科研项目的策划与实施-医学科学研究入门-课件

医学科学研究入门李卓娅(3)科研项目的策划与实施

科研项目的策划与实施

研究计划的安排科研准备工作和实验室安全实验的实施机遇灵感组织策划个人科研计划安排博士生个人计划学期安排第一学期：上课；查阅课题相关文献；做课题相关综述；完成开题报告（科研设计和计划）；具体的方法学、数据等书面准备工作。第二至四学期：试剂、器材准备工作；方法学的摸索；预试和正式实验、中期科研报告；第五学期：继续实验；撰写并发表SCI文章第六学期：补充实验；撰写学位论文并答辩；第二至三学期、四至五学期各完成一篇论文。科研项目的策划与实施

研究计划的安排科研准备工作和实验室安全实验的实施机遇灵感科研实施原则充分的准备工作，包括实验设计、实验材料、实验方法及观察指标等；制定操作规程，包括实验方案、操作程序、质量控制、仪器设备、标准化及标准操作规程等；规范原始记录，包括数据记录的准确性、完整性及更改数据的规范性，尤其是数据记录的原始性，牢记书面记录乃行为发生的凭证；审核监督，包括课题负责人对课题的监督管理、定期检查和结果分析等。充分的准备

-书面准备工作

充分的准备

-实验准备实验材料与器材的准备；基本操作的训练：试剂的配制和储存、试剂的标记和分类样品的处理、标记、分装和储存

pH值的测定与调节、蛋白定量、核酸定量加样器的正确使用实验室常规仪器的正确使用；基本方法学的训练：细胞培养（冻存和复苏）、分子生物学、Westernblot、FACS、免疫荧光与组化、ELISA实验室的安全水电煤气的安全性用电设备的安全操作玻璃仪器的安全使用氧气瓶的安全使用高压锅的安全使用高温烤箱的安全使用化学试剂的安全使用放射性同位素的安全防护

同位素的射线类型：X射线和

射线可危害人体全身多个器官；

射线因其穿透性小，仅危害皮肤浅表和眼晶体；

射线一般不引起外照射危害使用放射性物质的注意事项：①放射性同位素的实验操作须在同位素乙级实验室中进行；②放射性物质的存放方式要符合射线类型特点；③放射性物质的标记须清晰，包括名称、含量及时间；④放射性废物须按规定进行存放和处理；⑤放射性实验的操作须进行相应屏蔽防护并在专门实验室中进行；⑥放射性核素使用过程中对周围环境造成的污染须及时被处理；⑦同位素实验室应配置放射性核素监测仪。生物的安全防护

P1：普通实验一般在I级实验室中操作；P2：枯草杆菌、大肠杆菌、腺病毒等须在P2级实验室操作，并有防蚊要求；P3：烈性传染病相关病原研究须在P3实验室中操作；P4：烈性传染病的大动物模型实验须在P4级实验室中操作。

P3和P4级实验室均须经国家级管理部门认证。科研项目的策划与实施

研究计划的安排科研准备工作和实验室安全实验的实施机遇灵感实验的实施预实验：方法的熟悉；实验条件的摸索正式试验：实验条件和操作标准化，设计必要的对照，保证重复性，满足统计学的样本数。实验记录的正确书写和实验数据记录的保存实验结果的正确观察、分析和判断。预实验的目的

在正式实验前所进行的小规模实验。

检查各项准备工作是否完善；确定实验操作方法是否正确可行；获得某些基础数据，确定合适的样本数和必要的统计学数据，以确保后续正式实验的顺利进行；摸索最佳实验条件；初步检验假说。

某课题在观察基因修饰的骨髓干细胞对Fischer344大鼠骨髓重建影响的研究中，研究者仅参照文献报道中其他品系大鼠及小鼠骨髓抑制模型在建模时使用的钴60照射剂量，确定了照射方案，未经预实验而直接开始正式实验。结果在随后“正式”实验中，因所选照射剂量不适合该品系鼠，多数模型鼠在极短时间内死亡，故无法观察处理因素产生的效应结果。预实验

以传染或毒性因子为例，在观测实验中,采用稀释度间隔很大(如100倍),用于每一稀释度的动物很少（如两头）的策略。取得结果后，在可能有作用的滴定终点两侧再选择间隔小(如5倍)的稀释度,同时使用较大数量的动物(如5只)。通过此方法，可用最少量动物而获得准确的结果。实验的实施预实验：方法的熟悉；实验条件的摸索正式试验：实验条件和操作标准化，设计必要的对照，保证重复性，满足统计学的样本数。实验记录的正确书写和实验数据记录的保存实验结果的正确观察、分析和判断。正式实验决定性试验：判断假说的成立与否根据预试验结果，选定实验条件，整个实验过程严格控制试验条件，一般不能随便改变，已避免试验结果的不可比。实验方法的标准化（步骤、试剂配制、浓度稀释等）设计各种必要的对照做好标签工作（老鼠、组织、切片、试管）必须满足统计学分析的足够样本数NatImmunol.2004Nov;5(11):1124-33.正式实验决定性试验：判断假说的成立与否根据预试验结果，选定实验条件，整个实验过程严格控制试验条件，一般不能随便改变，已避免试验结果的不可比。实验方法的标准化（步骤、试剂配制、浓度稀释、仪器型号和参数等）设计各种必要的对照做好标签工作（老鼠、组织、切片、试管）必须满足统计学分析的足够样本数实验误差控制实验方法质量的关键是规范意识！实验操作规程的规范化

实验方法标准化的策略应首先明确(尤其对某些新的观察指标)规定标准化方法的流程，然后制定标准实验操作规程，对各个环节进行细化处理，保证实验人员可以不用询问即可遵照执行。

实验名称，对于具体课题的实验操作，名称应是特异性和具体的，勿仅标示通用性实验名称；实验目的；实验方法；实验流程，指在实验目的指导下的特定流程，每个具体步骤均应详细注明实验中实际应用的试剂名称或剂量等，避免通用性的实验流程；实验材料及仪器设备等。标准物的选择：为建立标准实验体系，选择标准品，并在预实验中利用标准品确定各种实验条件（包括最佳剂量、最佳时间和判断标准等）。然后，以此数据作为测试样品的标准定量或定性参数。（蛋白定量、信号分子磷酸化）操作程序的控制：建立标准操作流程，实验操作人员仅进行机械性操作，无需任何想象、设计和预测，故要求在操作之间制定严密的操作流程和设计方案。（随机性是造成实验误差的最常见原因，如电话及其它无关事情的干扰；协调标准化和灵活性）试剂仪器的选择：实验过程中应采用同一厂商相同批号或相同规格的试剂，以基本保证不同批次实验的差异并非由试剂所致。仪器规格、型号也可能影响实验。实验操作规程的规范化正式实验决定性试验：判断假说的成立与否根据预试验结果，选定实验条件，整个实验过程严格控制试验条件，一般不能随便改变，已避免试验结果的不可比。实验方法的标准化（步骤、试剂配制、浓度稀释等）设计各种必要的对照做好标签工作（老鼠、组织、切片、试管）必须满足统计学分析的足够样本数实验的实施预实验：方法的熟悉；实验条件的摸索正式试验：实验条件和操作标准化，设计必要的对照，保证重复性，满足统计学的样本数。实验记录的正确书写和实验数据记录的保存实验结果的正确观察、分析和判断。实验记录的意义利于总结工作并寻找实验中的差错。实验记录均须归档保存。若一旦出现问题需要审核，完整的实验记录将会提供最可靠的资料。完全依靠个人记忆绝非明智之举。将结果立即记录于实验记录本，而非日后耗费时间再重新回忆记录，以免遗忘某些重要的细节。了解早期所开展而当时并未受到重视的实验，可从以前的实验记录中获取信息和经验。实验记录是成功操作实验的关键。它应该是所做实验的完整记录。一本好的实验记录使人在很久以后还能重构当初实验的内容、过程、结果和教训。应养成详细进行实验记录的习惯。实验记录务求详尽、忠实，不仅本人一目了然，同行也能看得懂。实验记录的用途为：便于本人探究实验成败原因；供他人查找相关实验的重要信息；为撰写论文提供原始实验数据。实验记录的内容

日期：包括年、月、日和时间，环境条件（如温度、湿度等）；实验名称实验目的实验材料：试剂（名称、批号、厂家、浓度、溶剂、保存条件）；仪器（名称、型号、供货厂商）；细胞／细菌（名称、复苏、冻存、保存处）；动物（品系、来源、年龄、性别、数量）；临床标本（姓名、性别、年龄、诊断及其他临床资料）；试剂的配制实验方法：详细描述实验步骤实验结果：包括所收集的原始数据、可视图及实验结果的整理。出现的问题：应分析其可能的原因及解决方法，并详细记录于实验记录本上。实验小结：简短的实验结果总结和解释，将有助于指导后续的研究。其内容包括主要结论、存在问题、改进方法和实验体会等实验记录的书写要求

-基本要求

实验记录的书写要求

-基本要求

实验记录的书写要求

-实验数据的记录

实验数据的记录须及时、准确、真实、完整，尽可能将原始数据记录到实验记录本上，严禁伪造或编造数据，并避免漏记和随意涂改。

图表：由自动记录仪打印的图表和数据资料应按顺序粘贴于记录本相应位置，若图表较多，可先将图表按顺序装订在一起，然后粘贴于记录本上。压边签字。热敏纸打印的数据，打印后立即复印，并将原件和复印件一并粘贴在实验记录的相应位置并压边签字。照片：各种照片直接粘贴于实验记录本相应位置，压边签字。细胞或病理组织照片须标记显微镜倍数、染色方式等信息。肿瘤照片须含标尺刻度。此外，照片背后应写明实验日期和处理因素等。相应组织切片存放位置、编号和名称等须记录于实验记录本相应位置，以便后续查找并重新分析。自成体系的表格记录：可单独装订成册，但须在实验记录本相应位置记录相关信息和存放位置及编号。电子板原始数据的记录：要有几处拷贝；可整理分析后打印粘贴，但实验记录本上须明确记录原始数据和图表的存放位置、标号含义等基本信息。扫描图片：各种扫描图片应粘贴于实验设计下方，其测定数据置于扫描图片下方，从而有助于参考图片分析数据。各种操作流程的记录：各种操作流程均需记载于记录本上，简单的流程可直接记载，复杂的流程可打印后粘贴到记录本。摸索实验方法的记录：第一次引用某方法时应注明其出处。若首次使用某种成分或方法，应进行详细描述。凡摸索实验方法的记录均应尽可能完全，宜详细记录每一实验条件的确定过程，以便最后确定标准实验操作流程。须特别注意试剂的具体用量和浓度。一旦建立标准的实验流程，即可形成完整的protocol，日后进行同一实验流程时，除首次记录完整的protocol外，其余仅记载实验中改动的步骤，并表明所参照protocol的具体名称和出处即可。实验记录的书写要求

-实验流程的记录实验记录注意的问题实验记录不允许隔天写（未记录改变条件之例）以及写在纸片上。保持实验记录的真实性和完整性；记录时间（年、月、日）。原始数据（包括照片）必须贴在当天的试验结果栏里；不要保留在公共计算机里。即便是阴性结果，也必须保留。不能仅记录符合主观想象的内容和自认为成功的实验。定期整理、分析数据，并向导师汇报。养成实验后及时整理和分析实验数据的习惯，常会有意想不到的收获。实验资料的保存实验的实施预实验：方法的熟悉；实验条件的摸索正式试验：实验条件和操作标准化，设计必要的对照，保证重复性，满足统计学的样本数。实验记录的正确书写和实验数据记录的保存实验结果的正确观察、分析和判断。观察中常见的问题“留意意外之事”是研究工作者的座右铭。在观察的邻域中，机遇只偏爱那种有准备的头脑。观察中常见的问题：

-受主观因素的影响：人工测量

-忽视细节：曼切斯特医生教学

-视而不见；“我们见到的只是我们知道的。”－歌德司空见惯、不了解或无兴趣的现象；某些既非意料之中、又非特地寻找的现象

-虚假的观察：产生错觉；头脑本身滋生的（Goetingen心理学会）：头脑容易无意识地根据过去的经历、知识和自觉的意愿去填补空白。要学会观察不知道的和意料外的现象；有效的观察是指注意到某个事物，并通过将它和某个注意到的或已知的事物联系起来，赋予其意义；因此，观察既包含知觉因素又包含思维因素在内。实验观察类型自发观察或被动观察（即意想不到的观察）：为进行有效的自发观察，首先须注意某个事物或现象，将其与过去经验中的有关知识相联系，或在思考此现象中提出某种假说。（苹果掉地）诱发观察或主动观察（即有意识安排的观察）：通常是根据假说安排的观察。研究过程中，研究者常注重主动观察的现象，而忽视被动观察的现象。最好的办法是在观察实验过程中忘记自己的假说和预期结果。实验观察的原则客观性与真实性：客观地观察实验结果，避免对实验观察的倾向性和忽视意料之外的实验现象。（假说倾向性）实时性：实验结果的观察和收集与时间的选择有关，某些实验现象瞬间出现或持续时间很短，若错过最佳时间即难以被观察到。（信号分子磷酸化等）完整性：实验结果是否完整，可直接影响实验结论。（双峰曲线）科学观察培养科学观察习惯，提高科学观察能力

根据实验目的和设计进行实验操作，除观察某些主要变化及预期目标外，也有必要观察操作中的某些细微变化（Western)以及仪器设备的状况等。认真、细致、有始有终的观察习惯：在实验观察中，既须目的明确地观察实验结果，又须对可能发生的情况有充分估计和准备。有效的科学观察还须有良好的知识基础，只有熟悉正常情况，才能注意到不寻常或未加释明的现象。观察与思维紧密结合：观察是一种理性知识参与下的认知过程。实验结果的分析和判断结果的判断：－实事求是，必须排除任何操作因素引起的误差；－判断实验结果的正确性和可信性，具有统计学意义；－对所得到的结果进行分析，要搞清该结果可能说明的一切问题，捕获实验结果中的全部信息；－分析结果与结果之间的相互关系和内在的联系；QuantitationanalysisofTNF-αinducedapoptosisandnecrosisbyFCM实验结果的分析和判断结果的判断：－实事求是，必须排除任何操作因素引起的误差；－判断实验结果的正确性和可信性，具有统计学意义；－对所得到的结果进行分析，要搞清该结果可能说明的一切问题，捕获实验结果中的全部信息；－分析结果与结果之间的相互关系和内在的联系；两型TNF体外杀瘤率两型TNF体内抑瘤率结果判断中常见的逻辑错误

不能读懂结果的全部信息；不能逻辑分析不同结果之间的关系；看表面现象，缺乏本质认识:TNFR1表达以先后而判断因果：慢支治疗与气候以臆想代推理：利血平与新药视“同时”为“相关”：脑猪囊虫病与乙型脑炎“先入为主”、“喧宾夺主”：银环蛇咬伤中毒致呼吸麻痹和休克；以偏概全、轻率概括：服用乌洛托品疣赘消失，引申出“乌洛托品可治疗人类癌肿”的结论。

预先激活TM-TNF-

反向信号对

NK92细胞杀伤的影响读出结果的全部信息TNFR封闭肽对佐剂性关节炎腹腔巨噬细胞IL-1bmRNA的影响封闭肽正常关节炎野生型和C-28F突变型TM-TNF-a反向信号对I-kB降解的影响

I-kB→1234561：对照；2：sTNFR1；3：转染空载PCDNA3.0＋sTNFR1；4：转染C-28F突变型TM-TNF-a+sTNFR1；5：转染野生型TM-TNF-a+sTNFR1；6：转染缺失胞浆段TM-TNF-a+sTNFR1。该结果提示什么？1对照；2COS-7；3转染空载PCDNA3.0；4转染C-28F突变TM-TNF-

；5转染野生型TM-TNF-

RealtimePCRC-28FTM-TNF-

突变体丧失诱导U937细胞转录iNOSmRNA的效应该实验结果肯定的条件是什么？Fig4DeathmodeswitchedfromapoptosistonecrosisbymemTNF-amutantY87F

Cleavedcaspase-3-cleavedPARP(89kDa)--actin-19kDa-17kDaWild-memTNF-

control(MCF-7)Y87FmemTNF-

s-TNF

pcDNA3.0-fulllengthPARP(116kDa)C样品排列不一致！NF-kBactivationofRajicelldecreasedafterlipidraftsdisruptionAftertreatmentofMCD,RajicellwerelysedanditslysissupernatantwereusedtoNF-kBdetection.NF-kBweredetectedbyELISA.如何下结论？mTNFexpressionvectorweretransfectedtoHelacell,andthenusethiscellaseffectcelltokillhumanEVC-304cell.Hela+TNFwtwastransfectedwithwildtypemTNF,Hela+TNF(-47)wastransfectedwithmTNFmutatedon-47whichdeletedthepalmitoylatedsite.DeletionofpalmitoylatedsitehasnoeffectonmTNFcytotoxity该结果能否说明TNF不在脂筏里？为什么？前后结果内在联系提示什么？mTNFexpressionincreasedafterMCDtreatment.RajiRaji+MCD必须排除何种因素？如何排除？TNFR1——TNFR2——免疫共沉淀TNFR1——TNFR2——TNFR1——TNFR2——为何两种受体共沉淀的信号分子一样？TNFR2抗体检测TNFR1抗体检测TNFR抗体交叉实验科研项目的策划与实施

研究计划的安排科研准备工作和实验室安全实验的实施机遇灵感机遇在新发现中的作用巴斯德发现减毒病原体可以作为疫苗；细菌染色的最重要的方法是丹麦内科医生革兰发明的：他试图对肾切片双染，将细胞核染成紫色，微管染成棕色，故用了龙胆紫，接著又用了碘溶液。他发现这样处理过的组织，能用酒精使其迅速褪色，但某种细菌仍保持蓝紫色，故将之用以辨别不同的细菌。离体青蛙心脏在生理盐水中可保持跳动半小时。一次，英国伦敦大学医院的生理学家、内科医生林格发现他的离体青蛙心脏连续跳动了好几小时。他非常惊讶，后来发现是他的实验助手在制作盐水溶液时用的不是蒸馏水而是自来水。根据这个线索就不难断定自来水中的哪些盐分引起了生理活动的增加。从而发现了格林氏溶液。LouisPasteur1879使大家吃惊的是：几乎所有这些家禽都经受住了这次接种，而先前未接种的家禽，经过了通常的潜伏期后则全部死掉了。这一点甚至连巴斯德自己或许也大吃一惊，他没有预料到这样的成功。机遇只垂青那些懂得怎样追求她的人。－查理.尼科尔机遇在新发现中的作用巴斯德发现减毒病原体可以作为疫苗；细菌染色的最重要的方法是丹麦内科医生革兰发明的：他试图对肾切片双染，将细胞核染成紫色，微管染成棕色，故用了龙胆紫，接著又用了碘溶液。他发现这样处理过的组织，能用酒精使其迅速褪色，但某种细菌仍保持蓝紫色，故将之用以辨别不同的细菌。离体青蛙心脏在生理盐水中可保持跳动半小时。一次，英国伦敦大学医院的生理学家、内科医生林格发现他的离体青蛙心脏连续跳动了好几小时。他非常惊讶，后来发现是他的实验助手在制作盐水溶液时用的不是蒸馏水而是自来水。根据这个线索就不难断定自来水中的哪些盐分引起了生理活动的增加。从而发明了格林氏溶液。科研项目的策划与实施

研究计划的安排科研准备工作和实验室安全实验的实施机遇灵感真正可贵的因素是灵感

－爱因斯坦灵感用在这里是指对情况的一种突如其来的颖悟或理解，也就是人们在不自觉地想着某一题目时，虽不一定但却常常跃入意识的一种使问题得到澄清的思想。我决心放下工作，放下有关工作的一切思想。第二天，我在做一件性质完全不同的事情时，好像电光一闪，突然在头脑中出现了一个思想，这就是解决的办法……简单到使我奇怪怎麽先前竟然没有想到。产生灵感最典型的条件是：对问题进行了一段时间专注的研究，伴之以对解决方法的渴求；放下工作或转而考虑其他；然后