final科研设计方法(1)综述

科研设计方法西北民族大学临床医学院庄文娟教授人生概述研究生学习小贴士科研设计方法•新的启程,光明的未来，珍惜时光;•完成从具备基本医学知识和技能的本科生向掌握基本医学科研方法的硕士研究生转变；•满怀感恩的心，珍视处理好与导师、辅导员、同学的关系;•学会安排自己的学习，培养独立思考的能力;•全面提升专业课、英语水平、科研及工作能力。生命只是一种极其偶然而短暂的现象和过程。指任何旨在增进已有的科学知识，并使之能在实际中应用的、系统的、创造性的工作。其本质和基本任务就是探索未知、创造新知识或新技术。科学研究旨在增进已有的医学科学知识，探索医学中的未知，创造医学新知识、新技术的工作。即研究人体正常生理、病理、健康与疾病的科学活动。医学科研基本概念纵观世界医学发展的历史，医学科学研究方法的发展可划分为以下三个历史阶段：医学科研方法的发展简史以古希腊医学家希波克拉提斯(Hippocrates)“四体液说”和古罗马医学家盖伦(Galenus)“肝为生命中枢”模型为代表。Hippocrates的“四体液说”认为，人体由血液、黏液、黄胆、黑胆四种体液构成。血液占优势者的气质称为多血质；黏液占优势者称为黏液质；黄胆占优势者称为胆汁质，黑胆占优势者称为忧郁质。Galenus绘制了血液运动学说图解，主张血液产生于肝脏，分布全身后像潮水般涨落，不再返回心脏，认为血液是运送动物灵、生命灵、自然灵等灵气的管道。这种“肝为生命中枢”的观点，基本上是错误的。（一）古代经验医学——整体方法论（公元前400年-16世纪）维萨里(Vesalius)冲破了16世纪比利时每年只准解剖一具尸体禁令，从刑场上偷取尸体，在暗室里做解剖观察，表现出献身科学的无畏精神，出版《人体结构》一书，成为科学解剖学的奠基人。英国医生哈维(Harvey)通过大量的动物实验和人体测量观察，证实了血液循环。1628年发表名著《论动物心脏和血液运动的解剖学研究》一书，使生理学从此走上独立发展的道路。意大利医生莫尔加尼(Morgagni)大量解剖病死者的尸体，注重从病灶实际研究病理改变，确立了器官病理学，成为病理解剖学的奠基人之一。法国著名微生物学家巴斯德(Pasteur)是微生物学的主要奠基人之一，他推翻“生物自然发生说”、发明炭疽菌苗注射，以及成功地用狂犬病疫苗挽救狂犬病人等方面均做出了重大贡献。德国著名病理学家魏尔啸(Virchow)通过对大量病理标本的显微镜下观察，创建了细胞病理学，对病理学的发展做出了重大贡献。（二）近代实验医学——分析方法论（16-19世纪）早期的神灵医学;古代的经验医学;生物医学模式;现代医学模式：即生物－心理－社会医学模式的转变与医学科研的发展社会学人类学管理学知识、方法的运用现代医学科研趋势在这种模式下，医学研究向着深度和广度发展；出现多学科交叉、宏观与微观相结合的态势。医学科研概述是为了探索、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、实施方案与措施的一个最基本的研究单元。医学科研课题：概念：具有探索解决医学科技问题的明确而具体的目标提出科学假设或设想及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（人、财、物和信息）基本要素医学科研的特征探索和创新性；是一个具体的、可操作的能够实现的研究计划；应提出假说，并有严格的设计；具有时限性；基础研究应用研究含义：增加知识、探索未知，解决理论问题的研究。结果：获得新观念、新信息，形成普遍的原则、理论等。特点：未知因素多，探索性强，周期长，研究手段要求高，不考虑任何特定的实际目的。含义：研究如何把科学理论知识转化为新技术、新方法、新产品，为开发研究提供比基础研究更具体的指导性的理论和方法。特点：周期短、成功率较高。按照科技活动分类含义特点运用基础研究与应用研究及实验的知识，研制出产品或对样机和中间生产环节进行重大改进的创造性活动。这类研究包括中间试验和工业试验（投产前的批量生产）所需经费多，受生产或实验条件和场地的限制。实施时，多与企业合作。医学基础研究与应用研究的主要标志是：增加科学技术知识，以直接产生社会效益为主。医学开发研究的主要标志为推广新技术、新产品，直接产生经济效益为主。开发性研究一级学科基础医学临床医学预防医学与卫生学中医学与中药学药学二级学科三级学科呼吸内科消化内科心内科外科学内科学眼科学等胸外科脑外科泌尿外科按照学科分类科研研究设计的拟定医学科研设计计划是对研究全过程的分步骤、分阶段的细化性描述。研究计划应该是课题的具体深化和展开，是具有方向性的学术思想和指导性纲领。没有良好的设计，就不可能得到卓有成效的研究结果。•（确立假设或假说）选题•（多方求证，坚定决心）立题•（按照要求，使课题具体化）研究计划制定研究计划的原则•进一步明确：•要解决的问题；•解决问题的方法和途径；•研究工作的内在逻辑和发展过程16选择课题的原则选题是科研工作第一步，也是十分重要的一步。选择集中体现了研究者的科学思维、学术水平、研究能力及其预期目的。需要性原则创新性原则科学性原则可行性原则效益性原则17——需要性原则（小康、可持续、创新）尽量选择防病治病中有重要意义或迫切需要解决的关键问题，例如，常见病多发病的防治研究、地方病、职业病、传染病、心脑血管疾病、恶性肿瘤、老年病等影响人类健康疾病的研究，以及对提高劳动者健康水平、促进医学发展的理论、基础研究。需要性原则还应符合主管部门需要18国家中长期科技发展规划纲要医学科研的重点范围与优先主题——安全避孕与出生缺陷防治——心脑血管病、肿瘤等重大非传染病防治——城乡社区常见多发病防治——中医药传承与创新发展——先进医疗设备与生物医用材料医学科研的重大专项——重大新药创制——艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治医学科研的前沿技术——靶标发现技术——基于干细胞的人体组织工程技术医学基础科研——脑科学与认知科学——人类健康与疾病的生物学基础19——创新性原则（原始、整合、再创新）创新是医学科研的灵魂，任何成果贵在创新“创”是指前人或他人没有研究过的题目，而不是重复别人的工作“新”是指研究项目有独到之处，而不是公知公用、模仿抄袭的低水平重复。创新程度可有不同，但一定要有创新。对于国外引进项目，必须具有填补国内空白的价值。20——科学性原则以辨证唯物主义为指导思想，以事实为根据，不是主观臆想；正确处理继承与发展的关系，不能与正确的科学规律和理论相矛盾；必须具体和明确，反映研究者思想的清晰度与深刻性；设计符合科学的要求：受试对象、施加因素、观察措施和指标等选择合理，科研方法先进，统计学设计正确；具有科学价值21——可行性原则可行性是指实施科研选题的基本条件。包括人员、技术、设备、经费、信息等条件是否具备，预期的目的能否达到。——效益性原则预期成果可能收到的效益。一般基础研究课题要求具有理论(或知识)意义与潜在的应用价值；应用性课题要求具有经济效益或社会效益。22选择课题的方法——从招标范围中选题认真阅读各级科研管理部门(包括国家、省科研计划项目)每年定期公布的《项目招标指南》或有关文件，从中选择适合的研究课题。——从实际工作中选择由于医学领域中许多问题尚未阐明，在实践工作遇到一些现象不能用已知的知识解释，对于有心计的医务工作者，可能成为原始意念，进而发展为科研选题。23——从已有课题的延伸中选题此类选题占有相当地比例。通过原有课题的延伸，可以使科研步步深入，取得较大的成果。——从文献空白点中选题认真查阅国内外文献，全力寻找空白，把填补空白作为选题。选择课题的方法24——从改变研究内容组合中选题有意识地改变原有课题中受试对象、施加因素、观察指标三个要素中任何一个，可以形成新的课题。——从其他学科移植中选题将其他学科新技术、新方法移植到医学领域选择课题的方法科研活动的起点—科学假说科学假说的定义：指“根据已有的科学知识和新的科学事实对所研究的问题作出的一种猜测性陈述。它是将认识从已知推向未知，进而变未知为已知的必不可少的思维方法，是科学发展的一种重要形式。”科学假说是人们根据已经掌握的科学原理和科学事实，对未知的自然现象及其规律性经过一系列的思维过程，预先在自己头脑中作出的假定性解释。科学假说有两层含义科学假说具有猜测、假设的性质，还不属于被实践所验证了的科学事实；科学假说不同于毫无根据的主观臆断，而是以已知的科学知识和新的科学事实为基础，是在这些基础上提炼出的科学问题，并在多种科学知识基础上运用分析和综合、归纳和演绎、类比和想象等方法，形成解答问题的基本观点。正是由于立足于既有的科学知识和科学事实，这就决定了作为科学假设有一个必要条件，那就是原则上的可检验性，如果不具备原则上的可检验性，有关陈述还不能称之为科学假说。科学假说带有或然性，尽管其内容有一定的科学依据，但终究还没有经过实验来验证和确认，所以只能称为假说；科学理论是经过了实践检验已经显示出自身正确性的理论。当然，科学假说同科学理论决不是互不相干的，一种新的科学理论在形成的过程中，一开始往往是借助于科学假说开辟的方向，因此，科学假说往往是科学理论形成的前奏，对科学理论的形成功不可没。科学假说同科学理论的区别科学理论不同于科学假说。科学理论是“具有某种逻辑结构的并经过一定实验检验的概念系统或比较系统的理论学说。”（1）有用性（适用性、目的性，也包括可行性）（2）独创性（先进性）（3）可重复性（4）经济性2．科研设计的目的科学性规范性伦理性统计学原则（1）研究人员和条件：质量和操作规范，具备研究条件。（2）研究前的准备：仪器校正、预实验等。（3）研究实施：严格按照方案进行。（4）研究记录、资料的处理和管理。是灵魂。对人应遵守《赫尔辛基宣言》尊重受试者的权益和尊严，签署知情同意书。对动物也应认同其生命权，减少动物量，减少动物实验中的痛苦。对照、随机、重复。（1）专业设计：运用专业理论技术知识来进行的设计，主要解决科研的有用性和独创性（科研成果大小首先取决于它）。（2）统计设计：运用统计知识和方法来进行的设计，主要解决科研的可重复性和经济性（科研结果的可靠性和经济性的保证）3．科研设计的内容按在研究过程中对研究对象是否进行干预分为：（1）实验研究设计（2）调查研究设计4．科研设计的类型将一组实验对象随机分配到两种或多种处理组，观察比较不同处理因素的效应。实验研究的定义1．研究者根据实验目的，预先制定实验设计，人为设置处理因素；2．能按随机化方法，将研究对象分为实验组和对照组，使各组具有相似的基本特征，提高了组间的可比性。实验研究的特点实验研究工作的基本步骤实验设计实验资料收集实验资料整理实验资料分析处理因素处理水平处理因素的标准化（1）单因素单水平（2）单因素多水平（3）多因素单水平（4）多因素多水平化学或物理因素、药物、手术等；对处理的强度、时间、频率、持续时间、施加方法等条件作出统一规定。处理因素和处理水平三要素处理因素受试对象某种降压药高血压患者服该药前后血压差实验效应实例：拟给原发性高血压病人服用某降压药A，观察服药前后舒张压差值情况，研究该降压药是否有效？实验对象1.实验对象的选择：人、动物、器官、组织、细胞（原代细胞、传代细胞）等；2.实验对象的控制：A.试验动物种系、性别、年龄、体重保持一致;B.病人的年龄、性别、病情程度、病程长短、有无合并症、有无其它治疗措施等应一致。（1）试验对象的一致性季节、气候、气温、湿度、摄食、饮水、生活环境、感染、意外伤害、试验的辅助措施（麻醉、插管、注射、手术等）、性周期、生活嗜好（烟、酒、茶等）及受试者的依从性等。（2）影响因素的控制按受试对象不同，实验分为三类：动物实验动物临床试验病人社区干预试验健康人1．动物实验优点：在许多方面可由实验者作任意的安排，使得研究设计更严密，组间可比性更强。缺点：（1）动物实验的结果不能直接解释人类的疾病现象。（2）不同种系的动物有不同的生物学特点，因此动物实验必须选择同一种系动物。动物的选择•基本要求–对拟施加的处理因素反应要敏感–对拟施加的处理因素反应要稳定–对拟施加的处理因素所作出的反应要尽可能近似于人–经济可行、