1、医学科学研究入门,1.绪论与科研选题,天花患者,Smallpox was epidemic and fatal,threaten the lives of people.,天花愈合病人局部痂皮磨成粉,鼻吸入预防儿童天花,中国古代“种人痘”,（1617世纪）,Edward Jenner(1749-1823),1796年Jenner种牛痘,Jenner的论文（1797）牛痘成因与作用的研究恶评如潮英国皇家学会拒绝刊印医学界“我们不相信你这一套，我们是有根据的。”“虚伪的预防。”教会“接触牲畜就是亵渎造物主的形象，”“接种天花乃是谎言。”新闻界“你相信种牛痘的人不会长牛角吗？”“谁能保证人体内部不发
2、生使人逐渐退化成为走兽的变化呢？”“某人的小孩开始像牛一样地咳嗽，而且浑身长满了毛，”“某些人开始像公牛那样的眼睛斜起来看了。”,Jenner的回应-接种牛痘的理由和效果探讨“我这只已经扬帆开航、决心到达彼岸的小船，应该再经受一些狂风暴雨的袭击。我现在却被一些人的怨言四面八方包围着，他们都是一些连动物会生什么病都不知道的不学无术之流。”,最后一例天花患者阿 里毛马林,200 years after Jenner,WHO announce smallpox eradicated,1970,1975,1980,Countries with more than one smallpox case p
3、er month,30,15,01965,跛足而不迷路能赶过虽健步如飞但误入歧途的人。,弗兰西斯.培根,为什麽要学习科学研究的方法与艺术？,一般认为，25-40岁是自然科学工作者创造力最旺盛、最易获得成功的时期。多数人的创造能力很早即开始衰退。对于科学家而言，若完全依靠自己摸索，待掌握科学研究的方法或艺术时，其最富有创造力的年华或许已逝去。若在实践中有可能通过研究方法的指导而缩短科学工作者不出成果的时间，则不仅可节省训练的时间，且可能比完全靠自己摸索更快、更早地获得成功。,通过学习科学史，了解科学发展规律，了解有成就科学家们成功和失败的经验，了解他们如何发现问题和解决问题，如何进行发明创造，综
4、合他们开展研究中带有普遍性的东西，将有助于刚步入科研海洋的青年学生了解科研，知道自己科研的目的（why)，为达到目的要做什么（What），怎样做（How），最终解决科研问题。,论述科学研究参考书,李卓娅、龚非力：医学科研设计、申报与实施人民卫生出版社,上海科学技术出版,候灿：医学科学研究入门社丁道芳、刘思诚：医学科学研究方法入门人民卫生出版社W.I.B.Beveridge:The art of scientific,investigation陈捷译科学出版社,科 学 之 路,至今還記得收到包裹，打開牛皮紙，出現兩大疊科學之路的情景。在一九八五年看到科學之路中文版之時，正是我博士班快要畢業的關頭
5、，好像是在公館那家金石堂買的。快快讀過之後，馬上向出版社訂購了三十本，分送一些大學部或研究所的學生，巴不得全台灣的學生都能讀到。為什麼這本書如此重要、如此令人印象深刻？因為書中淋漓盡致地說明了，什麼是科學精神、什麼是科學家的風格、為何生活中處處是科學。真深深體會到，英國人在科學本質上的高度認知與修養，實在有其文化上的傳承，堪為借鏡。http:/juang.bst.ntu.edu.tw/art%20science/ASI0.htm,课程安排,第一单元：绪论、科研选题实践课：EndNoteX2软件教程课外作业：文献学习和分析第二单元：科研设计与课题书的撰写讨论课：科研设计第三单元：科研项目的策划与
6、实施实践课：实验结果的分析;SAS统计软件介绍第四单元：资料的收集与处理、论文的撰写实践课：SigmaPlot画图软件教程,绪论,科学研究的定义和分类科学研究的基本程序科研工作者应具备的素质创新是科研的灵魂,科学是实验的科学，科学就在于用理性的方法去整理感性材料。归纳、分析、比较、观察和实验是理性方法的主要条件。,神圣家族马克思、恩格斯,科学研究的定义,科学研究是人类在实践中用正确观点和客观、精确的方法观察未知事物或知之不全的事物，并通过理论思维正确反映并揭示其本质及规律或验证、发展有关知识的认识活动。实践观察和理论思维是构成科学研究的两大基本要素。,科学研究的类型,1.基础研究与应用研究基础
7、研究：是关于自然现象和物质运动基本规律的理论性研究。应用研究:使用基础研究获得的科学理论直接解决当前生产或临床具体实际问题的研究。2.专科研究与多学科研究专科研究：研究对象属于某一专门学科领域的研究。多学科研究：研究对象属于多学科领域的研究。3.实验性研究与调查性研究实验性研究：用实验作为搜集资料、检验假说、获得新知识的主要手段。调查性研究：用现场调查、观察作为搜集资料主要手段的研究。（前瞻性调查和回顾性调查）,医学研究的目的,医学研究的首要任务和目的是了解疾病的病因发病学和疾病发生发展的规律，探索改善预防、诊断、治疗疾病的方法，以及如何提高人民的健康水平。,绪论,科学研究的定义和分类科学研究
8、的基本程序科研工作者应具备的素质创新是科研的灵魂,假说驱动的研究（hypothesis-driven research）：需经建立和检验假说的阶段发现驱动的研究（discovery-driven research）：无需事先建立假说和事后检验假设，可不加选择地通过高通量实验技术手段发现新事物，可为假说驱动的研究提供新的线索，建立新的可能实现突破的假说。,科 研 过 程,科研过程的3个阶段及10个步骤均以假说为主干：第一阶段假说的提出过程（选题过程）：提出问题；查阅文献；假说形成：陈述问题。第二阶段假说的验证过程：实验设计；实验观察；数据资料积累。第三阶段假说的论证过程：数据资料处理；统计分析；
9、对假说提出结论。,绪论,科学研究的定义和分类科学研究的基本程序科研工作者应具备的素质创新是科研的灵魂,对于研究人员来说，最基本的两条品格是对科学的热爱和难以满足的好奇心。一般来说，科学研究爱好者比常人保有更多好奇的本能，.最有成就的科学家具有狂热者的热情，但又受到客观判断自己成果以及接受他人批评这两点的辖制。冒险精神和开拓精神,不墨守成规，不满足现有的知识和观念。急于试验自己判断力的迫切心情。告诉你使我达到目标的奥秘吧。我唯一的力量就是我的,坚持精神。巴斯德几乎所有有成就的科学家都具有百折不回的精神，因为大凡有价值的成就，在面临反复挫折的时候，都需要毅力和勇气。,仔细观察、善于思考、富于想象、
10、勤奋工作和坚忍不拔的精神，这些都是科学研究成功所必备的条件。奉献精神。,科研工作者应具备的素质,医学研究者应该具备的基本条件,具有基本的科研素质：研究兴趣、科学态度、严谨作风掌握基本的科研技能：知识背景、科研技能、英语能力、网络应用具备良好的个人品质：创新精神，心理素质，追求完美，科研道德,科学研究的道德观,不可盗窃别人的设想或初步的成果加以研究，然后不经许可就予以报道。不可编造假结果和随意篡改实验数据。作者对他所参考利用的前人成果以及任何曾经实质上为他的研究提供过帮助的人，有责任给予应有的肯定和感谢。一稿多投，侵犯版权所有。以人为对象进行实验，必须遵守赫尔辛基宣言，最大程度保护患者的利益，包
11、括知情及保护受试者的生命与健康。以动物为对象进行实验，必须遵守三R原则：Reduction，refinement and replacement,Definition of Research Misconduct,Research misconduct is defined as fabrication,falsification,or plagiarism in proposing,performing,or reviewing research,or in reporting research results.-Fabrication is making up data or result
12、s and recording or reporting them.-Falsification is manipulating research materials,equipment,or processes,or changing or omitting data or results such that the research is not accurately represented in the research record i.e.the record of data or results that embody the facts emerging from the res
13、earch,and includes,but is not limited to,research proposals,progress reports,abstracts,theses,oral presentations,internal reports,journal articles,and books.-Plagiarism is the appropriation of another persons ideas,processes,results,or words without giving appropriate credit.Research misconduct does
14、 not include honest error or differences of opinion.,“斯纳皮”的父母,“斯纳皮”真正的父亲,2004年2月黄禹锡在科学杂志上发表论文，宣布在世界上率先用卵子成功培育出人类胚胎干细胞；2005年5月，他又在科学杂志上发表论文，宣布攻克了利用患者体细胞克隆胚胎干细胞的科学难题，其研究成果一时轰动全球。首尔大学调查委员会发表最终调查报告宣布，黄禹锡这两项突破性研究的实验数据是伪造的。科学杂志发表声明说：“鉴于首尔大学的最终调查报告确认两篇论文均系假造，科学杂志的编辑们认为有必要立即且无条件地撤销这两篇论文。同时，我们通告科学界，两篇论文所报告的研
15、究成果被视为无效。”,科学“愚人”节：舍恩当选为最神速骗子,简亨德里克舍恩的成功似乎令人难以置信，但它的确如此。32岁的舍恩曾是贝尔实验室的物理学家，在短短3年间，他却与人合作撰写了90篇科技论文每16天一篇这些论文详尽阐述了他在超导、激光、纳米技术和量子物理学方面的最新发现。如此多产令他的同事大为惊讶并产生怀疑。当一位同事发现同一个数据图表出现在两篇不同的论文之中而且恰恰分别出现在世界上两家最为知名的科学期刊科学与自然杂志上时把戏被拆穿了。2002年 5月，贝尔实验室邀请5名外界科学家组成独立调查小组，对舍恩的一系列研究展开调查。调查小组最终认定，在1998年至2001年期间，舍恩至少在16
16、篇论文中捏造或篡改了实验数据。有鉴于此，贝尔实验室将舍恩开除，其相关论文也被期刊撤销。,科学研究的道德观,不可盗窃别人的设想或初步的成果加以研究，然后不经许可就予以报道。不可编造假结果和随意篡改实验数据。作者对他所参考利用的前人成果以及任何曾经实质上为他的研究提供过帮助的人，有责任给予应有的肯定和感谢。一稿多投，侵犯版权所有。以人为对象进行实验，必须遵守赫尔辛基宣言，最大程度保护患者的利益，包括知情及保护受试者的生命与健康。以动物为对象进行实验，必须遵守三R原则：Reduction，refinement and replacement,科学研究的团队精神,一根筷子易折，一把筷子难折断。在科研中
17、，也是如此。没有人是全能 的，因此我们需要求助，需要与他人 合作。让合适的人做最合适的工作，请最擅长的人或团队用他的拿手绝活 帮你。如果合作，我们每个人都会取 得更多的成绩，我们会做得更快更好。,绪论,科学研究的定义和分类科学研究的基本程序科研工作者应具备的素质创新是科研的灵魂,创造力和创新性思维,创造力：指创造性解决问题的综合能力,即根据一定的目标任务,开展积极能动的思维活动并产生具有一定社会价值的新观点、新理论、新产品、新工艺的能力。创造力的核心是创造性思维，即人们依据科学有效的原则，以新颖独特的方法解决问题的思维方式。从思维角度看,创造性活动过程也就是创造性思维的过程,任何创造性活动总是
18、与创造性思维紧密联系在一起，不存在脱离创造性思维的活动。,创造的表现形式,发现：发现新事物、新现象、新问题是创造活动的基点。发明：发明是最能体现创造性活动的行为，其能创造出自然界原本不存在的东西。-全新物体的创造与产生-原理、定律、方式、方法的全新发明和创造，属于虚的、原理性、理念范畴的创造和发明。改进：保持原有基本技术原理或方式、方法不变,对产品的样式、外型、特性和功能等进行革新和改造,以提高功效、增加功能、降低成本、使用方便。论证：论证提出的新理论。重组：重组各种已有技术之所长,是实现创造的一种重要表现形式。,发现,Barry J.Marshall,J.Robin Warren,眼科医生弗
19、奥多洛夫发现角膜手术可使视力得到改善。澳大利亚沃伦和马歇尔发现慢性胃炎患者的胃黏膜有幽门螺旋杆菌The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2005,发明,电灯、电话、电视、汽车、飞机、计算机等的发明。牛顿定律、爱因斯坦的相对论等定律和理论的发明。奥地利的奥斯布鲁格医生发明了叩诊法。此即“智慧来自叩响的酒桶”。马丁库帕对手机的发明（1973.04）,改进,1688年法国人德尼斯帕潘曾用圆筒和活塞制成实际上第一台简易蒸汽机，但该项发明并未被应用于工业生产。1698年英国人托易斯塞维利发明了蒸汽抽水机，主要用于矿井抽水。1705年苏格兰铁匠纽克曼综合帕潘和塞
20、维利发明的优点，发明了空气蒸汽机。1764年瓦特尝试自制蒸汽机，经反复实践，终于在1796年制成有分离冷凝器的单动式蒸汽机，比纽克曼的蒸汽机节省75的燃料。1782年又成功制造联协式蒸汽机，其后并增加了自动调节蒸汽机速率的装置，使之能适用于各种机械的运动，从而在纺织业、采矿业、冶金业、造纸业、陶瓷业等工业部门及运输业得到广泛应用，并由此开创了西方工业革命的“蒸汽时代。,论证,（血液循环）,内经（公元前221公元220）里的“素问说”：血管 是储藏血液的，血液在血管中不断地流行着，它流行的路 径，由于血管在体内是环形的生长着，因此血液亦呈环形 流动，没有片刻休止，血液为什么能流行不停住呢？是由
21、于心脏在不断地冲激。人们在左乳下可以看到有跳动情况，这就是血液能够流动的发源地方。古希腊的医生、解剖学派创始人赫罗菲拉斯（Herophilus，公元前335-280）最早发现了血管，并第一个区别了动脉 和静脉：动脉有搏动，静脉没有搏动。古希腊的著名解剖学家埃拉西斯特拉特（Erasistratus，公元前304-250年）在肉眼所能及的范围内详细观察了动脉和静脉在人体全身的分布，甚至注意到了微血管的状态。他第一个精确地描述了心脏的半月瓣、三尖瓣和二尖瓣等结构。,古罗马医学家盖仑认为，把心脏分为两半的中隔上，有人们肉眼看不见的小孔，血液穿流过这些小孔，从心脏右侧到心脏左侧，再流经肺部；血液在血管中
22、缓慢地来回流动，开始向这一方向，接着又向相反方向，如此往复循环。盖仑认为，血液的流动是以肝脏为中心的，血液在人体内像潮水一样流动之后，便逐渐被身体所吸收。叙利亚大马士革的医学家纳菲提出肺循环理论，即血液的流程 是右心室肺动脉肺（交换空气）肺静脉左心（房）室。遗憾的是他的学说在当时并未引起人们的重视，被淹没了700多年。比利时医生安德烈维萨里完成了按骨骼、肌腱、神经等几大系统描述的巨著人体的构造，纠正盖伦的错误观点。西班牙宗教裁判所诬陷维萨里用活人做解剖，判了维萨里死罪。由于国王出面干预，才改判往耶路撒冷朝圣，在归航途中，遇险身亡。,维萨里的同学，西班牙医生米凯尔塞尔维特发现，血液从右心室流入肺
23、部，经空气净化后，通过曲折的路径，鲜红的血液又从肺流入左心室。推翻了盖仑的心脏中隔有筛孔的论点。1553年10月在日内瓦被当作“异教徒”活活烧死，终年42岁。1616年，英国科学家威廉哈维以心脏每分钟跳动72次计算，若血液不能循环，心脏一天搏出的血量将是令人不可置信的庞大数字。他还借助其他逻辑论证方法（如束臂试验等），基本奠定了血液循环理论，但尚未解决动静脉间联系的问题。1661年意大利科学家马尔比基用显微镜观察到青蛙肺部动、静脉之间的毛细血管，正是这些微细血管把动脉和静脉连接成一个密封管道，使血液在其中循环不息，从而完全证明了哈维的正确推断。,想像力,“所有创造性的思想家都是幻想家，他们具有
24、丰富的想象力。”-哈定,苯在1825年由英国科学家法拉第(Michael Faraday,1791-1867)首先发现。此后几十年间，人们一直不知道它的结构。苯的结构成了十九世纪的一个很大的化学之谜。,为了探究谜底，凯库勒每天只睡三四个小时，直到有一天，凯库勒苦思冥想，他想着想着，坐在壁炉前打了个瞌睡，原子和分子们开始在幻觉中跳舞，一条碳原子链像蛇一样咬住自己的尾巴，在他眼前旋转他被这奇异的梦惊醒了。这珍贵的一刹那梦境，给他带来了启示：凯库勒明白了苯分子是一个环。,Francis Harry Compton Crick,Watson,James Dewey Maurice Hugh,Frede
25、rick Wilkins,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1962,罗莎琳德.富兰克林1953年，沃森和克里克发现了DNA分子双螺旋结构,科研选题,选题,选题的原则选题的方法选题的程序选题的评估,医学研究选题的基本原则,重要性：针对重要领域的重要问题创新性：在理论技术方法上有更新科学性：符合现代科学理论和伦理实用性：有理论和应用价值可行性：有可能完成,医学研究项目的重要性,需要性及重要性原则尽量选择防病治病中有重要意义或迫切需要解决的关键问题，例如，常见病多发病的防治研究、地方病、职业病、传染病、心脑血管疾病、恶性肿瘤、老年病等影响人类健康疾
26、病的研究，以及对提高劳动者健康水平、促进医学发展的理论、基础研究需要性原则还应符合主管部门需要,国家中长期科技发展规划纲要,医学科研的重点范围与优先主题安全避孕与出生缺陷防治心脑血管病、肿瘤等重大非传染病防治城乡社区常见多发病防治中医药传承与创新发展先进医疗设备与生物医用材料医学科研的重大专项重大新药创制艾滋病、病毒性肝炎和结核等重大传染病防治医学科研的前沿技术靶标发现技术基于干细胞的人体组织工程技术医学基础科研脑科学与认知科学人类健康与疾病的生物学基础,医学研究的创新性,创新性：科学研究的“灵魂”创新是一个过程：提出实验结果验证创新的主体是人：创新人才，创新群体创新必须以科学性为基础：,4.
27、创新的种类：,源头创新理论创新方法创新技术创新,医学研究的科学性,科学性：是医学研究的“基础”以现代科学理论为依据（中医）以科学研究结果为基础（科研论文）采用科学的研究方法（科学实验）应用科学的评价体系（统计学）遵守科学的伦理学（移植，克隆）,医学研究的实用性,实用性：是医学研究的“价值”体现有明确的研究目的解决特定的医学问题具有理论意义或应用价值社会效益和经济效益,选题的可行性,可行性原则可性性是指实施科研选题的基本条件。包括人员、技术、设备、经费、信息等条件是否具备，预期的目的能否达到效益性原则预期成果可能收到的效益。一般基础研究课题要求具有理论(或知识)意义与潜在的应用价值；应用性课题要
28、求具有经济效益或社会效益,选题,选题的原则选题的程序选题的方法选题的评估,科研选题的基本过程,问题的发现：工作中发现学术交流 灵感意外事件文献的复习：查阅文献资料假说形成：可行性分析确定课题：,选题,选题的原则选题的程序选题的方法选题的评估,科研选题的策略,课题,领域,焦点,方向,重要领域(重要疾病）,萌芽状态（前沿方向）,特色和优势（资源和技术）,大胆创新（假说）,科研选题的类型举例,肿瘤血管,血管生成,肿瘤,肿瘤转移,肿瘤生长转移,科研选题的一般途径,前期工作的积累和发现科研协作和学术交流杂志和网络信息,科研选题的方法,从招标范围中选题：从国家科研项目指南中选择课题可收事半功倍之效。从临床
29、实践中选题：由于医学领域中许多问题尚未阐明，在实践工作遇到一些现象不能用已知的知识解释，可能成为原始意念，进而发展为科研选题。从理论研究和学术争论中选题:参加各种学术会议、讲座和疑难病例讨论等，是选题的极好机会。通过文献启发选题寻找科学领域的空白点 原有课题上的延伸或深入交叉学科选题从其他学科移植中选题:将其他学科新技术与新方法移植于医学研究，已成为现代医学科研的重要选题方法之一。,选题的来源,指令性课题国家或地方针对医药卫生事业中迫切需要解决的问题，指定有关单位或个人必须完成的某一针对性的科研任务招标性课题政府有关部门根据医药卫生科学发展的需要，制定若干科研项目，引入竞争机制，采取公开招标的
30、方式落实计划,招标性选题的来源,国家主要计划国家高技术研究发展计划（863计划）国家基础性重大关键项目计划（973计划）国家科研攻关计划国家自然科学基金项目科技基础条件平台建设计划政策引导类计划（星火、火炬、技术创新引导工程）重大专项,选题的来源,委托课题委托课题主要来自厂矿企业与其他，借助受托单位的技术优势，验证某项新产品、新技术、新方法，或测试分析某些成分自选课题大部分是临床工作者，根据自己的特长和工作需要，选择的研究课题,研究生选题来源,国家和省市科研项目导师选题个人选题：最好在导师的研究领域内选题根据从事专业所遇到的理论和实践方面的问题利用你所学到的新知识，研究所从事专业的某个问题注意
31、选定题目创新性和可行性（实验手段）,科研课题的选定,初始意念或问题的提出文献查阅假说形成确定课题,1.初始意念或提出问题,一项科研工作总是从发现问题开始的.从实践中发现问题:牛顿的万有引力；弗莱明发现抗菌素等从理论上发现问题知识的空白点,1928年，英国科学家弗莱明和他当年发现青霉素的培养皿,构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西,年诺贝尔化学奖,阿龙切哈诺沃：19 47年出生在以色列海法。1981年在海法的以色列工学院获医学博士学位，目前在这所工学院的医学科学研究所担任教授。,阿夫拉姆赫什科：1937年出生在匈牙利考尔曹格的犹太后裔，属以色列公民，1969年在希伯来大学获得医学
32、博士学位，此后一直与切哈诺沃在以色列工学院共事。,欧文罗斯：1952年在芝加哥大学获得博士学位，曾经主持位于美国费城的福克斯蔡斯癌症研究中心的工作，目前在加州大学欧文分校任教。,蛋白质是包括人类在内各种生物体的重要组成成分。对于生物体而言，蛋白质的生老病死至关重要。然而，科学家关于蛋白质如何“诞生”的研究成果很多，迄今至少有次诺贝尔奖授予了从事这方面研究的科学家，但关于蛋白质如何“死亡”的研究却相对较少，2004年获得化学奖的3位科学家却独辟蹊径，于上个世纪80年 代初发现了被调节的蛋白质降解。人的很多疾病就是这一降解过程不正常导致的。蛋白质是由氨基酸组成的，氨基酸如同砖头，而蛋白质则如结构复
33、杂的建筑。正如同有各种各样的建筑一样，生物体内也存在着各种各样的蛋白质。不同的蛋白质有不同的结构，也有不同的功能。通常看来蛋白质的合成要比蛋白质的降解复杂得多，毕竟拆楼容易盖楼难,世人研究蛋白质诞生，他们却研究蛋白质死亡,1激活泛素分子。泛素分子被激活后就被运送到上,识别要降解的蛋白，就把泛素分子连 接在指定的蛋白质上。被连接的泛素分子达到一定数量后，标签蛋白质就被运送到蛋白酶体中进行降解。,科研课题的选定,初始意念或问题的提出文献查阅假说形成确定课题,科学研究工作者是活到老学到老的。由于必须使自己跟上知识的发展，研究人员的准备工作是永无止境的。这主要通过阅读当前的科学期刊。如同看报一样，这种学习成为习惯，构成科学家正常生活的一部分。贝弗里奇,查阅文献的目的,查阅文献贯穿于整个科研活动的始终！国内外该问题的研究现状和存在哪些不清楚的地方，以确定自己的研究目标；实验方法的查阅和一些基本数据的
