生物统计学课件：统计与科学假设

1、统计与科学假设统计与科学假设科学工作者在观察、研究森林中的响尾蛇时，发现一个奇特现象：响尾蛇捕获猎物后，它的毒牙会迅速地将毒液注入猎物体内，并不马上把猎物吞下。而是放猎物逃走。过一段时间后，响尾蛇再去追寻和吞食猎物。张涛，刘恩山；生物学通报，2008年第4卷第7期提出问题：响尾蛇是根据什么标记去追寻中毒的猎物的?从一个示例开始从一个示例开始通过前人研究，已知下列有关信息： 响尾蛇的视力不好，它的眼只能感受可见光，而不能看清物体；响尾蛇的眼下方有一对能感受热的结构，可以感受到较近的动物体温； 响尾蛇的舌能感受空气中的气味； 一只没有被响尾蛇咬伤的动物不能触发响尾蛇的追踪行为。提出问题： 响尾蛇是

2、根据什么标记去追寻中毒的猎物的?通过已有知识，对响尾蛇追寻猎物的行为作出推测或判断： 森林中的光线昏暗。响尾蛇无法靠视力来追寻猎物； 虽然响尾蛇有感受动物体温的结构，但猎物已经跑得很远响尾蛇无法利用这一结构；提出科学假设：响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻受伤的猎物的。实验1：从一个蛇洞里拖出一只被响尾蛇袭击中毒而死的老鼠，沿事先设定的弯曲路径拖一段较长的路程。看响尾蛇能否沿着科学工作者设定的路径爬了过来。最后追寻到那只中毒的死鼠。实验2：将一只没有被响尾蛇袭击过的死老鼠。按实验1设计进行实验，看响尾蛇能否沿着科学工作者设定的路径爬了过来，最后追寻到那只中毒的死鼠。检验方案孟德尔实验孟德尔实验-

3、 -单性状单性状现象：对大量实验群体进行整理归类与计算，发现F2代中豌豆7个性状的显性:隐性之比都接近于3:1问题：是什么原因使得F2代性状比例为3:1?提出假设：颗粒遗传检验：1900年荷兰的雨果德弗里斯, 德国的卡尔柯灵斯, 和奥地利的契马克各自独立研究再次发现了这一定律孟德尔实验孟德尔实验- -组合性状组合性状通过大量实验，对结果进行整理归类与统计分析，发现数字特征由分析结果提出了问题根据已有知识和自己猜想，提出科学假设来解释这个问题或现象后人的实验和计算分析进一步验证了其假设的广泛性和合理性遗传学的发展遗传学的发展生物数据的爆炸性增长生物数据的爆炸性增长1000 Genomes Pro

4、ject这只是人类基因组数据的冰山一角Nature 2012, 491:56-65RCSB Protein Data BankHomo sapiens (25327)Escherichia coli (4813)Mus musculus (4293)Saccharomyces cerevisiae (2304)Bos taurus (2295)Rattus norvegicus (2106)Escherichia coli K-12 (1888)Other (54288)Metabolic pathwayNBT 2013, 31:5DrugsTTDTargetDrugsuccessful ta

5、rgets388approved drug2003clinical trial targets461clinical trial drug3147research targets1331experimental drugs14853DrugBankTarget4270Drug7680CMapDrug1309小分子干扰实验6100组表达谱7056个统计与科学假设统计与科学假设Traditionally, experimental design and hypothesis formulation might have been done by experimentalists, with bio

6、informatics often seen as a post hoc analysis step. EMBO Reports, 2013,14:4We felt that input from bioinformatics at early project stages could help to formulate hypotheses and enable experimental design with the appropriate statistical power to confirm or deny the hypotheses, and ensure that data i

7、nterpretation bias is minimized.Further insights from data exploration can be used to generate new hypotheses for an iterative cycle between hypothesis generation, data collection and hypothesis testing.On the cover: The illustration, inspired by the “The Great Wave off Kanagawa” (woodblock print, Katsushita Hokusai, c. 1829-1832), portrays the puzzle of the Irving-William series, its effects on economy of metal use, and the rise of crucial pelagic metalloenzymes that triggered planet oxygenation and aerobic metabolic networks统计与假设统计与假设课程项目课程项目1 1：酿酒