Истраживање емпиријских заблуда у научним истраживањима

Наука о животу је природна наука заснована на експериментима. Током прошлог века, научници су експерименталним методама открили основне законе живота, као што су структура двоструке спирале ДНК, механизми регулације гена, функције протеина, па чак и ћелијски сигнални путеви. Међутим, управо зато што се науке о животу у великој мери ослањају на експерименте, лако је створити „емпиријске грешке“ у истраживањима – прекомерно ослањање или злоупотребу емпиријских података, уз игнорисање неопходности теоријске конструкције, методолошких ограничења и ригорозног резоновања. Данас, хајде да заједно истражимо неколико уобичајених емпиријских грешака у истраживањима наука о животу:

Подаци су истина: Апсолутно разумевање експерименталних резултата

У истраживањима молекуларне биологије, експериментални подаци се често сматрају „чврстим доказом“. Многи истраживачи имају тенденцију да директно претворе експерименталне резултате у теоријске закључке. Међутим, на експерименталне резултате често утичу различити фактори као што су експериментални услови, чистоћа узорка, осетљивост детекције и техничке грешке. Најчешћа је позитивна контаминација у флуоресцентној квантитативној ПЦР. Због ограниченог простора и експерименталних услова у већини истраживачких лабораторија, лако је изазвати аеросолну контаминацију ПЦР производа. То често доводи до тога да контаминирани узорци имају много ниже Ct вредности него стварна ситуација током накнадне флуоресцентне квантитативне ПЦР. Ако се нетачни експериментални резултати користе за анализу без разликовања, то ће довести само до погрешних закључака. Почетком 20. века, научници су експериментима открили да језгро ћелије садржи велику количину протеина, док је ДНК компонента једнострука и изгледа да има „мало информативног садржаја“. Стога су многи људи закључили да „генетске информације морају постојати у протеинима“. Ово је заиста био „разуман закључак“ заснован на искуству у то време. Тек 1944. године Освалд Ејвери је спровео низ прецизних експеримената којима је први пут доказао да је ДНК, а не протеини, прави носилац наслеђа. Ово је познато као почетна тачка молекуларне биологије. Ово такође указује на то да иако је наука о животу природна наука заснована на експериментима, специфични експерименти су често ограничени низом фактора као што су експериментални дизајн и техничка средства. Ослањање искључиво на експерименталне резултате без логичког закључивања може лако одвести научна истраживања на странпутицу.

Генерализација: генерализација локалних података на универзалне обрасце

Сложеност животних феномена одређује да један експериментални резултат често одражава само ситуацију у одређеном контексту. Међутим, многи истраживачи имају тенденцију да непромишљено генерализују феномене примећене у ћелијској линији, моделном организму или чак скупу узорака или експеримената на целу људску или другу врсту. Уобичајена изрека која се чује у лабораторији је: „Прошли пут сам добро урадио, али овај пут нисам успео.“ Ово је најчешћи пример третирања локалних података као универзалног обрасца. Приликом спровођења поновљених експеримената са више серија узорака из различитих серија, ова ситуација је склона да се појави. Истраживачи могу мислити да су открили неко „универзално правило“, али у стварности, то је само илузија различитих експерименталних услова суперпонираних на податке. Ова врста „техничког лажно позитивног“ била је веома честа у раним истраживањима генских чипова, а сада се повремено јавља и у технологијама високог протока као што је секвенцирање појединачних ћелија.

Селективно извештавање: представљање само података који испуњавају очекивања

Селективно представљање података једна је од најчешћих, али и опасних емпиријских грешака у истраживањима молекуларне биологије. Истраживачи имају тенденцију да игноришу или умањују значај података који се не поклапају са хипотезама и извештавају само о „успешним“ експерименталним резултатима, стварајући тако логички конзистентан, али супротан истраживачки пејзаж. Ово је такође једна од најчешћих грешака које људи праве у практичном научном истраживачком раду. Они унапред постављају очекиване резултате на почетку експеримента, а након што је експеримент завршен, фокусирају се само на експерименталне резултате који испуњавају очекивања и директно елиминишу резултате који се не поклапају са очекивањима као „експерименталне грешке“ или „оперативне грешке“. Ово селективно филтрирање података довешће само до нетачних теоријских резултата. Овај процес углавном није намерно, већ подсвесно понашање истраживача, али често доводи до озбиљнијих последица. Нобеловац Лајнус Полинг је једном веровао да високе дозе витамина Ц могу лечити рак и „доказао“ је ово гледиште кроз ране експерименталне податке. Али накнадна опсежна клиничка испитивања показала су да су ови резултати нестабилни и да се не могу поновити. Неки експерименти чак показују да витамин Ц може ометати конвенционално лечење. Али до данас, и даље постоји велики број самосталних медија који цитирају оригиналне експерименталне податке Наса Боулинга како би промовисали такозвану једнострану теорију о лечењу рака помоћу Вц-а, што значајно утиче на нормално лечење пацијената оболелих од рака.

Повратак духу емпиризма и његово превазилажење

Суштина науке о животу је природна наука заснована на експериментима. Експерименти треба да се користе као алат за теоријску верификацију, а не као логичко језгро за замену теоријске дедукције. Појава емпиријских грешака често произилази из слепог веровања истраживача у експерименталне податке и недовољног промишљања о теоријском размишљању и методологији.
Експеримент је једини критеријум за процену аутентичности теорије, али не може заменити теоријско размишљање. Напредак научног истраживања не ослања се само на акумулацију података, већ и на рационално вођење и јасну логику. У брзо развијајућој области молекуларне биологије, само континуираним побољшањем ригорозности експерименталног дизајна, систематске анализе и критичког размишљања можемо избећи да паднемо у замку емпиризма и кренемо ка истинском научном увиду.