1、醫學科學研究入門醫學科學研究入門2. 科研設計與課題申請書的撰寫科研設計與課題申請書的撰寫Background mini reviewUnclearControversialNot reportedFurther investigationShortcomingsHypothesisExperimentsConclusionFuture InvestigationSignificanceMethodResultsDiscussion科科 研研 設設 計計科科 研研 設設 計計v概論概論v醫學科研的基本要素醫學科研的基本要素v科研設計的基本原則科研設計的基本原則v科研設計的基本步驟科研設計的基本

2、步驟v統計學設計統計學設計定定 義義 醫學科研設計是研究醫學科學研究中如何科學、合理地醫學科研設計是研究醫學科學研究中如何科學、合理地安排實驗因素，提高實驗效應，及如何排除影響實驗的非處安排實驗因素，提高實驗效應，及如何排除影響實驗的非處理因素。考慮周全、設計合理的研究方案可收事半功倍之效，理因素。考慮周全、設計合理的研究方案可收事半功倍之效，而設計不佳的研究方案常招致失敗及時間、經費的浪費。而設計不佳的研究方案常招致失敗及時間、經費的浪費。 專業設計：專業設計： 指運用專業理論知識和技術進行設計指運用專業理論知識和技術進行設計, , 主要主要是解決研究的有用性、獨創性和科學性是解決研究的有用

3、性、獨創性和科學性, ,以回答、解決科學以回答、解決科學問題，驗證專業假說。問題，驗證專業假說。 統計學設計：運用數理統計學理論和方法進行設計統計學設計：運用數理統計學理論和方法進行設計, , 包包括資料的收集、整理、分析全過程的統計學設想和科學安排，括資料的收集、整理、分析全過程的統計學設想和科學安排，以保證樣本的代表性和樣本間的可比性以保證樣本的代表性和樣本間的可比性, ,以最少的調查、實以最少的調查、實驗觀察例數進行高效率的統計分析，得出準確的結果和可靠驗觀察例數進行高效率的統計分析，得出準確的結果和可靠的結論。的結論。 專業設計錯誤專業設計錯誤v蘇聯一神經論權威設計了免疫抗體形成的神經

4、反射機制的實驗：他將動物后肢與軀體分離，僅保留由肢體傳入軀體的神經干，然后在“離體”后肢注射抗原，不久將該神經干切斷。過些時候動物血中出現特異性抗體。該權威認為特異性抗體是由于抗原作用于神經感受器經反射而形成的。v設計用動物急性感染實驗模型研究Th1/Th2細胞在炎癥中的作用。定定 義義 醫學科研設計是研究醫學科學研究中如何科學、合理地醫學科研設計是研究醫學科學研究中如何科學、合理地安排實驗因素，提高實驗效應，及如何排除影響實驗的非處安排實驗因素，提高實驗效應，及如何排除影響實驗的非處理因素。考慮周全、設計合理的研究方案可收事半功倍之效，理因素。考慮周全、設計合理的研究方案可收事半功倍之效，而

5、設計不佳的研究方案常招致失敗及時間、經費的浪費。而設計不佳的研究方案常招致失敗及時間、經費的浪費。 專業設計：專業設計： 指運用專業理論知識和技術進行設計指運用專業理論知識和技術進行設計, , 主要主要是解決研究的有用性、獨創性和科學性是解決研究的有用性、獨創性和科學性, ,以回答、解決科學以回答、解決科學問題，驗證專業假說。問題，驗證專業假說。 統計學設計：運用數理統計學理論和方法進行設計統計學設計：運用數理統計學理論和方法進行設計, , 包包括資料的收集、整理、分析全過程的統計學設想和科學安排，括資料的收集、整理、分析全過程的統計學設想和科學安排，以保證樣本的代表性和樣本間的可比性以保證樣

6、本的代表性和樣本間的可比性, ,以最少的調查、實以最少的調查、實驗觀察例數進行高效率的統計分析，得出準確的結果和可靠驗觀察例數進行高效率的統計分析，得出準確的結果和可靠的結論。的結論。 實驗設計實驗設計實驗設計主要為了保證科研結果符合四個實驗設計主要為了保證科研結果符合四個性：性：有用性：目的性和可行性有用性：目的性和可行性獨創性：先進性獨創性：先進性可重復性可重復性經濟性經濟性科科 研研 設設 計計v概論概論v醫學科研的基本要素醫學科研的基本要素v科研設計的基本原則科研設計的基本原則v科研設計的基本步驟科研設計的基本步驟v統計學設計統計學設計是否主動施加干預是否主動施加干預?1. 實驗研究實

7、驗研究(干預干預): 受試對象：人受試對象：人臨床試驗（臨床試驗（clinical trial） 動物動物動物實驗（動物實驗（ animal experiment ） 臨床試驗：治療臨床試驗：治療臨床療效實驗臨床療效實驗 預防預防社區干預實驗（社區干預實驗（community intervention trial） 2. 調查研究調查研究(無干預無干預):被動地觀察、如實記錄被動地觀察、如實記錄 聯系：聯系： 調查研究可為實驗研究提供線索，而實驗研究調查研究可為實驗研究提供線索，而實驗研究還需要通過調查研究加以證實。還需要通過調查研究加以證實。降壓藥降壓藥高血壓病人高血壓病人血壓值血壓值處理因

8、素處理因素受試對象受試對象實驗效應實驗效應三要素：三要素：1.處理因素；處理因素；2.受試對象；受試對象；3.實驗效應實驗效應其他因素其他因素其他效應其他效應處理因素處理因素(study factor，treatment) 例：藥劑、手術方法、毒物例：藥劑、手術方法、毒物v 抓住主要處理因素抓住主要處理因素v 區分處理與非處理因素區分處理與非處理因素v 處理因素必須標準化處理因素必須標準化 處理因素是指外界施加于受試對象的因素，處理因素是指外界施加于受試對象的因素，是在實驗中需觀察并闡明其效應功能的因素。是在實驗中需觀察并闡明其效應功能的因素。單因素單水平單因素單水平表表3-1細菌脂多糖對人外

9、周血單個核細胞干擾素細菌脂多糖對人外周血單個核細胞干擾素分泌的影響分泌的影響組別組別 目目 的的LPS 觀察觀察LPS（1g/ml）刺激后人外周血單個核細胞干）刺激后人外周血單個核細胞干 擾素擾素分泌水平分泌水平 對照對照 溶劑（溶劑（PBS），其他條件與實驗組一致，排除非處），其他條件與實驗組一致，排除非處 理因素引起的變化理因素引起的變化單因素多水平單因素多水平孕激素對滋養細胞基質金屬蛋白酶-9表達的影響 組別 目 的孕激素110-7 mol/L 觀察不同濃度的孕激素對滋養細孕激素110-6 mol/L 胞表達基質金屬蛋白酶-9的影響 孕激素110-5 mol/L 空白對照 排除非處理因素

10、的干擾多因素單水平多因素單水平 美托康對大鼠腦缺血再灌注損傷的保護作用 組別 腦缺血再灌注 美托康 目 的 處理組 + + 觀察美托康對大鼠腦缺血再 灌注損傷的保護作用 對照A 假手術 + 觀察美托康的影響對照B + - 觀察腦缺血再灌注的影響 對照C 假手術 - 排除手術的影響 對照D 不手術 - 排除其他因素的影響 多因素多水平 地塞米松抗過敏效應實驗研究地塞米松抗過敏效應實驗研究 組別 口服 肌注 目的處理組A 0.1 mg/kg 口服小劑量地塞米松對過敏反應的作用 處理組B 0.5 mg/kg 口服中劑量地塞米松對過敏反應的作用 處理組C 1.0 mg/kg 口服大劑量地塞米松對過敏反

11、應的作用 處理組D 0.1 mg/kg 肌注小劑量地塞米松對過敏反應的作用 處理組E 0.5 mg/kg 肌注中劑量地塞米松對過敏反應的作用 處理組F 1.0 mg/kg 肌注大劑量地塞米松對過敏反應的作用 對照組G 溶劑 排除口服因素造成的影響 對照組H 生理鹽水 排除肌注因素造成的影響 對照組I 排除其他因素的影響 受試對象受試對象(study subjects)病例的選擇：納入標準、剔除標準病例的選擇：納入標準、剔除標準動物的選擇：種類、品系、年齡、體重、窩別、動物的選擇：種類、品系、年齡、體重、窩別、營養營養離體器官、組織離體器官、組織 細胞細胞 分子分子 須對處理因素敏感須對處理因素

12、敏感 反應須穩定反應須穩定 體內外實驗相結合體內外實驗相結合 in vitro， in vivo， ex vivo人體實驗常見的設計類型人體實驗常見的設計類型v病例報告病例報告 為疾病的發病表現、機理及診治提供詳盡的感性為疾病的發病表現、機理及診治提供詳盡的感性資料。病例報告往往是識別新出現或不常見的資料。病例報告往往是識別新出現或不常見的疾病疾病或疾病罕或疾病罕見表現的第一線索。見表現的第一線索。v橫斷面研究橫斷面研究 包括普查和抽樣調查。包括普查和抽樣調查。 v病例對照研究病例對照研究 回顧病例組暴露因素，通過與對照組進行比回顧病例組暴露因素，通過與對照組進行比較，研究這些暴露因素的發生頻

13、率與某疾病之間的關系。較，研究這些暴露因素的發生頻率與某疾病之間的關系。(由果到因）由果到因）v隊列研究隊列研究 按照所研究人群是否暴露于某種因素將受試對象按照所研究人群是否暴露于某種因素將受試對象分為實驗組和對照組，隨訪觀察兩組人群某病的發病率，判分為實驗組和對照組，隨訪觀察兩組人群某病的發病率，判斷暴露因素與疾病發病率的關系。分為前瞻性隊列研究斷暴露因素與疾病發病率的關系。分為前瞻性隊列研究(由由因到果）和回顧性隊列研究。因到果）和回顧性隊列研究。v臨床試驗臨床試驗 臨床試驗中的受試對象一般采用隨機化原則分為臨床試驗中的受試對象一般采用隨機化原則分為治療組和對照組，觀察治療手段的療效。治療

14、組和對照組，觀察治療手段的療效。 動動 物物 分類分類v按微生物學要求，實驗動物可分為按微生物學要求，實驗動物可分為4個等級個等級 ：I級：普通動物 II級：清潔動物 III級：無特殊病原體動物 （SPF）IV級：無菌動物 （GF）v按照遺傳學特性要求，實驗動物也可分為按照遺傳學特性要求，實驗動物也可分為4類：類：I類：近交系或稱為純系動物II類：突變系動物，包括轉基因動物和基因敲除動物III類：遠交系動物，又稱封閉群 IV類：雜交群或稱異系雜交 v家兔對體溫變化十分敏感，宜選用做發熱、解熱及致熱源檢查實驗。家兔對體溫變化十分敏感，宜選用做發熱、解熱及致熱源檢查實驗。v觀察避孕藥對排卵影響的實

15、驗宜選用兔、貓；對具有雌激素活性的藥物觀察避孕藥對排卵影響的實驗宜選用兔、貓；對具有雌激素活性的藥物進行避孕藥效研究，不能選用小鼠與大鼠。進行避孕藥效研究，不能選用小鼠與大鼠。v以高膽固醇膳食飼喂兔、雞、豬、狗、猴等動物，均可誘發高脂血癥或以高膽固醇膳食飼喂兔、雞、豬、狗、猴等動物，均可誘發高脂血癥或動脈粥樣硬化，而猴和豬的心臟冠狀動脈前降支還形成斑塊及大片心肌動脈粥樣硬化，而猴和豬的心臟冠狀動脈前降支還形成斑塊及大片心肌梗死，情況與人更為相似，故動脈粥樣硬化實驗多選用豬、猴及兔。梗死，情況與人更為相似，故動脈粥樣硬化實驗多選用豬、猴及兔。v家犬的胰腺、胃較小，宜用于胰腺摘除術及胃腸道生理的研

16、究。家犬的胰腺、胃較小，宜用于胰腺摘除術及胃腸道生理的研究。v大鼠無膽囊，不會嘔吐，故不能用于膽功能觀察；狗、貓、猴等動物嘔大鼠無膽囊，不會嘔吐，故不能用于膽功能觀察；狗、貓、猴等動物嘔吐反應敏感，適宜用于嘔吐實驗。吐反應敏感，適宜用于嘔吐實驗。vBALB/cBALB/c小鼠與其他近交系相比，肝、脾與體重的比值較大，對放射線甚小鼠與其他近交系相比，肝、脾與體重的比值較大，對放射線甚為敏感，故常用于制備單克隆抗體。為敏感，故常用于制備單克隆抗體。vC57BL/6C57BL/6小鼠具有干擾素產量高、對放射物質中等耐受、補體活性高、小鼠具有干擾素產量高、對放射物質中等耐受、補體活性高、易誘發免疫耐受

17、等特性，是腫瘤學及免疫學研究的常用品系。易誘發免疫耐受等特性，是腫瘤學及免疫學研究的常用品系。v如遺傳性高血壓大鼠、糖尿病小鼠、自身免疫病小鼠等。如遺傳性高血壓大鼠、糖尿病小鼠、自身免疫病小鼠等。v還可利用某些特殊缺陷型小鼠，如胸腺缺陷的裸鼠，由于缺乏還可利用某些特殊缺陷型小鼠，如胸腺缺陷的裸鼠，由于缺乏T T細胞，細胞，故可接種人腫瘤，用以篩選抗腫瘤藥等。故可接種人腫瘤，用以篩選抗腫瘤藥等。細 胞v原代細胞 ：經特殊分離方法從胚胎、組織器官及外周血等初分離的細胞在體外培養 。v傳代細胞：經傳代方式進行再次培養的細胞稱為傳代細胞。 v細胞株：單細胞大量擴增后形成生物學特性穩定的克隆化細胞群，稱

18、為細胞株 。包括正常細胞株和腫瘤細胞株。v基因缺陷和轉基因細胞株。v懸浮細胞和貼壁細胞。用細胞做實驗的優缺點用細胞做實驗的優缺點v不受機體內環境因素影響，從而避免個體差異，有利于探討各種物理、化學和生物因素對腫瘤細胞生命活動的影響。v便于同時從細胞、分子與基因三個水平研究腫瘤細胞的結構、功能及癌變發生機制。v能長期傳代、保存，便于觀察腫瘤細胞生物學特性和遺傳行為的改變。v能快速篩選抗癌藥物，適宜進行耐藥機制、信號轉導的研究。v研究周期較短，經濟。 缺點：v不能完全反映體內狀況，常與體內實驗互相驗證。v長期培養易改變原有的性狀。v易發生支原體感染。優點：優點：細胞庫資源細胞庫資源vATCC (A

19、merican Type Culture Collection) ，即美國細胞、菌種保藏中心，目前能提供 3000余種細胞系、15000余種細菌和噬菌體、2500余種動植物病毒、700余種人癌細胞系。vCascade Biologics, Inc.：該公司主要產品為人原代細胞，包括正常人皮膚細胞、心血管內皮細胞、角膜上皮細胞、黑色素細胞等。 v第四軍醫大學實驗動物中心：該中心保存多種腫瘤細胞株。 v武漢大學中國典型培養物保藏中心：是國內較大且保存品種較多的細胞保藏中心。E-mail: v中國科學院典型培養物保藏委員會細胞庫：是國內較大且保存品種較多的細胞保藏中心。 v中山醫科大學實驗動物中心。

20、v中國醫學科學院基礎醫學研究所、中國協和醫科大學基礎醫學院。 分子研究分子研究 DNA、RNA和蛋白質常用的重要數據庫為：v基因數據庫（. /Genbank/）v非編碼RNA數據庫（）v蛋白質數據庫（ spot/或）v蛋白質組分析數據庫（） 分子研究分子研究v基因與蛋白分子的檢測：單個、幾個與芯片基因與蛋白分子的檢測：單個、幾個與芯片的檢測；的檢測；v基因多態性研究、基因多態性研究、SNP、微衛星等、微衛星等v基因組、蛋白組和代謝酶組的變化基因組、蛋白組和代謝酶組的變化v基因和蛋白的調控、分子表觀遺傳學基因和蛋白的調控、分子表觀遺傳學v基因和蛋白的結構基因和蛋白的結構v基因和蛋白

21、的關系、蛋白與蛋白的相互作用基因和蛋白的關系、蛋白與蛋白的相互作用 實驗效應實驗效應 (experimental effect) 處理因素作用于受試對象的結果，通過觀察指標表達。觀察指處理因素作用于受試對象的結果，通過觀察指標表達。觀察指標應相關聯、客觀、精確、靈敏、特異。標應相關聯、客觀、精確、靈敏、特異。1. 客觀性：主觀指標和客觀指標。客觀性：主觀指標和客觀指標。2. 精確性：精確性： 準確度準確度(accuracy)或真實性（或真實性（validity） ：觀察值與真值的接：觀察值與真值的接近程度，受系統誤差的影響近程度，受系統誤差的影響(如靈敏度、特異度如靈敏度、特異度)。 精密度精

22、密度(precision)或可靠性（或可靠性（reliabiliy）或重復性）或重復性（repeatability） ：重復觀察時觀察值與其均值的接近程度，受：重復觀察時觀察值與其均值的接近程度，受隨機誤差的影響（如一致百分率、隨機誤差的影響（如一致百分率、Kappa值）。值）。3. 靈敏性和特異性：靈敏性和特異性： 指標的互補性、可靠性和穩定性（標準化）指標的互補性、可靠性和穩定性（標準化）科科 研研 設設 計計v概論概論v醫學科研的基本要素醫學科研的基本要素v科研設計的基本原則科研設計的基本原則v科研設計的基本步驟科研設計的基本步驟v統計學設計統計學設計試驗設計的原則試驗設計的原則v對照的

23、原則：對照的原則：-意義：消除系統誤差，鑒別處理和非處理因素的差異意義：消除系統誤差，鑒別處理和非處理因素的差異-類型：空白對照、陽性對照、陰性對照、自身對照、相互類型：空白對照、陽性對照、陰性對照、自身對照、相互對照對照v隨機的原則：隨機的原則：- 對照組和處理組除處理因素不同外，其余應全部相同。對照組和處理組除處理因素不同外，其余應全部相同。- 動物實驗隨機分組；觀察切片也應隨機選擇視野動物實驗隨機分組；觀察切片也應隨機選擇視野v重復的原則：重復的原則：- 隨機原則可排除大部分非處理因素的影響，但不能全部消隨機原則可排除大部分非處理因素的影響，但不能全部消除；因此，有必要重復，以反映客觀真

24、實性。除；因此，有必要重復，以反映客觀真實性。- 表現為一定的試驗樣本數（人、動物、細胞株）表現為一定的試驗樣本數（人、動物、細胞株）對照對照(control)的原則的原則 對照的意義對照的意義 ：區分處理因素與非處理因素的效應，是比較的必要基礎區分處理因素與非處理因素的效應，是比較的必要基礎 藥物治療藥物治療例例: 老年性慢性支氣管炎老年性慢性支氣管炎氣候氣候轉暖轉暖,自然緩解自然緩解消除和減少實驗誤差消除和減少實驗誤差 處理組：處理組：對照組：對照組：比較結果比較結果處理因素處理因素非處理因素非處理因素+處理效應處理效應 +非處理效應非處理效應非處理因素非處理因素非處理效應非處理效應處理因

25、素處理因素處理效應處理效應直接凝集和間直接凝集和間接凝集試驗接凝集試驗 診斷血吸蟲、診斷血吸蟲、RARA、鉤端螺旋體、鉤端螺旋體陽性對照和陰陽性對照和陰性對照可監控性對照可監控方法的正確性方法的正確性和特異性和特異性對照的形式對照的形式 空白對照空白對照(blank control)：對照組不加任何處理因素。對照組不加任何處理因素。 例如：試劑空白、血樣空白、無酶解空白、底物空白等。例如：試劑空白、血樣空白、無酶解空白、底物空白等。包括：空白對照、實驗對照、標準對照、自身對照、包括：空白對照、實驗對照、標準對照、自身對照、相互對照相互對照 、歷史對照、歷史對照對照的形式對照的形式 實驗對照實驗

26、對照(experimental control)：施加每一因素均施加每一因素均需設置對照需設置對照+非處理因素對照（安慰劑對照）。非處理因素對照（安慰劑對照）。含賴氨酸面包含賴氨酸面包+非處理因素非處理因素賴氨酸效應賴氨酸效應 + 面包效應面包效應+非處理因素效應非處理因素效應 面包面包+非處理因素非處理因素 面包效應面包效應+非處理因素效應非處理因素效應賴氨酸賴氨酸 賴氨酸效應賴氨酸效應 非處理因素非處理因素 +非處理因素效應非處理因素效應對照的形式對照的形式 標準對照標準對照(standard control)：以現有的標準或正常：以現有的標準或正常值作對照。值作對照。 例某種新的方法能否

27、代替傳統方法的研究；例某種新的方法能否代替傳統方法的研究； 某病患者與正常人的某生理、生化指標是否相同。某病患者與正常人的某生理、生化指標是否相同。 實驗室應用較多實驗室應用較多 對照的形式對照的形式 自身對照：實驗在同一受試對象上進行自身對照：實驗在同一受試對象上進行特點：特點： 簡單易行，使用廣泛。但若試驗前后某些簡單易行，使用廣泛。但若試驗前后某些環境或自身因素發生改變，并且會影響試驗結環境或自身因素發生改變，并且會影響試驗結果，就難以說明問題。果，就難以說明問題。 對照的形式對照的形式 相互對照相互對照 ：幾個實驗組互相對照：幾個實驗組互相對照例如：比較幾種藥物治療同一疾病的療效例如：

28、比較幾種藥物治療同一疾病的療效常用半數有效量、半數致死量比較幾種藥物之間常用半數有效量、半數致死量比較幾種藥物之間的效應和毒性。的效應和毒性。對照的形式對照的形式 歷史對照：以過去的研究結果作對照。歷史對照：以過去的研究結果作對照。 與本人或他人過去的研究結果作比較與本人或他人過去的研究結果作比較 不好！不好！對照設置方法對照設置方法v配對對照法：配對對照法：節省樣本數，抽樣誤差最小，統計效率最高 自體配對：指在同一個體處理前后或不同部位作自體配對：指在同一個體處理前后或不同部位作為對照組和處理組，比較兩組間差異。為對照組和處理組，比較兩組間差異。 異體配對：選擇同窩，性別、體重一致的動物，異

29、體配對：選擇同窩，性別、體重一致的動物，或相同疾病、性別、年齡、病情等相當的病人配對，或相同疾病、性別、年齡、病情等相當的病人配對，在每個對子內部隨機分至對照組和實驗組，比較兩在每個對子內部隨機分至對照組和實驗組，比較兩組間差異。組間差異。v組間對照法：組間對照是將條件基本一致的不同個組間對照法：組間對照是將條件基本一致的不同個體隨機分組，分別接受對照處理與實驗處理，比較體隨機分組，分別接受對照處理與實驗處理，比較兩組或幾組間差異。兩組或幾組間差異。 v交叉對照法：即先接受對照處理的個體隨后接受試交叉對照法：即先接受對照處理的個體隨后接受試驗處理，先接受試驗處理的個體隨后接受對照處理，驗處理，

30、先接受試驗處理的個體隨后接受對照處理，通過交叉而減少個體差異。通過交叉而減少個體差異。 試驗設計的原則試驗設計的原則v對照的原則：對照的原則：-意義：消除系統誤差，鑒別處理和非處理因素的差異意義：消除系統誤差，鑒別處理和非處理因素的差異-類型：空白對照、陽性對照、陰性對照、自身對照、相互類型：空白對照、陽性對照、陰性對照、自身對照、相互對照對照v隨機的原則：隨機的原則：- 對照組和處理組除處理因素不同外，其余應全部相同。對照組和處理組除處理因素不同外，其余應全部相同。- 動物實驗隨機分組；觀察切片也應隨機選擇視野動物實驗隨機分組；觀察切片也應隨機選擇視野v重復的原則：重復的原則：- 隨機原則可

31、排除大部分非處理因素的影響，但不能全部消隨機原則可排除大部分非處理因素的影響，但不能全部消除；因此，有必要重復，以反映客觀真實性。除；因此，有必要重復，以反映客觀真實性。- 表現為一定的試驗樣本數（人、動物、細胞株）表現為一定的試驗樣本數（人、動物、細胞株）隨機化隨機化(randomization)(randomization)分組的原則分組的原則 隨機化原則：隨機隨機化原則：隨機“隨便隨便”, 指每個受試對象以機會指每個受試對象以機會均等的原則隨機地分配到試驗組和對照組。均等的原則隨機地分配到試驗組和對照組。 目的是使各組非實驗因素的條件均衡一致，以消除目的是使各組非實驗因素的條件均衡一致，

32、以消除對實驗結果的影響。對實驗結果的影響。隨機化分組方法隨機化分組方法1. 抽簽等抽簽等2. 隨機數字表隨機數字表3. 計算器或計算機計算器或計算機隨機數字表分組隨機數字表分組例例 試將試將10頭動物應用隨機數字表分配到甲、乙兩組。頭動物應用隨機數字表分配到甲、乙兩組。按動物體重編號按動物體重編號從隨機表的第從隨機表的第21行，第行，第21列往上查列往上查10個隨機數個隨機數規定雙號為甲組，單號為乙組規定雙號為甲組，單號為乙組 動物編號動物編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 隨機數字隨機數字 6 9 2 6 4 7 2 9 9 8 組組 別別 甲甲 乙乙 甲甲 甲甲 甲甲 乙乙 甲

33、甲 乙乙 乙乙 甲甲 調整：再接著查一個調整：再接著查一個“6”以內的隨機數，以決定甲組以內的隨機數，以決定甲組中哪一號撥到乙組。本例查得隨機數為中哪一號撥到乙組。本例查得隨機數為4，將甲組第，將甲組第4個個（5號）調到乙組。號）調到乙組。 計算計算(器器)機隨機化分組機隨機化分組試驗設計的原則試驗設計的原則v對照的原則：對照的原則：-意義：消除系統誤差，鑒別處理和非處理因素的差異意義：消除系統誤差，鑒別處理和非處理因素的差異-類型：空白對照、陽性對照、陰性對照、自身對照、相互類型：空白對照、陽性對照、陰性對照、自身對照、相互對照對照v隨機的原則：隨機的原則：- 對照組和處理組除處理因素不同外

34、，其余應全部相同。對照組和處理組除處理因素不同外，其余應全部相同。- 動物實驗隨機分組；觀察切片也應隨機選擇視野動物實驗隨機分組；觀察切片也應隨機選擇視野v重復的原則：重復的原則：- 隨機原則可排除大部分非處理因素的影響，但不能全部消隨機原則可排除大部分非處理因素的影響，但不能全部消除；因此，有必要重復，以排除偶然因素的影響。除；因此，有必要重復，以排除偶然因素的影響。- 表現為一定的試驗樣本數（人、動物、細胞株）表現為一定的試驗樣本數（人、動物、細胞株）重復的原則重復的原則 重復重復(replication)是指各處理組與對照組要有一定樣是指各處理組與對照組要有一定樣本含量本含量(sampl

35、e sizes)。 無限地增加樣本含量，將加大實驗規模，延長實驗無限地增加樣本含量，將加大實驗規模，延長實驗時間，浪費人力物力，反而增加系統誤差出現的可能性。時間，浪費人力物力，反而增加系統誤差出現的可能性。 樣本含量不足，檢驗效能（樣本含量不足，檢驗效能（Power，1）偏低，）偏低，導致總體中本來具有的差異無法檢驗出來。導致總體中本來具有的差異無法檢驗出來。nX科科 研研 設設 計計v概論概論v醫學科研的基本要素醫學科研的基本要素v科研設計的基本原則科研設計的基本原則v科研設計的基本步驟科研設計的基本步驟v統計學設計統計學設計最有成就的實驗家常常是這樣的人：他們事先對課題加以周密思考，并將

36、課題分成若干關鍵的問題，然后，精心設計為這些問題提供答案的實驗實驗設計步驟實驗設計步驟v研究目標研究目標v主要實驗內容主要實驗內容v實驗路線的設計實驗路線的設計v實驗方案的設計實驗方案的設計v確定研究目標：即該課題解決的科學問題確定研究目標：即該課題解決的科學問題-不要定的目標太大：如解決腫瘤治療問題不要定的目標太大：如解決腫瘤治療問題-不要定的目標太多：最多不要定的目標太多：最多2-3個目標。一個課題最個目標。一個課題最好集中解決某個問題（總目標），如好集中解決某個問題（總目標），如TNF在內毒素在內毒素性休克中的作用性休克中的作用-不要定不可達到的目標不要定不可達到的目標v主要研究內容：善

37、于把要解決的問題分支成若干小主要研究內容：善于把要解決的問題分支成若干小的問題，從不同角度進行研究。的問題，從不同角度進行研究。如研究某因素殺瘤作用：殺傷腫瘤譜、殺傷效率、如研究某因素殺瘤作用：殺傷腫瘤譜、殺傷效率、誘導死亡方式，體內外試驗、殺傷機制等。誘導死亡方式，體內外試驗、殺傷機制等。v研究路線的設計：根據研究內容不同而不同：研究路線的設計：根據研究內容不同而不同：對某基因表達的研究：對某基因表達的研究：mRNA、蛋白表達、定位及功能、蛋白表達、定位及功能基因調控：基因調控：EMSA、報告基因等、報告基因等新基因的研究：差顯表達、新基因的研究：差顯表達、 RACE、基因克隆、蛋白表達、基

38、因克隆、蛋白表達、功能研究功能研究蛋白組研究：二維電泳、資料比對、消化、酶解、質譜蛋白組研究：二維電泳、資料比對、消化、酶解、質譜v實驗方案：實驗方案：試驗對象（包括試驗模型）：人、動物、細胞、分子等試驗對象（包括試驗模型）：人、動物、細胞、分子等處理因素：高糖、處理因素：高糖、LPS、激素、細胞因子等；單因素多、激素、細胞因子等；單因素多水平、多因素單水平、多因素多水平水平、多因素單水平、多因素多水平檢測指標：關聯性、客觀性、靈敏性、精確性、穩定性檢測指標：關聯性、客觀性、靈敏性、精確性、穩定性尼科爾屬于那種在制定實驗方案之前周密考慮，精心構思，從而取得成功的人他絕不象第二流人物，做那種心思

39、來潮而常常是考慮不周的實驗，自己急得如熱鍋螞蟻。相對來說，尼科爾做的實驗很少，很簡單。但是，他做的每一個實驗都是長時間智力孕育的結果，要考慮到一切可能的因素，并要在最后的實驗中加以檢驗。然后，他單刀直入，不做虛功。這就是巴斯德的方法，也是我們這個職業中所有偉大人物的方法。他們簡單的、結論明確的實驗，對于那些能夠欣賞的人來說，是一種莫大的精神享受。津澤（美國細菌學家）試驗設計方案v簡述Fas和FasL的作用。請設計一個實驗方案，說明腫瘤細胞表達FasL后，可逃避免疫系統的攻擊。 Tumor cells induce apoptosis in T lymphocytes via FAS activ

40、ationCancer cells express FAS ligandBind to FAS receptor on T lymphocytes leading to apoptosis 腫瘤細胞表達FasL后，可逃避免疫系統的攻擊。v實驗目的：表達FasL的腫瘤細胞可逃避免疫攻擊v實驗內容：腫瘤細胞是否表達FasL腫瘤細胞對活化的淋巴細胞是否具有殺傷作用體內實驗觀察表達和不表達FasL的腫瘤細胞的致瘤率v實驗方案：FACS: 檢測腫瘤細胞是否表達FasL 凋亡檢測：腫瘤細胞對活化的淋巴細胞是否具有殺傷作用（活化淋巴細胞、腫瘤細胞活化淋巴細胞、腫瘤細胞非活化淋巴細胞、腫瘤細胞活化淋巴細胞抗F

41、asL抗體）v體內實驗課題申請書課題申請書（開題報告）的撰寫（開題報告）的撰寫課題設計書的撰寫課題設計書的撰寫v對課題評價的標準對課題評價的標準v立論依據立論依據v研究目的與研究內容研究目的與研究內容v研究路線和研究方案研究路線和研究方案v項目的創新性和特色項目的創新性和特色v研究的前期工作研究的前期工作v研究團隊和研究條件研究團隊和研究條件 基礎理論研究基礎理論研究2. 應用基礎研究應用基礎研究國家自然科學基金的評審程序國家自然科學基金的評審程序課題設計書的撰寫課題設計書的撰寫v對課題評價的標準對課題評價的標準v立論依據立論依據v研究目的與研究內容研究目的與研究內容v研究路線和研究方案研究路

42、線和研究方案v項目的創新性和特色項目的創新性和特色v研究的前期工作研究的前期工作v研究團隊和研究條件研究團隊和研究條件 立立 項項 依依 據據 （2-2.5張）張）v 該研究項目的重要性：該研究項目的重要性：2-3行即可行即可 常見問題：寫得太多！常見問題：寫得太多！v介紹在這個領域的國內外進展介紹在這個領域的國內外進展 ，包括自己的工作，并引用，包括自己的工作，并引用自己發表的自己發表的SCI文獻（注意圍繞主題）文獻（注意圍繞主題） 常見問題：寫得太多常見問題：寫得太多/太少、重點不突出、介紹與主題無關太少、重點不突出、介紹與主題無關的進展的進展v凝練科學問題，提出假說凝練科學問題，提出假說

43、 （創新性、科學性及實用性）（創新性、科學性及實用性） 常見問題：不知道問題在哪兒？或提與主題無關的問題常見問題：不知道問題在哪兒？或提與主題無關的問題 根據自己前期工作（最好已發表根據自己前期工作（最好已發表SCI文章）提出假說文章）提出假說 常見問題：沒有形成假說、無邏輯性常見問題：沒有形成假說、無邏輯性v簡介本項目擬開展的工作、思路及意義簡介本項目擬開展的工作、思路及意義 常見問題：不寫常見問題：不寫科學問題凝練過程v問項：科學問題是在一定科學知識背景下, 存在于科學知識體系內和科學實踐中有待解決的疑難，需要深層思考及高度凝練。v答域：是對求解范圍的限定。 - 全域：對解答范圍不給予任何

44、限制的科學問題。（瘧疾是什么引起的？） - 類域：若對某科學問題有了初步認識, 希望能進一步深入, 問題的解答范圍即相應有了一定程度的限定。（清除污水為何減少瘧疾的發生？） - 特域：一旦科學問題的答域限定為某個具體答案，此時的答域稱為特域。研究者根據科學推理給出嘗試性解答或假說。（瘧疾是由蚊子傳播的。）課題設計書的撰寫課題設計書的撰寫v對課題評價的標準對課題評價的標準v立論依據景立論依據景v研究目的與研究內容研究目的與研究內容v研究路線和研究方案研究路線和研究方案v項目的創新性和特色項目的創新性和特色v研究的前期工作研究的前期工作v研究團隊和研究條件研究團隊和研究條件 研究目標、研究內容研究

45、目標、研究內容和擬解決的關鍵問題和擬解決的關鍵問題v研究目標：明確、集中，用研究目標：明確、集中，用2-3句話描述。句話描述。 常見問題：太大、分散或不明確常見問題：太大、分散或不明確v 研究內容：根據假說，將研究問題分支，從不同側研究內容：根據假說，將研究問題分支，從不同側面或角度進行研究；每一分支就組成一個研究內容。面或角度進行研究；每一分支就組成一個研究內容。注意研究內容要集中，圍繞假說從不同角度（平行）注意研究內容要集中，圍繞假說從不同角度（平行）及不同層次（縱深）開展研究。及不同層次（縱深）開展研究。 常見問題：太細、與研究方案混淆常見問題：太細、與研究方案混淆v擬解決的關鍵問題：包

46、括解決的關鍵科學問題、整擬解決的關鍵問題：包括解決的關鍵科學問題、整個研究中最關鍵的環節及技術難點個研究中最關鍵的環節及技術難點 （如模型的制備、（如模型的制備、分子表達率和純化等）分子表達率和純化等） 常見問題：找不準常見問題：找不準課題設計書的撰寫課題設計書的撰寫v對課題評價的標準對課題評價的標準v立論依據景立論依據景v研究目的與研究內容研究目的與研究內容v研究路線和研究方案研究路線和研究方案v項目的創新性和特色項目的創新性和特色v研究的前期工作研究的前期工作v研究團隊和研究條件研究團隊和研究條件 研究路線和研究方案研究路線和研究方案v 研究路線：整個實驗流程及線路，可以用線路圖表示，但研

47、究路線：整個實驗流程及線路，可以用線路圖表示，但要簡明易懂。要簡明易懂。 常見問題：未寫，或線路圖畫得太復雜常見問題：未寫，或線路圖畫得太復雜v研究方案：研究對象、處理因素、分組、用某種技術檢測某研究方案：研究對象、處理因素、分組、用某種技術檢測某種指標等。可按照研究內容在分標題下描述。種指標等。可按照研究內容在分標題下描述。 常見問題：將方法寫得太細、檢測指標太多，不突出重點；常見問題：將方法寫得太細、檢測指標太多，不突出重點；或不寫具體檢測哪種信號分子；未設計正確對照；臨床病例或不寫具體檢測哪種信號分子；未設計正確對照；臨床病例要排除和納入標準及樣本數；僅做平行檢測，無深度；要排除和納入標

48、準及樣本數；僅做平行檢測，無深度； 注意問題：設計巧妙、盡量使用先進技術、盡量從不同角度注意問題：設計巧妙、盡量使用先進技術、盡量從不同角度去驗證一個問題、注意合理應用抑制性、促進性和排除性實去驗證一個問題、注意合理應用抑制性、促進性和排除性實驗手段驗手段肝臟缺血再灌注損傷及藥物的保護肝臟缺血再灌注損傷及藥物的保護（技術路線）（技術路線）活性氧NOMMPs研究路線和研究方案研究路線和研究方案v 研究路線：整個實驗流程及線路，可以用線路圖表示，但研究路線：整個實驗流程及線路，可以用線路圖表示，但要簡明易懂。要簡明易懂。 常見問題：未寫，或線路圖畫得太復雜常見問題：未寫，或線路圖畫得太復雜v研究方案：研究對象、處理因素、分組、用某種技術檢測某研究方案：研究對象、處理因素、分組、用某種技術檢測某種指標等。可按照研究內容在分標題下描述。種指標等。可按照研究內容在分標題下描述。 常見問題：將方法寫得太細；檢測指標太多，不突出重點，常見問題：將方法寫得太細；檢測指標太多，不突出重點，不相關；或不寫具體檢測哪種信號分子；未設計正確對照；不相關；或不寫具體檢測哪