1、設計性實驗 黃智慧 博士 2012-2-15 Email： Tel:(654346) 基礎醫學院機能實驗中心10A413醫學機能實驗教學體系 基礎性實驗綜合性實驗設計性實驗驗證性實驗醫學機能實驗學分數分配機能實驗學1 （生理學實驗）（25）機能實驗學2 （病理生理學(15)藥理學實驗（20）、 設計性實驗(40)）設計性實驗(40)設計性實驗（一天）(10)設計性實驗課題計劃書 (15) (學期初開寫，期末交)設計性實驗報告(15)（論文的格式） 實驗設計書（p205）研究題目：理論依據及研究現狀：研究內容：研究方法：實驗對象： 性別： 規格： 數量： 實驗組與對照組

2、的處理： 觀察指標：實驗步驟：儀器與藥品：預期實驗結果：設計人：醫學科研重要性在國內，與臨床醫生晉升直接掛鉤，要求很高。科研設計(P201-P228)1.科學研究的概述2.科學研究的選題3.科學研究的實施4.科學研究的結果整理分析5.研究論文撰寫富士康跳樓事件社會轉型科研是一種興趣、愛好、生活方式科研求真、求是科學研究的本質Idea 第一步 選擇課題（選題）一、 選題的概念二、選題的意義三、選題的原則四、選題的范圍五、選題的方法選題的意義: 無題則無科研德國物理學家海森堡：“提出正確的問題，等于解決了問題的大半”第一步 選擇課題一、 選題的概念二、選題的意義三、選題的原則四、選題的范圍五、選題

3、的方法 創新性原則 科學性原則 目的性原則 可行性原則選題的原則：四大原則一、創新性原則：1所提出的課題是別人從來沒有研究過的。2別人雖然對這個問題有研究，但是還存在一些疑 點，沒有完全解決好，需要補充解決的。創新是選題的關鍵！選題的原則：四大原則二、科學性原則：拒絕異想天開，要符合科學規律！選題的原則：四大原則一、創新性原則二、科學性原則三、目的性原則四、可行性原則 某種因子的作用；判定哪種藥物更有效；哪些因素是致病因子；病理變化的機制是什么；為臨床XX疾病的治療提供實驗依據 .選題的原則：四大原則一、創新性原則二、科學性原則三、目的性原則四、可行性原則 選擇題目不能草率，如果根本沒有實現的

4、可能，選題就等于！選題實例Huang et al. Cell Research, 2008, 封面文章(SCI, IF=9.4)20052006，中科院神經所，研究生課程自己導師的研究方向嗅鞘細胞移植與神經損傷修復My Ph.Ds project ?1.基于神經元導向和遷移，搭建研究嗅鞘細胞實時觀察的平臺。從實驗技術入手2.基于該平臺，篩選因子，研究嗅鞘細胞生物學特性。處理好實驗室同學關系課題來自于“實驗+思考”Schwann-cell like OECs Astrocyte-like OECs 嗅鞘細胞形態可塑性扁平樣細胞間相互轉化Schwann-cell like OECs Astrocy

5、te-like type 1 Astrocyte-like type 2 OECs大膽創新，提出新觀念小心求證好的實驗平臺，可以一勞永逸1. Ying Wang, Zhi-hui Huang*. Morphological Phenotypes of Olfactory Ensheathing Cells Display Different Migratory Responses upon Slit-2. Experimental Cell Research. 2012, Under Revision.（SCI, IF=3.6）2. Ying Wang, Zhi-hui Huang*. Reg

6、ulation of Directional Migration of Cultured Schwann Cells by Rock-Myosin Pathways based on Time-lapse Imaging. Glia. 2012, Under Review. （SCI, IF=5.1）3. Zhi-hui Huang, Ying Wang, Xiao-bing Yuan*, Cheng He*. RhoA-Rock-Myosin Pathway Regulates Morphological Plasticity of Cultured Olfactory Ensheathin

7、g Cells. Experimental Cell Research. 2011, 317(20):2823-2834.（SCI, IF=3.6）4. Zhi-hui Huang, Ying Wang, Zhi-da Su, Jian-guo Geng, Yi-zhang Chen, Xiao-bing Yuan*, Cheng He*. Slit-2 repels the migration of olfactory ensheathing cells by triggering Ca2+-dependent cofilin activation and RhoA inhibition.

8、Journal of Cell Science, 2011, 124(Pt2): 186-197. (SCI, IF=6.3) 5. Zhi-hui Huang, Ying Wang, Li Cao, Zhi-da Su, Yan-ling Zhu, Yi-zhang Chen, Xiao-bing Yuan, Cheng He*. Migratory Properties of Cultured Olfactory Ensheathing Cells by Single -Cell Migration assay. Cell Research, 2008, 18(4): 479-490. (

9、SCI, IF=9.4, Cover story).2011.9.19 北京2011.10.22 北京一點收獲選題的范圍1醫學研究1) 基礎醫學研究（醫學遺傳學研究；人體發生、解剖、生理、生化研 究；人體免疫、病原、病理生理、病理解剖研究；藥理研究）；2) 臨床醫學研究（病因研究；疾病診斷方法與評價研究；疾病治療方 法與評價研究；疾病預后與評價研究；新藥臨床與評價研究；中西 醫結合研究與民族醫藥學研究。）3) 預防醫學研究（疾病流行因素研究、疾病防控研究、衛生監督研究.) 2. 護理研究：基礎護理研究、臨床護理研究、社區護理研究、護理 管理研究、護理教育研究、護理發展史研究等。3. 醫學教育研

10、究：教育思想研究、教育體制研究、教學方法研究. 1) 基礎醫學研究2) 臨床醫學研究3) 預防醫學研究第二步：確定題目“滿山紅對老年單純性慢性支氣管炎的近期療效觀察”，葛根素對慢性低氧性肺動脈高壓的保護作用“強心苷對心力衰竭心臟的作用”“高血壓相關基因研究”，“我國少數民族高血壓相關基因的研究”“白血病的診斷”課題名稱是課題內容的高度總結！第二步：確定題目舉例：注射不同劑量雌激素對大鼠子宮重量的影響 處理因素實驗對象實驗效應 簡明 ：簡單明了，題目字數長短要適中，一般控制在以15-25個漢字為 宜，在題目中應 盡量不用縮寫、化學分子式，盡量刪掉多余的 詞，如 “關于” “探索” “分析” “研

11、究” 等。 具體：要體現組成課題的三要素，即實驗對象、處理因素、效應結果。 新穎：讀后給人留下深刻影響。第三步：設計實驗方案 1. 三大基本要素 2. 四大基本原則 實驗設計的三大基本要素1. 實驗對象（ subject ）2. 處理因素：即實驗因素（ treatment ）3. 實驗效應 （ effect ）注射不同劑量雌激素對大鼠子宮重量的影響。 處理因素實驗對象實驗效應實驗設計的三大基本要素1. 實驗對象2. 處理因素3. 實驗效應人、動物、微生物、器官、組織、細胞、分子、基因在實驗中根據研究目的而施加給實驗對象的各種人為設置的干預措施 。注射不同劑量雌激素對大鼠子宮重量的影響。 處理因

12、素實驗對象實驗設計的三大基本要素 處理因素與水平 單因素與多因素 研究體重、飲酒與高血壓的關系 研究體重、飲酒、食鹽與高血壓的關系 例：注射不同劑量雌激素對大鼠子宮重量的影響 處理因素包含不同的級別0.2g/100g、0.4g/100g、0.8g/100g 實驗設計的三大基本要素處理因素一定要對人體沒有危險性！ 實驗設計的三大基本要素1. 實驗對象2. 處理因素3. 實驗效應處理因素施加于實驗對象后所產生的效應。通過觀察項目或觀察指標體現。注射不同劑量雌激素對大鼠子宮重量的影響。 實驗效應觀察指標分類 1按效應指標的表現形式分3類:定量指標定性指標等級指標 定量指標： 能通過工具測量獲得具體數

13、值的指標，有單位的。 如個體身高、體重、血壓、脈搏和血細胞計數等變 量均可經測量取得數值。 定性指標：沒有計量單位。 例如 性別：男、女； 職業：各種行檔； 治療結果：有效、無效； 化驗結果：陰性、陽性； 血型：O、A、B、AB等。 等級指標： 例如： 化驗結果：+,+,+,+ 藥物療效：治愈、有效、無效和惡化 第三步：設計實驗方案 四大基本原則對照原則隨機原則重復原則均衡原則 三大基本要素： 實驗效應處理因素實驗對象實驗設計的四大基本原則一、對照原則 (Control) ： 空白對照 實驗對照 安慰劑對照 標準對照 自身對照 相互對照 歷史或中外對照實驗設計的四大基本原則一、對照原則： 空白

14、對照：對照組不給任何處理因素或干預措施，在“空白”條件下進行觀察的對照。 例：研究某種新疫苗預防傳染病的效果時, 讓實驗組的人接種這種疫苗，對照組 的人不接種這種疫苗，然后進行比較。實驗設計的四大基本原則一、對照原則： 實驗對照：在某種有關的實驗條件下(與實驗組操作條件一致的情況下)進行觀察的對照。例：觀察一種藥物對血壓的影響，實驗組注射這種藥物，對照組也以同樣 的方法，注射配置藥物用的生理鹽水。實驗設計的四大基本原則一、對照原則： 安慰劑(placebo)對照：對照組施加不為受試者識別的無藥理作用的假藥（安慰劑）的對照。 實驗設計的四大基本原則一、對照原則： 標準對照：不設立專門的對照組，是

15、用現有標準值或正常值作為對照。 自身對照：對照與實驗在同一實驗對象進行。 如自身前后對照 、自身左右對照。 相互對照：不設立對照組，而是各實驗組間互為對照 。例如，用莫雷西嗪治療室性早搏，設立冠心病組、高血壓病組和心肌病組，比較該藥對由這三種疾病引起的室性早搏的療效。 歷史或中外對照：將研究者以往的研究結果或文獻上國內外他人的研究結果與本次研究結果作對照 。 實驗設計的四大基本原則二、隨機原則（randomization) ：每一個實驗對象被分入對照組還是實驗組，完全由機遇決定，而不是由研究者主觀決定，機會是同等的。實驗設計的四大基本原則二、隨機原則：甲組乙組丙組丁組舉例：將40只小鼠，平均分

16、成4個組，如何分組？實驗設計的四大基本原則二、隨機原則 簡單的方法比如摸球、抽簽、抓鬮、 隨機數字表、隨機排列表等方法 實驗設計的四大基本原則二、隨機原則（randomization) ：實驗設計的四大基本原則二、隨機原則（randomization) ：實驗設計的四大基本原則三、重復原則（ replication） 樣本數量的重復 觀測次數重復 研究結果的重復 在相同的條件下進行多量觀察或多次研究，以提高科研的科學性與可靠性。實驗設計的四大基本原則三、重復原則 樣本數量的重復 動物實驗： 大動物(犬, 貓) 5 15 只/組, 中等動物(兔、豚鼠)1020只/組; 小動物(大鼠、小鼠) 15

17、30只/組。臨床研究： 急重病死亡率高的(如休克、心衰、腎衰、呼吸衰竭) 需3050例； 一般病和慢性病300500例。 實驗設計的四大基本原則四、均衡原則1.動物：種屬、品系、窩別、年齡、性別、體重、健康狀況、生理條件、飼養 環境等要保持一致; 2.病人：病種、病期、病型、病程、年齡、性別、生活、社會、心理等因素保 持均衡一致。 大鼠品系：Wistar: 生理學、藥理學、病理生理學SD：營養學、內分泌學SHR：高血壓、心血管病Lewts:：腫瘤、肥胖癥對照組和實驗組除了處理因素不同外，其他非處理因素最好是保持一致的。實驗對象、實驗條件、實驗環境、實驗時間、藥品、儀器、設備、操作人員等等，均應

18、力求一致。實驗設計的四大基本原則四、均衡原則例：某研究者欲說明某A 藥物治療兒童輕度缺鐵性貧血的療效設計: 在甲小學觀察30名確診為輕度缺鐵性貧血的兒童, 服用A藥作為實驗組; 在乙小學觀察30名確診為輕度缺鐵性貧血的兒童, 未服用A藥作為對照。 觀察指標：血紅蛋白含量（ Hb ）。 結果：甲小學Hb, 乙小學Hb 結論：A藥有升Hb作用, 用于治療缺鐵性貧血有效。 問：你認為這一設計和結論可靠嗎？ 實驗設計的四大基本原則四、均衡原則 甲小學30名乙小學30名15人服A藥15人不服藥15人服A藥15人不服藥實驗組對照組第三步：設計實驗方案 三大基本要素 實驗對象 處理因素 實驗效應 四大基本原

19、則對照原則隨機原則重復原則均衡原則 實驗設計必須遵循三大基本要素 、四大基本原則！實驗設計書格式見教材P205尋找科學問題Double helix of DNAWatson and ClickPaulingFranklin(1920-1958)Wilkins (1906-2004)DNA double Helix挑戰中心法則巴布亞新幾內亞東部福雷族庫魯病（kuru）丹尼爾卡爾頓蓋杜賽克（1923-2008） 1.蓋杜賽克等曾將庫魯病死者腦組織制成無菌、無原蟲的懸浮液，注入黑猩猩的顱腔，20個月時，黑猩猩發病，其癥狀與人相似。 DNA/RNA遺傳？Other？2.20世紀60年代，英國放射生物學家阿普（T. Alper）將羊搔癢癥致病組織用會導致核酸失活的放射線輻射，發現處理過的致病組織仍有傳染性。瘋牛病1996年英國斯垣利普魯辛納97年諾貝爾生理學醫學獎蛋白質構像致病假說Prion（朊病毒（蛋白質）Story of prion is continuing!Is it true？人造生命辛西婭1. Hypothesis drivingTwo styles1. Idea創新?2. 技術創新?1. Hypothesis driving例如輸入：水楊酸酯2. Screening基于某個技術Screening