【基础医学】思维与科研多媒体讲稿.ppt
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1、1,思维与科研,2,医学科学研究包括科研设计、科学实验、分析实验结果三个部分。,科研设计是最重要的。选定一个起点高、设计周密、指标合理、科学性强而又切实可行的实施方案是取得高水平研究成果的关键。,3,近年来随着医学科技的飞速发展,对医务工作者提出了更高的要求,为了适应社会的需求,每个医务工作者,除了进行临床工作外,还要进行一些科学研究。为此,我们对科研选题、科研设计、科研工作中生物样品分析中的理化实验原理及科研论文的写作等方面与大家进行讨论。,4,科研设计,(一)科研选题 1、充分做好选题前的准备工作科技人员在选择课题前,应大量查阅文献资料,认真收集阅读与本课题有关的研究资料,前人的经验和知识
2、是可以借鉴的宝贵财富,文献正是这些知识的载体。,5,在收集资料时,除查阅收入光盘的文献外,对一些没有收集到光盘中的期刊、成果出报,会议录等也不宜忽视,这样可有效地扩大文献资源,更全面地了解哪些问题已经解决,哪些还没有解决。你要研究的问题,它的科学价值、社会效益和经济效益如何?主要的技术关键是什么?你有没有可能去解决它?对可能出现的问题有哪些解决的途径等。,6,这一过程可使你提出的问题得到进一步的深化、系统、完善,使其新颖性、科学性和可行性进一步增加,能有效地防止低水平、重复性研究课题的选择。,7,2、遵循选题原则、选择优秀课题 选题时应严格遵遁需要性、目的性、创新性、先进性、科学性、可行性、效
3、能性七项基本原则。其中创造性是科研劳动最主要的特征,科研劳动最忌那种毫无意义的重复他人的工作。,8,所谓创新性即是那些前人没有研究和涉及的问题,是本学科的空白点,或者是前人虽对此有研究,但你的研究将会对即往的理论认识有新的发展和补充;或过去对这个问题有一些零星报导,你选择了根据你所在地区的特色进行系统研究,能充分体现你所研究的特色。,9,当然在考虑创新的同时也不要忽略了其它的原则,因为这七项基本原则是互相联系但又相互制约的,如需要性和可行性间、创新性与效能性间常常会出现矛盾,创新性和先进性方面、目的性和效能性间又常常较为一致。所以选题时必须根据具体情况全面分析和考虑,使这七项基本原则达到有机的
4、统一。这样才能选择到优秀的研究课题。,10,3、选题时应考虑到自己的研究基础和优势 现在各招标单位科研经费都十分紧张,都愿将有限的经费投入到极有可能取得成功的申请项目上,所以预试验结果及以往的研究基础对中标均有不同程度的影响。选择有研究基础形成优势的领域进行深入探讨,不失为明智之举。,11,根据自己研究基础、研究优势选择课题投标,最容易获得上级部门奖励,而持之以恒,最容易出成果。打一枪换一个地方,长期不能确定研究方向,不顾本单位优势和条件,盲目挤“热门”,抢前沿,结果可能是终生不获。,12,(二)研究方案要臻密完善 据统计学资料发现,在各级招标未获资助课题中,有 5 0%以上研究方案的设计有问
5、题,如不合理,不可行,不具体等等。研究方案的设计应围绕着研究问题,抓住问题的根本,具体清晰的描述。切记内容不能太庞杂,缺乏重点。,13,新的思路和研究方法的使用,特别是创新之处,应具体写,对创新部分或对已有方法和研究手段的变动,要详细描述并说明变动原因,或采用这种新方法的理由和优势。不要让评审专家猜测你采用这种方法是否有依据,是否有可行性等等。,14,对于研究中可能遇到的困难,应有充分的准备,并制定相应的对策,千万不能存侥幸心理,想掩饰这些困难,导致评审专家认为你根本没有充分掌握这方面的知识,课题缺乏可行性而导致失利。,15,1选择合适的研究对象 在科研设计中,受试对象的选择在医学实验中是十分
6、重要的,受试对象选择合适,就可能得到预期结果。如选择不当则可能导致研究无法进行。实验工作的受试对象通常选择动物和人体两种。在人体进行的实验中应注意选择相应的易感人群。病例选择宜拟定严格的标准,尽可能排除非处理因素的影响,以保证实验结果的可靠性。,16,大多实验工作应先做动物实验后再移植到人体,动物的选择应根据研究内容,充分考虑动物的种类特点、品系、性别、年龄、体重、解剖和生物学特点等。如忽视这些环节则可能导致实验失败。如拟研究冠状循环的动物,如选择冠状循环良好的兔子则可使实验顺利进行,如选用缺乏冠状血管龟类,则注定要失败。如进行肿瘤细胞接种,选择普通的品系可能较难成功,而选择先天性免疫缺陷的裸
7、鼠则比较容易成功。,17,又如一位学者判断煤焦油可能有致皮肤癌的作用,他开展此项研究时,实验对象选择了大鼠,采用煤焦油反复涂大鼠的耳朵,结果一无所获,而日本的二位博士也开展研究工作,他们选用了兔子做为此项研究的对象,用煤焦涂在兔子的耳朵上,结在兔子耳朵上诱导出肿瘤。说明大鼠对煤焦油的致癌作用是不敏感的,而兔子敏感的。因此我们在选择研究实验对象时务必多阅读有关文献,根据不同研究对象的特点,精心选择。避免不必要的人力、物力的浪费.,18,2注重统计学设计(1)选择合适的样本足够的样本含量可以保证试验的重复性,在估计样本含量时要避免二种倾向。一是片面追求增大观察例数,结果造成人力、财力和时间的浪费。
8、这种过份追求数量,对研究结果会造成不良影响.,19,另一种是在科研设计中,忽视应当保证足够样本含量的重要性,样本含量太小,检验效能偏低,导致总体中本来存在的差异未能检验出来,出现了非真实阴性结果。样本的选择应根据研究类型的不同,研究对象的变异性、假阳性或假阴性错误的概率,数据资料的类型及数据处理方法的选用来确定样本的不同含量。,20,(2)遵循对照,随机和重复的原则 严格的对照是科学研究结果准确性的保证。实验组和对照组除了要观察的因素外,其它条件也尽可能相同,有完全的可比性,才能排除影响因素,得出正确结论,即对照组的设立必须符合一致的条件。分组应遵循“随机化”的原则,使每一个研究对象都具有同等
9、机会被分到实验组和对照组中,从而缩小抽样误差。,21,严格避免研究者主观臆断,而导致研究结果的不可靠性。除用随机抽样减少误差外,重复试验是保证实验结果可靠的另一种基本方法。只有重复试验才有把握得出可靠而正确的结论.,22,(3)最大限度地控制误差,在医学科研中,如果对各种因素处理不当则会影响实验效果,产生种种误差,有自然误差,也有人为误差。要想有效地控制实验误差,除必须遵循随机化、均衡化和重复性的原则外,还应坚持被试因素的一致性。如同一被试药物的性质、纯度必须一致,试剂的配制、贮放时间、温差也应基本相同。选择受试对象时要考虑年龄、性别、生活习惯、职业等因素影响,最大限度的控制误差,以保证研究处
10、理因素发挥真正的效应。,23,在科研设计中需把握的环节也比较多,除上面提到的外,另外经费预算、课题人员组成结构是否合理等,均不同程度地影响着投标的效果。相信只要们在各个环节上多加把握,使整个科研设计清晰、具体、合理、可行,定将大大提高课题的中标率。,24,科学研究中机遇的捕捉,机遇是指在科学实践中意外的或偶然的发现,并由此导致科学技术和科学理论的重大突破。临床机遇是指在临床实践中导致科学发现的客观事件。在医学科学的发展过程中,因机遇引起的新发现的例子很多。,25,如:叩诊法,是维也纳医生奥恩布鲁格由敲打酒桶的声音来鉴别酒的容量,从而发明了叩诊法;听诊器的发明是法国医生雷内克,由于观察儿童游戏时
11、而得到的启示;显微镜是荷兰的简森由于无意中将两块镜片重叠在一起看远方物体而发明的,其他如一些抗菌素的发现,外科创伤疗法的革新,都是在临床机遇中发现的。,26,因此,探讨一下机遇在临床实践中的作用,提高临床医生捕捉机遇、利用机遇的自觉性和能力,对于推动医学科学的发展具有重要意义。纵观生物学和医学的发展史,几乎绝大部分的新发现都是意外做出的,或至少含有机遇的成分。临床机遇可以成为医学理论发展的先导,并成为研究的新起点,特别是那些最重要的具有开创性的发现。,27,实践证明,机遇对医学发现的真正意义在于为医学科学技术发明提供线索,推动医学科学技术的重大发现与发明。在医学科学技术研究中,偶然的机遇,往往
12、能够透露大自然的信息,给人们提供重要线索,拓宽人们的思维范围,提醒人们扩大实践的干预范围,从而做出重大发现。所以,如何捕捉和利用机遇,对于医学科研工作者来说是很有意义的。,28,1明确认识机遇的作用 医学科研工作者应该把主要精力放在有目的的研究上,而不是寄希望于偶然事件上,既要扎扎实实地工作,又要处处留心意外事件,对有意义的偶发事件进行认真研究。科学的发现和发明,常常是通过机遇的线索而诱导出来的。,29,偶然性之所以重要,它不仅始终是受内部的隐蔽着的规律支配的,是一种必然性的表现;还在于它作为研究对象和思维形式,常常是必经的一个路口,必然性正是通过大量的偶然现象表现出来的。,30,1899年,
13、德国内科医生冯梅林和俄国病理学家明可夫斯基合作研究胰脏在消化过程中的功能时,给狗做了胰脏切除术。术后,一位助手偶然发现这只狗的尿招来了成群的苍蝇,他将此事报告了明可夫斯基。当明可夫斯基化验、分析狗尿后,发现其中有糖,于是领悟到胰脏和糖尿病有密切关系。这个例子说明偶然性同时又是必然性。,31,从偶然性来说,如果被实验的狗没有处在苍蝇滋生的环境,如果那位助手对此事漫不经心,见到了也不去报告,便无从作出新发现。但是,在这些偶然性的背后存在胰腺和糖尿有关的这一必然性的因素在起作用,所以,它又不是纯粹的偶然性。机遇的必然性和偶然性的关系,要求我们善于透过偶然的现象去揭示机遇的本质,。,32,2善于把握机
14、遇的好发时机 科学的发展史告诉我们,机遇一般多发生在理论和实践尚不很成熟的学科,或者一般主要从观察现象入手探索内部复杂规律的学科。如生物学和医学面对的是生物和人,结构功能相当复杂,是机遇好发的科研领域。如人脑机能生理生化学的研究、人体免疫防御机制的研究、肿瘤病的防治研究等。这方面的例子相当多,如青霉素的发现、牛痘疫苗的应用、内分泌调节机制的研究、放射免疫测定法的发现等,都是生物学和医学上机遇导致重大发明的有力证据。,33,机遇好发的时间,有以下三点值得注意:1与当时的科学发展水平相适应的机遇,才容易为当时的科学工作者捕捉。如电子计算机X线全身体层扫描仪的研制成功,是在X射线发现之后和电子计算机
15、广泛应用之后才能实现;电磁效应的偶然发现,是在人类发明电和磁之后,特别是电池发明之后才能发现。没有一定的客观条件和相应的认识手段,机遇不会出现。,34,2 科研的重大课题与社会需要相结合的时候 很多人对同一课题同时进行大量的观察和实验,必然导致机遇出现的机会增多。如近几年世界范围对超导体的研究、癌症的研究、艾滋病的研究,这几个领域出现机遇例子就多。,35,3 随着研究方法的进步和研究手段的更新,机遇也会增多。在现代科学飞速发展的今天,科学方法、先进技术、现代设备是决定医学科学发展的三个基本条件。系统方法、教学方法、科学假说等现代科学方法、电子计算机和电子显微镜等新技术手段,为人们提供了认识世界
16、和改造世界的锐利武器。,36,如显微镜发明之后,很快就发现了细胞、红细胞、精子、细菌和病毒等,展现了一个与宏观世界完全不同的微观世界。当电子显微镜问世以后,又发现了光镜下所不能发现的细胞结构成份,如内浆网、微丝、微管、溶酶体等。,37,4具备发现机遇的主观条件 一个杰出的科学家,既要掌握广搏的科学知识,又要掌握科学的方法,具备科学的素质。先进的科学方法论,为打开科学的大门提供了重要条件。历史上许多有成就的科学家,又是科学方法论的研究者。科学家爱因斯坦的物理学的进化对演绎、假说、理想实验等方法有许多深刻的见解。我们称赞科学史上的各项成就,也钦佩为取得这些成就而摸索出来的巧妙方法。有些人让机遇在眼
17、前溜过,显然也与他们自身的科学素质有关。,38,法国的约里奥居里用粒子轰击铍时打出了中子,但他没有认出是中子,却误认为是高能的射线。1932年,查德威克证明约里奥居里发现的不是高能射线,而是中子,因而获得了诺贝尔物理奖。约里奥居里责备自己说:“我真笨呀!”他对自己错过了有可能发现中子的机遇而深感后悔。,39,同样在伦琴发现X线之前,至少有另一物理学家注意到这一射线的存在;弗莱明发现青霉素之前,斯特科曾注意到霉菌能抑制葡萄球菌菌落的现象。为什么这些机遇,不少人视而不见、见而不闻呢?显然这里与个人的科学研究素质、知识深广、思想的敏锐等方面有关。正如巴斯德指出的“在观察的领域中,机遇只偏爱那种有准备
18、的头脑”。,40,那么,科学家具备哪些主观条件,才能有较多的机会捕捉到机遇呢?一要有广博的知识储备,才能发现问题,揭示矛盾,这是捕捉机遇的基础。具有广博知识、丰富经验和广泛兴趣的人,就可能有比别人更多的机会捕捉到机遇。如生理学家伽伐尼在解剖青蛙时,意外地发现蛙腿神经收缩时有静电仪放电的现象,如果他没有丰富的物理学知识及实验的经验,能通过这一机遇而发现“生物电流”是不可能的。,41,二要有批判的头脑,敢于冲破传统观念的束缚,这是捕捉机遇的关键。传统的观念,习惯的影响,禁锢着人们的思想,阻隔着人们的视线,影响人创造力的发挥,常常使人看不见新事物、新现象。因此,冲破传统观念的束缚,是捕捉机遇的关键所
19、在。三是要有良好的思维品质,即敏锐的观察力、高度的判断力、丰富的想象力、科学的鉴赏力、辩证的思维能力、强烈的好奇心及科学的探索精神,等等。,42,有时,机遇带给我们线索的重要性十分明显,但有时只是微不足道的小事,只有很深造诣的人,其思想满载着有关论据并已发展成熟,适于作出发现,才能看出这些小事的意义所在,这说明捕捉机遇与知识经验的关系,机遇与发现的关系。没有丰富的知识和经验,也就没有机遇和灵感可言;有准备的头脑,才能抓住机遇,不坐失良机。,43,这就要求临床医务工作者扎扎实实地学习,孜孜不倦地研究,以广博的知识为基础,以科学的方法作指导,勤于思考,勇于探索,善于发现和利用临床实践中的机遇,为医
20、学发展作出贡献。,44,几种分析方法简介,一、光学分析方法简介二、电化学分析方法简介三、色谱分析方法简介,45,分析方法 原理 灵敏度,一、光化学分析法,(一)分光光度法,被测物质对可见光紫外光、红外光的吸收程度,10-5g/L-10-9g/L,导数分分光度法 动力学光度法、胶束增溶、多元配合物分光光度法),46,(二)荧光光谱法,1、荧光分析法(FR),荧光强度,10-12g,2、化学发光法(CL),化学反应中发出的光,10-14 g,分析方法 原理 灵敏度,47,48,49,定量分析依据:F=2.3 I0 l c=Kc,50,分析方法 原理 灵敏度,(三)原子光谱,1.原子吸收光谱法(AA
21、S),气态下的基态原子对特征谱线的吸收,10-10 g 火焰法10-12 g 石墨炉 法,2.原子荧光谱法(AFS),基态原子发射特征荧光,10-10 g-10-12 g,3.电感耦合高频等离子体发射光谱法(ICP),在等离子体中受激发原子而发出的特征谱线,10-5 g-10-12 g同时测 30-40种元素,51,分析方法 原理 灵敏度,二、电化学分析法,(一)离子选择 性电极法(ISE)一般电极,膜电位,10-6 mol/L,新型电化学生物传感器发展较快,膜电位,10-12 mol/L,52,分析方法 原理 灵敏度,(二)伏安法,1.极谱法,A-V曲线,10-5 mol/L,2.催化极谱法
22、,催化波,10-9 mol/L-10-12,3阳极溶出伏安法(ASV),先电积富集再溶出,10-6 mol/L-10-12 mol/L,4.电位溶出伏安法(ASV),E-t曲线,10-14 mol/L,53,分析方法 原理 灵敏度,三、色谱分析法,1、高效液相色谱法,待测成分在互不相溶的两相中溶解度或亲和力的不同,10-9 g 10-12 g,2气相色谱法,易挥发性的物质在气-液及气-固相两相中的分配系数的不同,10-6 g-10-12 g,54,分析方法 原理 灵敏度,尺寸排阻 色谱(SEC),用化学惰性的多孔性物质(凝胶)为固定相,试样按分子体积大小不同进行分离分析的液相色谱法,10-5
23、g-10-9 g,55,分析方法 原理 灵敏度,4.毛细管电泳法(CE),以高压电场为驱动力,以毛细管为分离通道,依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而进行分离分析的液相分离技术。,10-13-10-15mol紫外检测器10-9-10-21mol荧光检测器,56,三、生物祥品中痕量成份分析,(一)、一般生物样品的分析,1、方法的选定,依据待测定组分性质,查阅文献,结合既住工作,予选待研究的方法,写出简要文献综述,提评论意见,申述予选方法的理由,提出研制的技术路线。,57,2、取样的原则,样品应具有代表性,能反映总体的质和量。要求离体样品中待测成分不变。则采样要求:,取样容器和取样工具的材
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