Ғылыми зерттеулердегі эмпирикалық қате түсініктерді зерттеу

Өмір туралы ғылым - эксперименттерге негізделген жаратылыстану ғылымы. Өткен ғасырда ғалымдар ДНҚ-ның қос спиральды құрылымы, гендік реттеу механизмдері, ақуыз функциялары және тіпті жасушалық сигнал беру жолдары сияқты өмірдің негізгі заңдылықтарын эксперименттік әдістер арқылы ашып көрсетті. Дегенмен, өмір туралы ғылымдар эксперименттерге қатты тәуелді болғандықтан, зерттеулерде «эмпирикалық қателіктерді» тудыру оңай - эмпирикалық деректерге шамадан тыс сену немесе оларды дұрыс пайдаланбау, сонымен қатар теориялық құрылымның, әдіснамалық шектеулердің және қатаң пайымдаулардың қажеттілігін елемеуге болады. Бүгін өмір туралы ғылымдарды зерттеудегі бірнеше кең таралған эмпирикалық қателіктерді бірге қарастырайық:

Деректер - шындық: эксперименттік нәтижелерді абсолютті түсіну

Молекулалық биология зерттеулерінде эксперименттік деректер көбінесе «темірдей дәлелдер» ретінде қарастырылады. Көптеген зерттеушілер эксперименттік нәтижелерді тікелей теориялық қорытындыларға айналдыруға бейім. Дегенмен, эксперименттік нәтижелерге көбінесе эксперименттік жағдайлар, үлгі тазалығы, анықтау сезімталдығы және техникалық қателіктер сияқты әртүрлі факторлар әсер етеді. Ең көп таралғаны - флуоресценциялық сандық ПТР-дағы оң ластану. Көптеген зерттеу зертханаларындағы кеңістік пен эксперименттік жағдайлардың шектеулі болуына байланысты ПТР өнімдерінің аэрозольмен ластануын тудыру оңай. Бұл көбінесе ластанған үлгілердің кейінгі флуоресценциялық сандық ПТР кезінде нақты жағдайдан әлдеқайда төмен Ct мәндеріне әкеледі. Егер қате эксперименттік нәтижелер талдау үшін ажыратусыз пайдаланылса, бұл тек қате қорытындыларға әкеледі. 20 ғасырдың басында ғалымдар эксперименттер арқылы жасуша ядросында көп мөлшерде ақуыз бар екенін, ал ДНҚ компоненті біртұтас және «ақпараттық мазмұны аз» сияқты екенін анықтады. Сондықтан көптеген адамдар «генетикалық ақпарат ақуыздарда болуы керек» деген қорытындыға келді. Бұл сол кездегі тәжірибеге негізделген «ақылға қонымды қорытынды» болды. Освальд Эйвери 1944 жылы бірқатар дәл эксперименттер жүргізіп, тұқым қуалаудың шынайы тасымалдаушысы ақуыздар емес, ДНҚ екенін алғаш рет дәлелдеді. Бұл молекулалық биологияның бастапқы нүктесі ретінде белгілі. Бұл сондай-ақ тіршілік туралы ғылым эксперименттерге негізделген жаратылыстану ғылымы болғанымен, нақты эксперименттер көбінесе эксперименттік дизайн және техникалық құралдар сияқты бірқатар факторлармен шектелетінін көрсетеді. Логикалық тұжырымсыз тек эксперименттік нәтижелерге сүйену ғылыми зерттеулерді оңай адастыруы мүмкін.

Жалпылау: жергілікті деректерді әмбебап үлгілерге жалпылау

Тіршілік құбылыстарының күрделілігі бір ғана эксперименттік нәтиженің көбінесе тек белгілі бір контекстегі жағдайды көрсететінін анықтайды. Бірақ көптеген зерттеушілер жасуша желісінде, модельдік организмде немесе тіпті үлгілер жиынтығында немесе эксперименттерде байқалған құбылыстарды бүкіл адамға немесе басқа түрлерге асығыс жалпылауға бейім. Зертханада жиі естілетін сөз: «Мен өткен жолы жақсы жұмыс істедім, бірақ бұл жолы келе алмадым». Бұл жергілікті деректерді әмбебап үлгі ретінде қарастырудың ең көп таралған мысалы. Әртүрлі партиялардан алынған бірнеше үлгілер партияларымен қайталанатын эксперименттер жүргізген кезде бұл жағдай орын алуы мүмкін. Зерттеушілер қандай да бір «әмбебап ережені» аштық деп ойлауы мүмкін, бірақ шын мәнінде бұл деректерге салынған әртүрлі эксперименттік жағдайлардың иллюзиясы ғана. «Техникалық жалған оң нәтиженің» бұл түрі ген чиптерін зерттеудің алғашқы кезеңдерінде өте кең таралған, ал қазір ол кейде бір жасушалы секвенирлеу сияқты жоғары өнімді технологияларда да кездеседі.

Таңдамалы есеп беру: тек күтілетін нәтижелерге сәйкес келетін деректерді ұсыну

Деректерді іріктеп ұсыну молекулалық биология зерттеулеріндегі ең көп таралған, бірақ сонымен бірге қауіпті эмпирикалық қателіктердің бірі болып табылады. Зерттеушілер гипотезаларға сәйкес келмейтін деректерді елемеуге немесе төмендетуге бейім және тек «сәтті» эксперименттік нәтижелер туралы хабарлайды, осылайша логикалық тұрғыдан бірізді, бірақ қарама-қайшы зерттеу ландшафтын жасайды. Бұл сондай-ақ адамдар практикалық ғылыми зерттеу жұмыстарында жіберетін ең көп таралған қателіктердің бірі. Олар эксперименттің басында күтілетін нәтижелерді алдын ала белгілейді, ал эксперимент аяқталғаннан кейін олар тек күтілетін нәтижелерге назар аударады және күтілетін нәтижелерге сәйкес келмейтін нәтижелерді «эксперименттік қателіктер» немесе «операциялық қателіктер» ретінде тікелей жояды. Бұл іріктеп деректерді сүзу тек дұрыс емес теориялық нәтижелерге әкеледі. Бұл процесс көбінесе әдейі емес, зерттеушілердің санадан тыс әрекеті, бірақ көбінесе ауыр зардаптарға әкеледі. Нобель сыйлығының лауреаты Линус Полинг бір кездері С дәруменінің жоғары дозасы қатерлі ісікті емдей алады деп сенген және бұл көзқарасты ерте эксперименттік деректер арқылы «дәлелдеген». Бірақ кейінгі кең клиникалық сынақтар бұл нәтижелердің тұрақсыз екенін және қайталанбайтынын көрсетті. Кейбір эксперименттер тіпті С дәрумені дәстүрлі емдеуге кедергі келтіруі мүмкін екенін көрсетеді. Бірақ бүгінгі күнге дейін көптеген өзіндік БАҚ-тар Нас Боулингтің бастапқы эксперименттік деректеріне сілтеме жасап, қатерлі ісікке қарсы Vc емдеудің біржақты теориясын насихаттайды, бұл қатерлі ісікпен ауыратын науқастарды қалыпты емдеуге айтарлықтай әсер етеді.

Эмпиризм рухына оралу және оны жеңу

Тіршілік туралы ғылымның мәні - эксперименттерге негізделген жаратылыстану ғылымы. Эксперименттер теориялық дедукцияны ауыстырудың логикалық өзегі емес, теориялық тексеру құралы ретінде пайдаланылуы керек. Эмпирикалық қателіктердің пайда болуы көбінесе зерттеушілердің эксперименттік деректерге соқыр сенімінен және теориялық ойлау мен әдіснаманы жеткіліксіз ойлауынан туындайды.
Эксперимент - теорияның шынайылығын бағалаудың жалғыз критерийі, бірақ ол теориялық ойлауды алмастыра алмайды. Ғылыми зерттеулердің ілгерілеуі тек деректердің жинақталуына ғана емес, сонымен қатар рационалды басшылық пен айқын логикаға да сүйенеді. Молекулалық биологияның қарқынды дамып келе жатқан саласында тек эксперименттік жобалаудың, жүйелі талдаудың және сыни ойлаудың қатаңдығын үнемі жетілдіру арқылы ғана эмпиризм тұзағына түсіп қалмауға және шынайы ғылыми түсінікке қарай жылжуға болады.