ემპირიული მცდარი წარმოდგენების შესწავლა სამეცნიერო კვლევაში

სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერება ექსპერიმენტებზე დაფუძნებული საბუნებისმეტყველო მეცნიერებაა. გასული საუკუნის განმავლობაში მეცნიერებმა ექსპერიმენტული მეთოდების მეშვეობით გამოავლინეს სიცოცხლის ძირითადი კანონები, როგორიცაა დნმ-ის ორმაგი სპირალური სტრუქტურა, გენების რეგულირების მექანიზმები, ცილების ფუნქციები და უჯრედული სიგნალიზაციის გზებიც კი. თუმცა, სწორედ იმიტომ, რომ სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერებები დიდად არის დამოკიდებული ექსპერიმენტებზე, კვლევაში ადვილია „ემპირიული შეცდომების“ დაშვება - ემპირიული მონაცემების გადაჭარბებული დაყრდნობა ან არასწორი გამოყენება, თეორიული კონსტრუქციის, მეთოდოლოგიური შეზღუდვების და მკაცრი მსჯელობის აუცილებლობის იგნორირებისას. დღეს ერთად განვიხილოთ სიცოცხლის შემსწავლელ მეცნიერებათა კვლევაში დაშვებული რამდენიმე გავრცელებული ემპირიული შეცდომა:

მონაცემები სიმართლეა: ექსპერიმენტული შედეგების აბსოლუტური გაგება

მოლეკულური ბიოლოგიის კვლევაში ექსპერიმენტული მონაცემები ხშირად „ურყევ მტკიცებულებად“ განიხილება. ბევრი მკვლევარი ექსპერიმენტულ შედეგებს პირდაპირ თეორიულ დასკვნებად აქცევს. თუმცა, ექსპერიმენტულ შედეგებზე ხშირად გავლენას ახდენს სხვადასხვა ფაქტორი, როგორიცაა ექსპერიმენტული პირობები, ნიმუშის სისუფთავე, აღმოჩენის მგრძნობელობა და ტექნიკური შეცდომები. ყველაზე გავრცელებულია დადებითი დაბინძურება ფლუორესცენტული რაოდენობრივი PCR-ის დროს. შეზღუდული სივრცისა და ექსპერიმენტული პირობების გამო, კვლევითი ლაბორატორიების უმეტესობაში, PCR პროდუქტების აეროზოლური დაბინძურება ადვილია. ეს ხშირად იწვევს დაბინძურებულ ნიმუშებს, რომლებიც შემდგომი ფლუორესცენტული რაოდენობრივი PCR-ის დროს გაცილებით დაბალი Ct მნიშვნელობებით ხასიათდება, ვიდრე რეალურ სიტუაციაში. თუ არასწორი ექსპერიმენტული შედეგები გამოიყენება ანალიზისთვის დისკრიმინაციის გარეშე, ეს მხოლოდ არასწორ დასკვნებამდე მიგვიყვანს. მე-20 საუკუნის დასაწყისში მეცნიერებმა ექსპერიმენტების შედეგად აღმოაჩინეს, რომ უჯრედის ბირთვი შეიცავს დიდი რაოდენობით ცილებს, ხოლო დნმ-ის კომპონენტი ერთია და, როგორც ჩანს, „მცირე ინფორმაციული შემცველობა აქვს“. ამიტომ, ბევრმა დაასკვნა, რომ „გენეტიკური ინფორმაცია ცილებში უნდა არსებობდეს“. ეს მართლაც „გონივრული დასკვნა“ იყო იმდროინდელი გამოცდილების საფუძველზე. მხოლოდ 1944 წელს ჩაატარა ოსვალდ ავერიმ ზუსტი ექსპერიმენტების სერია, როდესაც მან პირველად დაამტკიცა, რომ მემკვიდრეობის ნამდვილი მატარებელი დნმ იყო და არა ცილები. ეს ცნობილია, როგორც მოლეკულური ბიოლოგიის საწყისი წერტილი. ეს ასევე მიუთითებს იმაზე, რომ მიუხედავად იმისა, რომ სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერება ექსპერიმენტებზე დაფუძნებული საბუნებისმეტყველო მეცნიერებაა, კონკრეტული ექსპერიმენტები ხშირად შეზღუდულია ისეთი ფაქტორების სერიით, როგორიცაა ექსპერიმენტული დიზაინი და ტექნიკური საშუალებები. მხოლოდ ექსპერიმენტულ შედეგებზე დაყრდნობამ ლოგიკური დედუქციის გარეშე შეიძლება ადვილად შეცდომაში შეიყვანოს სამეცნიერო კვლევა.

განზოგადება: ლოკალური მონაცემების განზოგადება უნივერსალურ ნიმუშებად

სიცოცხლის ფენომენების სირთულე განსაზღვრავს, რომ ერთი ექსპერიმენტული შედეგი ხშირად მხოლოდ კონკრეტულ კონტექსტში ასახავს სიტუაციას. თუმცა, ბევრი მკვლევარი მიდრეკილია უჯრედულ ხაზში, მოდელურ ორგანიზმში ან თუნდაც ნიმუშების ან ექსპერიმენტების ერთობლიობაში დაკვირვებული ფენომენების ნაჩქარევად განზოგადებისკენ მთელ ადამიანზე ან სხვა სახეობაზე. ლაბორატორიაში გავრცელებული გამონათქვამია: „წინა ჯერზე კარგად ვიმუშავე, მაგრამ ამჯერად ვერ მოვახერხე“. ეს არის ლოკალური მონაცემების უნივერსალურ ნიმუშად მიჩნევის ყველაზე გავრცელებული მაგალითი. სხვადასხვა პარტიიდან ნიმუშების მრავალი პარტიით განმეორებითი ექსპერიმენტების ჩატარებისას, ეს სიტუაცია ხშირად ხდება. მკვლევარებმა შეიძლება იფიქრონ, რომ აღმოაჩინეს რაიმე „უნივერსალური წესი“, მაგრამ სინამდვილეში ეს მხოლოდ მონაცემებზე დატანილი სხვადასხვა ექსპერიმენტული პირობების ილუზიაა. ამ ტიპის „ტექნიკური ცრუ დადებითი“ ძალიან გავრცელებული იყო გენის ჩიპების ადრეულ კვლევაში და ახლა ის ასევე ხანდახან გვხვდება მაღალი გამტარუნარიანობის ტექნოლოგიებში, როგორიცაა ერთუჯრედიანი სეკვენირება.

შერჩევითი ანგარიშგება: მხოლოდ იმ მონაცემების წარდგენა, რომლებიც მოლოდინებს აკმაყოფილებს

შერჩევითი მონაცემების წარდგენა მოლეკულური ბიოლოგიის კვლევაში ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული, მაგრამ ასევე საშიში ემპირიული შეცდომაა. მკვლევარები მიდრეკილნი არიან უგულებელყონ ან დააკნინონ მონაცემები, რომლებიც არ შეესაბამება ჰიპოთეზებს და მხოლოდ „წარმატებულ“ ექსპერიმენტულ შედეგებს აცნობენ, რითაც ქმნიან ლოგიკურად თანმიმდევრულ, მაგრამ საპირისპირო კვლევით ლანდშაფტს. ეს ასევე ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული შეცდომაა, რომელსაც ადამიანები უშვებენ პრაქტიკულ სამეცნიერო-კვლევით სამუშაოებში. ისინი წინასწარ განსაზღვრავენ მოსალოდნელ შედეგებს ექსპერიმენტის დასაწყისში და ექსპერიმენტის დასრულების შემდეგ, ისინი მხოლოდ იმ ექსპერიმენტულ შედეგებზე ფოკუსირდებიან, რომლებიც აკმაყოფილებენ მოლოდინებს და პირდაპირ გამორიცხავენ შედეგებს, რომლებიც არ შეესაბამება მოლოდინებს, როგორც „ექსპერიმენტულ შეცდომებს“ ან „ოპერატიულ შეცდომებს“. მონაცემთა ეს შერჩევითი ფილტრაცია მხოლოდ არასწორ თეორიულ შედეგებამდე მიგვიყვანს. ეს პროცესი ძირითადად არ არის განზრახ, არამედ მკვლევარების ქვეცნობიერი ქცევაა, მაგრამ ხშირად უფრო სერიოზულ შედეგებამდე მიგვიყვანს. ნობელის პრემიის ლაურეატი ლინუს პოლინგი ერთხელ თვლიდა, რომ C ვიტამინის მაღალი დოზით გამოყენებას შეეძლო კიბოს მკურნალობა და ეს თვალსაზრისი ადრეული ექსპერიმენტული მონაცემებით „დაამტკიცა“. თუმცა, შემდგომმა ფართომასშტაბიანმა კლინიკურმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ეს შედეგები არასტაბილურია და მათი გამეორება შეუძლებელია. ზოგიერთი ექსპერიმენტი აჩვენებს კიდეც, რომ C ვიტამინმა შეიძლება ხელი შეუშალოს ტრადიციულ მკურნალობას. თუმცა, დღემდე არსებობს უამრავი თვითგამოცემა, რომლებიც ნას ბოულინგის ორიგინალურ ექსპერიმენტულ მონაცემებს ციტირებენ კიბოს Vc მკურნალობის ე.წ. ცალმხრივი თეორიის პოპულარიზაციის მიზნით, რაც დიდ გავლენას ახდენს კიბოთი დაავადებული პაციენტების ნორმალურ მკურნალობაზე.

ემპირიზმის სულისკვეთებასთან დაბრუნება და მისი გადალახვა

სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერების არსი ექსპერიმენტებზე დაფუძნებული საბუნებისმეტყველო მეცნიერებაა. ექსპერიმენტები უნდა იქნას გამოყენებული თეორიული დადასტურების ინსტრუმენტად და არა თეორიული დედუქციის ჩანაცვლების ლოგიკურ ბირთვად. ემპირიული შეცდომების გაჩენა ხშირად გამომდინარეობს მკვლევარების ექსპერიმენტული მონაცემების ბრმა რწმენიდან და თეორიული აზროვნებისა და მეთოდოლოგიის არასაკმარისი რეფლექსიიდან.
ექსპერიმენტი თეორიის ავთენტურობის შეფასების ერთადერთი კრიტერიუმია, მაგრამ მას არ შეუძლია თეორიული აზროვნების ჩანაცვლება. სამეცნიერო კვლევის პროგრესი არა მხოლოდ მონაცემების დაგროვებაზეა დამოკიდებული, არამედ რაციონალურ ხელმძღვანელობასა და მკაფიო ლოგიკაზე. მოლეკულური ბიოლოგიის სწრაფად განვითარებად სფეროში, მხოლოდ ექსპერიმენტული დიზაინის, სისტემატური ანალიზისა და კრიტიკული აზროვნების სიზუსტის მუდმივი გაუმჯობესებით შეგვიძლია თავიდან ავიცილოთ ემპირიზმის ხაფანგში ჩავარდნა და ჭეშმარიტი სამეცნიერო ხედვისკენ სვლა.