為什么進行科學研究并不那么容易?
因為科學很難;好科學要難得多。
科學方法的每一步都有自己的挑戰(zhàn)。以下是遵循科學方法步驟的一些最大問題:
- 觀察:您需要觀察其他人已經注意到的事情。如果你很聰明,你可以用你的想象力。更有可能的是,你將不得不使用一種難以掌握,昂貴且通常不為大多數其他科學家所用的技術。第一個例子可能是觀察到鳥類的翅膀凸起(從頂部看),并意識到它們可能會使用伯努利原理作為升力。萊特兄弟(可能還有許多其他人)看到了這一點。后者的一個例子是當我觀察肌肉的電子顯微照片(EM)并注意到大多數線粒體嵴與肌肉“Z”帶正交。誰有一臺EM機器躺著?
- 假設:我最喜歡的。你不僅需要考慮一個很好的解釋你的觀察(如伯努利的鳥類原則的情況),而是一個可測試的。我聰明的學生仍然傾向于失敗這部分。要說,“內部的小惡魔使這種情況發(fā)生”或類似的東西,是常見的,完全沒用。沒有實驗可以證明或證明這一點。因此,科學中最嚴重的侮辱是著名的沃爾夫岡·泡利。當被問到他對物理學中的演講的看法時,他冷笑道,“糟糕。很壞。這甚至都沒有錯?!斑@可能是偽造的,但仍然保持它的權力,教導你的假設失敗有價值,但沒有充分測試它沒有。
- 實驗:我發(fā)表了近400篇同行評審論文,每篇論文至少有一篇成功的實驗。而且我不認為我曾經能夠使用我最初嘗試過的實驗數據。當你做實驗時,事情就出錯了。設備,或您獲取數據的方式,或某些東西顯然是有問題的,需要重組。所以你再做一次,并修復它。然后再一次,等等。我很高興問最近完成博士論文的學生需要多長時間(典型的答案:3年),以及他們知道他們所知道的所有技術錯誤后需要多長時間才能完成一路上(典型答案:3個月)。
- 結果分析:解決這個問題的方法有很多種。但我看到的最常見的是確定偏見。從理論上講,你測試的是更普遍的宇宙模型。但通常情況下,它并不具有代表性。我可以檢驗一下這樣的假設,即我的普通病人在來看我之前會看到3名醫(yī)生。那些從來沒有來過我的病人呢?也許他們放棄了5名醫(yī)生。或者自己變得更好?;蛟S他們死了。關鍵是我只看那些來看我的人,這可能不會反映一般人群。
- 統計:實際上是4的一部分,但它現在已經成為一門科學。我希望我在統計方面做得更好。但我已經足夠了解一個常見的問題是在數據分析中通過查看最初沒有被假設為有意義的相關性(事后分析)來作弊。我們遺傳學的新時代為我們提供了大量數據。因此人們發(fā)表對于某種疾病,患者通常攜帶X,Y和Z遺傳變異或突變。但是,每個父母有22,000個基因和數萬億個可能的組合,當你讓計算機搜索關聯時,會出現各種各樣的錯誤或巧合關聯。如果你開始假設參與某種基因突變,然后找到它,我印象深刻。
- 不要愚弄自己。人性,心理學,政治和自我都使科學家很容易以愿望偏見來解釋他的結果。大自然有時會欺騙我們。但人性可靠地讓我們得出我們希望的結論。避免這種情況是一場永無止境的戰(zhàn)斗。好科學家經常意識到這個問題。這位偉大的科學家從不相信自己。
- 寫論文:如果你做了這項研究但從未發(fā)表過,你就沒有真正開展這項研究。或者至少沒有人能夠獲利并以你的工作為基礎。它是一棵落在森林里的樹,沒有人聽到它掉下來。許多科學家討厭寫作。有些寫得不好。有些人無法處理來自同行評審過程的批評和拒絕。我失去了很多能夠一起完成這項任務的教職員工,但卻無法完成這最后一步。
- 資金:有人必須支付工資。獲得政府補助(通常是生物醫(yī)學研究的NIH)非常困難。幾個月的共同努力往往導致一無所獲。職業(yè)生涯懸而未決。神經衰弱并不少見。睡眠,婚姻和工作經常處于危險之中。
好的科學一直很難。但獎勵是驚人的匆忙;從大自然中汲取一些關鍵秘密,并知道這些將成為未來作品的基石,主要是由其他人創(chuàng)造,這將帶來一些宏偉的東西?;蛘咭苍S它就像滿足你自己的好奇心一樣簡單。
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