescencinę kiekybinę PGR. Dėl ribotos erdvės ir eksperimentinių sąlygų daugumoje tyrimų laboratorijų PGR produktai lengvai užteršiami aerozoliais. Dėl to užterštų mėginių Ct vertės dažnai būna daug mažesnės nei tikroji situacija atliekant vėlesnę fluorescencinę kiekybinę PGR. Jei neteisingi eksperimentiniai rezultatai naudojami analizei be diskriminacijos, tai lems tik klaidingas išvadas. XX amžiaus pradžioje mokslininkai eksperimentų metu atrado, kad ląstelės branduolyje yra daug baltymų, o DNR komponentas yra vienas ir, atrodo, turi „mažą informacijos kiekį“. Taigi daugelis žmonių padarė išvadą, kad „genetinė informacija turi egzistuoti baltymuose“. Tai iš tiesų buvo „pagrįsta išvada“, pagrįsta tuo metu sukaupta patirtimi. Tik 1944 m. Oswaldas Avery, atlikęs tikslių eksperimentų seriją, pirmą kartą įrodė, kad tikrasis paveldėjimo šaltinis yra DNR, o ne baltymai. Tai žinoma kaip molekulinės biologijos atspirties taškas. Tai taip pat rodo, kad nors gyvybės mokslas yra gamtos mokslas, pagrįstas eksperimentais, konkrečius eksperimentus dažnai riboja daugybė veiksnių, tokių kaip eksperimento dizainas ir techninės priemonės. Vien tik pasikliaujant eksperimentiniais rezultatais be loginės dedukcijos, moksliniai tyrimai gali lengvai nuklysti nuo kelio.

Apibendrinimas: vietinių duomenų apibendrinimas į universalius modelius

Gyvybės reiškinių sudėtingumas lemia, kad vienas eksperimentinis rezultatas dažnai atspindi tik situaciją konkrečiame kontekste. Tačiau daugelis tyrėjų linkę neapgalvotai apibendrinti reiškinius, pastebėtus ląstelių linijoje, modeliniame organizme ar net mėginių ar eksperimentų rinkinyje, visam žmogui ar kitai rūšiai. Laboratorijoje dažnai girdimas posakis: „Praėjusį kartą man sekėsi gerai, bet šį kartą nepavyko.“ Tai yra labiausiai paplitęs pavyzdys, kai vietiniai duomenys traktuojami kaip universalus modelis. Atliekant pakartotinius eksperimentus su keliomis mėginių partijomis iš skirtingų partijų, tokia situacija yra linkusi susidaryti. Tyrėjai gali manyti, kad atrado kokią nors „universalią taisyklę“, tačiau iš tikrųjų tai tik skirtingų eksperimentinių sąlygų, uždėtų ant duomenų, iliuzija. Šio tipo „techninis klaidingas teigiamas“ rezultatas buvo labai dažnas ankstyvuosiuose genų lustų tyrimuose, o dabar jis kartais pasitaiko ir didelio našumo technologijose, tokiose kaip vienos ląstelės sekoskaita.

Atrankinis ataskaitų teikimas: pateikiami tik tie duomenys, kurie atitinka lūkesčius

Selektyvus duomenų pateikimas yra viena iš dažniausių, bet kartu ir pavojingų empirinių klaidų molekulinės biologijos tyrimuose. Tyrėjai linkę ignoruoti arba sumenkinti duomenis, kurie neatitinka hipotezių, ir pateikti tik „sėkmingus“ eksperimentinius rezultatus, taip sukurdami logiškai nuoseklų, bet prieštaringą tyrimų aplinką. Tai taip pat viena iš dažniausių klaidų, kurias žmonės daro praktiniame moksliniame darbe. Jie iš anksto nustato laukiamus rezultatus eksperimento pradžioje, o jam pasibaigus, sutelkia dėmesį tik į lūkesčius atitinkančius eksperimentinius rezultatus ir tiesiogiai atmeta neatitinkančius rezultatus kaip „eksperimentines klaidas“ arba „veiklos klaidas“. Toks selektyvus duomenų filtravimas lems tik neteisingus teorinius rezultatus. Šis procesas dažniausiai nėra tyčinis, o pasąmoningas tyrėjų elgesys, tačiau dažnai sukelia rimtesnių pasekmių. Nobelio premijos laureatas Linus Pauling kadaise manė, kad didelės vitamino C dozės gali gydyti vėžį, ir „įrodė“ šį požiūrį ankstyvaisiais eksperimentiniais duomenimis. Tačiau vėlesni išsamūs klinikiniai tyrimai parodė, kad šie rezultatai yra nestabilūs ir negali būti atkartoti. Kai kurie eksperimentai netgi rodo, kad vitaminas C gali trukdyti įprastiniam gydymui. Tačiau iki šiol vis dar yra daugybė savitarnos žiniasklaidos priemonių, kurios cituoja originalius Naso Bowlingo eksperimentinius duomenis, siekdamos propaguoti vadinamąją vienpusę Vc gydymo nuo vėžio teoriją, kuri labai veikia įprastą vėžiu sergančių pacientų gydymą.

Grįžimas prie empirizmo dvasios ir jos pranokimas

Gyvybės mokslo esmė yra gamtos mokslas, pagrįstas eksperimentais. Eksperimentai turėtų būti naudojami kaip teorinio patikrinimo įrankis, o ne kaip loginis pagrindas, pakeičiantis teorinę dedukciją. Empirinių klaidų atsiradimas dažnai kyla dėl aklo tyrėjų tikėjimo eksperimentiniais duomenimis ir nepakankamo teorinio mąstymo bei metodologijos apmąstymo.
Eksperimentas yra vienintelis kriterijus teorijos autentiškumui įvertinti, tačiau jis negali pakeisti teorinio mąstymo. Mokslinių tyrimų pažanga priklauso ne tik nuo duomenų kaupimo, bet ir nuo racionalaus vadovavimo bei aiškios logikos. Sparčiai besivystančioje molekulinės biologijos srityje tik nuolat tobulindami eksperimentinio planavimo, sisteminės analizės ir kritinio mąstymo griežtumą galime išvengti empirizmo spąstų ir judėti link tikros mokslinės įžvalgos.