Archwilio Camdybiaethau Empirig mewn Ymchwil Wyddonol

Mae gwyddor bywyd yn wyddoniaeth naturiol sy'n seiliedig ar arbrofion. Dros y ganrif ddiwethaf, mae gwyddonwyr wedi datgelu deddfau sylfaenol bywyd, megis strwythur helics dwbl DNA, mecanweithiau rheoleiddio genynnau, swyddogaethau protein, a hyd yn oed llwybrau signalau cellog, trwy ddulliau arbrofol. Fodd bynnag, yn union oherwydd bod gwyddorau bywyd yn dibynnu'n fawr ar arbrofion, mae hefyd yn hawdd magu "gwallau empirig" mewn ymchwil - dibynnu gormod neu gamddefnyddio data empirig, gan anwybyddu'r angen am adeiladu damcaniaethol, cyfyngiadau methodolegol, a rhesymu trylwyr. Heddiw, gadewch i ni archwilio sawl gwall empirig cyffredin mewn ymchwil gwyddor bywyd gyda'n gilydd:

Data yw Gwirionedd: Dealltwriaeth Absolwt o Ganlyniadau Arbrofol

Mewn ymchwil bioleg foleciwlaidd, mae data arbrofol yn aml yn cael ei ystyried yn 'dystiolaeth gadarn'. Mae llawer o ymchwilwyr yn tueddu i ddyrchafu canlyniadau arbrofol yn uniongyrchol i gasgliadau damcaniaethol. Fodd bynnag, mae canlyniadau arbrofol yn aml yn cael eu dylanwadu gan amrywiol ffactorau megis amodau arbrofol, purdeb samplau, sensitifrwydd canfod, a gwallau technegol. Y mwyaf cyffredin yw halogiad positif mewn PCR meintiol fflwroleuol. Oherwydd y lle cyfyngedig a'r amodau arbrofol yn y rhan fwyaf o labordai ymchwil, mae'n hawdd achosi halogiad aerosol o gynhyrchion PCR. Mae hyn yn aml yn arwain at samplau halogedig yn rhedeg gwerthoedd Ct llawer is na'r sefyllfa wirioneddol yn ystod PCR meintiol fflwroleuol dilynol. Os defnyddir y canlyniadau arbrofol anghywir ar gyfer dadansoddi heb wahaniaethu, dim ond at gasgliadau anghywir y bydd yn arwain. Ar ddechrau'r 20fed ganrif, darganfu gwyddonwyr trwy arbrofion fod cnewyllyn y gell yn cynnwys llawer iawn o broteinau, tra bod y gydran DNA yn sengl ac yn ymddangos bod ganddi "ychydig o gynnwys gwybodaeth". Felly, daeth llawer o bobl i'r casgliad bod "rhaid i wybodaeth enetig fodoli mewn proteinau." Roedd hyn yn wir yn "gasgliad rhesymol" yn seiliedig ar brofiad ar y pryd. Dim ond ym 1944 y cynhaliodd Oswald Avery gyfres o arbrofion manwl gywir a brofodd am y tro cyntaf mai DNA, nid proteinau, oedd yn gludydd gwirioneddol etifeddiaeth. Gelwir hyn yn fan cychwyn bioleg foleciwlaidd. Mae hyn hefyd yn dangos, er bod gwyddor bywyd yn wyddoniaeth naturiol sy'n seiliedig ar arbrofion, fod arbrofion penodol yn aml yn gyfyngedig gan gyfres o ffactorau fel dylunio arbrofol a dulliau technegol. Gall dibynnu ar ganlyniadau arbrofol yn unig heb ddiddwytho rhesymegol arwain ymchwil wyddonol ar gyfeiliorn yn hawdd.

Cyffredinoli: cyffredinoli data lleol i batrymau cyffredinol

Mae cymhlethdod ffenomenau bywyd yn pennu bod un canlyniad arbrofol yn aml yn adlewyrchu'r sefyllfa mewn cyd-destun penodol yn unig. Ond mae llawer o ymchwilwyr yn tueddu i gyffredinoli ffenomenau a welwyd mewn llinell gell, organeb fodel, neu hyd yn oed set o samplau neu arbrofion yn ddi-hid i'r ddynolryw gyfan neu rywogaeth arall. Dywediad cyffredin a glywir yn y labordy yw: 'Gwneuthum yn dda y tro diwethaf, ond allwn i ddim llwyddo y tro hwn.' Dyma'r enghraifft fwyaf cyffredin o drin data lleol fel patrwm cyffredinol. Wrth gynnal arbrofion dro ar ôl tro gyda sypiau lluosog o samplau o wahanol sypiau, mae'r sefyllfa hon yn dueddol o ddigwydd. Gall ymchwilwyr feddwl eu bod wedi darganfod rhyw "rheol gyffredinol", ond mewn gwirionedd, dim ond rhith yw o wahanol amodau arbrofol wedi'u gosod ar ben y data. Roedd y math hwn o 'gadarnhaol technegol ffug' yn gyffredin iawn mewn ymchwil sglodion genynnau cynnar, ac yn awr mae hefyd yn digwydd weithiau mewn technolegau trwybwn uchel fel dilyniannu un gell.

Adrodd dethol: cyflwyno data sy'n bodloni disgwyliadau yn unig

Mae cyflwyno data dethol yn un o'r gwallau empirig mwyaf cyffredin ond hefyd yn beryglus mewn ymchwil bioleg foleciwlaidd. Mae ymchwilwyr yn tueddu i anwybyddu neu leihau data nad yw'n cydymffurfio â damcaniaethau, a dim ond adrodd ar ganlyniadau arbrofol "llwyddiannus", gan greu tirwedd ymchwil sy'n gyson yn rhesymegol ond yn groes. Dyma hefyd un o'r camgymeriadau mwyaf cyffredin y mae pobl yn eu gwneud mewn gwaith ymchwil wyddonol ymarferol. Maent yn gosod canlyniadau disgwyliedig ymlaen llaw ar ddechrau'r arbrawf, ac ar ôl i'r arbrawf gael ei gwblhau, dim ond ar ganlyniadau arbrofol sy'n bodloni disgwyliadau y maent yn canolbwyntio, ac yn dileu canlyniadau nad ydynt yn cyfateb i ddisgwyliadau yn uniongyrchol fel "gwallau arbrofol" neu "wallau gweithredol". Dim ond at ganlyniadau damcaniaethol anghywir y bydd yr hidlo data dethol hwn yn arwain. Nid yw'r broses hon yn fwriadol yn bennaf, ond yn ymddygiad isymwybodol gan ymchwilwyr, ond yn aml mae'n arwain at ganlyniadau mwy difrifol. Credai'r enillydd Gwobr Nobel, Linus Pauling, ar un adeg y gallai dos uchel o fitamin C drin canser a "phrofi" y safbwynt hwn trwy ddata arbrofol cynnar. Ond mae treialon clinigol helaeth dilynol wedi dangos bod y canlyniadau hyn yn ansefydlog ac na ellir eu hailadrodd. Mae rhai arbrofion hyd yn oed yn dangos y gall fitamin C ymyrryd â thriniaeth gonfensiynol. Ond hyd heddiw, mae nifer fawr o allfeydd hunangyfryngau yn dal i ddyfynnu data arbrofol gwreiddiol Nas Bowling i hyrwyddo'r hyn a elwir yn ddamcaniaeth unochrog o driniaeth Vc ar gyfer canser, gan effeithio'n fawr ar driniaeth arferol cleifion canser.

Dychwelyd at ysbryd empiriaeth a'i ragori

Hanfod gwyddor bywyd yw gwyddoniaeth naturiol sy'n seiliedig ar arbrofion. Dylid defnyddio arbrofion fel offeryn ar gyfer gwirio damcaniaethol, yn hytrach na chraidd rhesymegol ar gyfer disodli diddwythiad damcaniaethol. Yn aml, mae ymddangosiad gwallau empirig yn deillio o ffydd ddall ymchwilwyr mewn data arbrofol a myfyrio annigonol ar feddwl a methodoleg ddamcaniaethol.
Arbrofi yw'r unig faen prawf ar gyfer barnu dilysrwydd damcaniaeth, ond ni all ddisodli meddwl damcaniaethol. Mae cynnydd ymchwil wyddonol yn dibynnu nid yn unig ar gronni data, ond hefyd ar ganllawiau rhesymegol a rhesymeg glir. Ym maes bioleg foleciwlaidd sy'n datblygu'n gyflym, dim ond trwy wella trylwyredd dylunio arbrofol, dadansoddi systematig a meddwl beirniadol yn barhaus y gallwn osgoi syrthio i fagl empiriaeth a symud tuag at fewnwelediad gwyddonol gwirioneddol.