医学科研入门-科研设计和撰写申报书

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1、医学科学研究入门医学科学研究入门2.科研设计与课题申请书的撰写科研设计与课题申请书的撰写BackgroundminireviewUnclearControversialNotreportedFurtherinvestigationShortcomingsHypothesisExperimentsConclusionFutureInvestigationSignificanceMethodResultsDiscussion科科 研研 设设 计计科科 研研 设设 计计概论概论医学科研的基本要素医学科研的基本要素科研设计的基本原则科研设计的基本原则科研设计的基本步骤科研设计的基本步骤统计学设计统计学

2、设计定定 义义 医学科研设计是研究医学科学研究中如何科学、合理医学科研设计是研究医学科学研究中如何科学、合理地安排实验因素，提高实验效应，及如何排除影响实验的地安排实验因素，提高实验效应，及如何排除影响实验的非处理因素。非处理因素。考虑周全、设计合理的研究方案可收事半功考虑周全、设计合理的研究方案可收事半功倍之效，而设计不佳的研究方案常招致失败及时间、经费倍之效，而设计不佳的研究方案常招致失败及时间、经费的浪费。的浪费。 专业设计专业设计： 指运用专业理论知识和技术进行设计指运用专业理论知识和技术进行设计, , 主主要是解决研究的有用性、独创性和科学性要是解决研究的有用性、独创性和科学性, ,

3、以回答、解决以回答、解决科学问题，验证专业假说。科学问题，验证专业假说。 统计学设计统计学设计：运用数理统计学理论和方法进行设计：运用数理统计学理论和方法进行设计, , 包括资料的收集、整理、分析全过程的统计学设想和科学包括资料的收集、整理、分析全过程的统计学设想和科学安排，以保证样本的代表性和样本间的可比性安排，以保证样本的代表性和样本间的可比性, ,以最少的以最少的调查、实验观察例数进行高效率的统计分析，得出准确的调查、实验观察例数进行高效率的统计分析，得出准确的结果和可靠的结论。结果和可靠的结论。 专业设计错误专业设计错误苏联一神经论权威设计了免疫抗体形成的神经反射机制的实验：他将动物后

4、肢与躯体分离，仅保留由肢体传入躯体的神经干，然后在“离体”后肢注射抗原，不久将该神经干切断。过些时候动物血中出现特异性抗体。该权威认为特异性抗体是由于抗原作用于神经感受器经反射而形成的。设计用动物急性感染实验模型研究Th1/Th2细胞在炎症中的作用。定定 义义 医学科研设计是研究医学科学研究中如何科学、合理医学科研设计是研究医学科学研究中如何科学、合理地安排实验因素，提高实验效应，及如何排除影响实验的地安排实验因素，提高实验效应，及如何排除影响实验的非处理因素。非处理因素。考虑周全、设计合理的研究方案可收事半功考虑周全、设计合理的研究方案可收事半功倍之效，而设计不佳的研究方案常招致失败及时间、

5、经费倍之效，而设计不佳的研究方案常招致失败及时间、经费的浪费。的浪费。 专业设计专业设计： 指运用专业理论知识和技术进行设计指运用专业理论知识和技术进行设计, , 主主要是解决研究的有用性、独创性和科学性要是解决研究的有用性、独创性和科学性, ,以回答、解决以回答、解决科学问题，验证专业假说。科学问题，验证专业假说。 统计学设计统计学设计：运用数理统计学理论和方法进行设计：运用数理统计学理论和方法进行设计, , 包括资料的收集、整理、分析全过程的统计学设想和科学包括资料的收集、整理、分析全过程的统计学设想和科学安排，以保证样本的代表性和样本间的可比性安排，以保证样本的代表性和样本间的可比性,

6、,以最少的以最少的调查、实验观察例数进行高效率的统计分析，得出准确的调查、实验观察例数进行高效率的统计分析，得出准确的结果和可靠的结论。结果和可靠的结论。 实验设计实验设计实验设计主要为了保证科研结果符合实验设计主要为了保证科研结果符合四个性：四个性：有用性：目的性和可行性有用性：目的性和可行性独创性：先进性独创性：先进性可重复性可重复性经济性经济性科科 研研 设设 计计概论概论医学科研的基本要素医学科研的基本要素科研设计的基本原则科研设计的基本原则科研设计的基本步骤科研设计的基本步骤统计学设计统计学设计是否主动施加干预是否主动施加干预?1.实验研究实验研究(干预干预):受试对象：人受试对象：

7、人临床试验临床试验（clinicaltrial）动物动物动物实验动物实验（animalexperiment ）临床试验：治疗临床试验：治疗临床疗效实验临床疗效实验预防预防社区干预实验社区干预实验（communityinterventiontrial）2.调查研究调查研究(无干预无干预):被动地观察、如实记录被动地观察、如实记录联系联系：调查研究可为实验研究提供线索，而实验研究还调查研究可为实验研究提供线索，而实验研究还需要通过调查研究加以证实。需要通过调查研究加以证实。实验研究的基本要素实验研究的基本要素降压药降压药高血压病人高血压病人血压值血压值处理因素处理因素受试对象受试对象实验效应实验效

8、应三要素：三要素：1.处理因素；处理因素；2.受试对象；受试对象；3.实验效应实验效应其他因素其他因素其他效应其他效应处理因素处理因素(study factor，treatment)例：药剂、手术方法、毒物例：药剂、手术方法、毒物抓住主要处理因素抓住主要处理因素区分处理与非处理因素区分处理与非处理因素处理因素必须标准化处理因素必须标准化 处理因素是指外界施加于受试对象的因素，处理因素是指外界施加于受试对象的因素，是在实验中需观察并阐明其效应功能的因素。是在实验中需观察并阐明其效应功能的因素。单因素单水平单因素单水平表表3-1细菌脂多糖对人外周血单个核细胞干扰素细菌脂多糖对人外周血单个核细胞干扰

9、素分泌的影响分泌的影响组别组别目目的的LPS观察观察LPS（1g/ml）刺激后人外周血单个核细胞干）刺激后人外周血单个核细胞干扰素扰素分泌水平分泌水平对照对照溶剂（溶剂（PBS），其他条件与实验组一致，排除非处），其他条件与实验组一致，排除非处理因素引起的变化理因素引起的变化单因素多水平单因素多水平孕激素对滋养细胞基质金属蛋白酶-9表达的影响 组别 目 的孕激素110-7 mol/L 观察不同浓度的孕激素对滋养细孕激素110-6 mol/L 胞表达基质金属蛋白酶-9的影响 孕激素110-5 mol/L 空白对照 排除非处理因素的干扰多因素单水平多因素单水平 美托康对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作

10、用 组别 脑缺血再灌注 美托康 目 的 处理组 + + 观察美托康对大鼠脑缺血再 灌注损伤的保护作用 对照A 假手术 + 观察美托康的影响对照B + - 观察脑缺血再灌注的影响 对照C 假手术 - 排除手术的影响 对照D 不手术 - 排除其他因素的影响 多因素多水平 地塞米松抗过敏效应实验研究地塞米松抗过敏效应实验研究 组别 口服 肌注 目的处理组A 0.1 mg/kg 口服小剂量地塞米松对过敏反应的作用 处理组B 0.5 mg/kg 口服中剂量地塞米松对过敏反应的作用 处理组C 1.0 mg/kg 口服大剂量地塞米松对过敏反应的作用 处理组D 0.1 mg/kg 肌注小剂量地塞米松对过敏反应

11、的作用 处理组E 0.5 mg/kg 肌注中剂量地塞米松对过敏反应的作用 处理组F 1.0 mg/kg 肌注大剂量地塞米松对过敏反应的作用 对照组G 溶剂 排除口服因素造成的影响 对照组H 生理盐水 排除肌注因素造成的影响 对照组I 排除其他因素的影响 受试对象受试对象(study subjects)病例病例的选择：纳入标准、剔除标准的选择：纳入标准、剔除标准动动物物的的选选择择：种种类类、品品系系、年年龄龄、体体重重、窝别、营养窝别、营养离体器官、组织离体器官、组织细胞细胞分子分子须对处理因素敏感须对处理因素敏感反应须稳定反应须稳定体内外实验相结合体内外实验相结合in vitro， in v

12、ivo， ex vivo人体实验常见的设计类型人体实验常见的设计类型病例报告病例报告为疾病的发病表现、机理及诊治提供详尽的感性资为疾病的发病表现、机理及诊治提供详尽的感性资料。病例报告往往是识别新出现或不常见的料。病例报告往往是识别新出现或不常见的疾病疾病或疾病罕见表或疾病罕见表现的第一线索。现的第一线索。横断面研究横断面研究包括普查和抽样调查。包括普查和抽样调查。 病例对照研究病例对照研究回顾病例组暴露因素，通过与对照组进行比较，回顾病例组暴露因素，通过与对照组进行比较，研究这些暴露因素的发生频率与某疾病之间的关系。研究这些暴露因素的发生频率与某疾病之间的关系。(由果到由果到因）因）队列研究

13、队列研究按照所研究人群是否暴露于某种因素将受试对象分按照所研究人群是否暴露于某种因素将受试对象分为实验组和对照组，随访观察两组人群某病的发病率，判断暴为实验组和对照组，随访观察两组人群某病的发病率，判断暴露因素与疾病发病率的关系。分为前瞻性队列研究露因素与疾病发病率的关系。分为前瞻性队列研究(由因到果）由因到果）和回顾性队列研究。和回顾性队列研究。临床试验临床试验临床试验中的受试对象一般采用随机化原则分为治临床试验中的受试对象一般采用随机化原则分为治疗组和对照组，观察治疗手段的疗效。疗组和对照组，观察治疗手段的疗效。 动动物物分类分类按微生物学要求，实验动物可分为按微生物学要求，实验动物可分为

14、4个等级个等级：I级：普通动物 II级：清洁动物 III级：无特殊病原体动物 （SPF）IV级：无菌动物 （GF）按照遗传学特性要求，实验动物也可分为按照遗传学特性要求，实验动物也可分为4类：类：I类：近交系或称为纯系动物II类：突变系动物，包括转基因动物和基因敲除动物III类：远交系动物，又称封闭群 IV类：杂交群或称异系杂交 家兔对体温变化十分敏感，宜选用做发热、解热及致热源检查实验。家兔对体温变化十分敏感，宜选用做发热、解热及致热源检查实验。观察避孕药对排卵影响的实验宜选用兔、猫；对具有雌激素活性的药观察避孕药对排卵影响的实验宜选用兔、猫；对具有雌激素活性的药物进行避孕药效研究，不能选用

15、小鼠与大鼠。物进行避孕药效研究，不能选用小鼠与大鼠。以高胆固醇膳食饲喂兔、鸡、猪、狗、猴等动物，均可诱发高脂血症以高胆固醇膳食饲喂兔、鸡、猪、狗、猴等动物，均可诱发高脂血症或动脉粥样硬化，而猴和猪的心脏冠状动脉前降支还形成斑块及大片或动脉粥样硬化，而猴和猪的心脏冠状动脉前降支还形成斑块及大片心肌梗死，情况与人更为相似，故动脉粥样硬化实验多选用猪、猴及心肌梗死，情况与人更为相似，故动脉粥样硬化实验多选用猪、猴及兔。兔。家犬的胰腺、胃较小，宜用于胰腺摘除术及胃肠道生理的研究。家犬的胰腺、胃较小，宜用于胰腺摘除术及胃肠道生理的研究。大鼠无胆囊，不会呕吐，故不能用于胆功能观察；狗、猫、猴等动物大鼠无胆

16、囊，不会呕吐，故不能用于胆功能观察；狗、猫、猴等动物呕吐反应敏感，适宜用于呕吐实验。呕吐反应敏感，适宜用于呕吐实验。BALB/cBALB/c小鼠与其他近交系相比，肝、脾与体重的比值较大，对放射线小鼠与其他近交系相比，肝、脾与体重的比值较大，对放射线甚为敏感，故常用于制备单克隆抗体。甚为敏感，故常用于制备单克隆抗体。C57BL/6C57BL/6小鼠具有干扰素产量高、对放射物质中等耐受、补体活性高、小鼠具有干扰素产量高、对放射物质中等耐受、补体活性高、易诱发免疫耐受等特性，是肿瘤学及免疫学研究的常用品系。易诱发免疫耐受等特性，是肿瘤学及免疫学研究的常用品系。如遗传性高血压大鼠、糖尿病小鼠、自身免疫

17、病小鼠等。如遗传性高血压大鼠、糖尿病小鼠、自身免疫病小鼠等。还可利用某些特殊缺陷型小鼠，如胸腺缺陷的裸鼠，由于缺乏还可利用某些特殊缺陷型小鼠，如胸腺缺陷的裸鼠，由于缺乏T T细胞，细胞，故可接种人肿瘤，用以筛选抗肿瘤药等。故可接种人肿瘤，用以筛选抗肿瘤药等。细 胞原代细胞 ：经特殊分离方法从胚胎、组织器官及外周血等初分离的细胞在体外培养 。传代细胞：经传代方式进行再次培养的细胞称为传代细胞。 细胞株：单细胞大量扩增后形成生物学特性稳定的克隆化细胞群，称为细胞株 。包括正常细胞株和肿瘤细胞株。基因缺陷和转基因细胞株。悬浮细胞和贴壁细胞。用细胞做实验的优缺点用细胞做实验的优缺点不受机体内环境因素影

18、响，从而避免个体差异，有利于探讨各种物理、化学和生物因素对肿瘤细胞生命活动的影响。便于同时从细胞、分子与基因三个水平研究肿瘤细胞的结构、功能及癌变发生机制。能长期传代、保存，便于观察肿瘤细胞生物学特性和遗传行为的改变。能快速筛选抗癌药物，适宜进行耐药机制、信号转导的研究。研究周期较短，经济。 缺点：不能完全反映体内状况，常与体内实验互相验证。长期培养易改变原有的性状。易发生支原体感染。优点：优点：细胞库资源细胞库资源ATCC (American Type Culture Collection) ，即美国细胞、菌种保藏中心，目前能提供 3000余种细胞系、15000余种细菌和噬菌体、2500余种

19、动植物病毒、700余种人癌细胞系。Cascade Biologics, Inc.：该公司主要产品为人原代细胞，包括正常人皮肤细胞、心血管内皮细胞、角膜上皮细胞、黑色素细胞等。网址：第四军医大学实验动物中心：该中心保存多种肿瘤细胞株。网址：武汉大学中国典型培养物保藏中心：是国内较大且保存品种较多的细胞保藏中心。E-mail: 中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库：是国内较大且保存品种较多的细胞保藏中心。网址：中山医科大学实验动物中心。中国医学科学院基础医学研究所、中国协和医科大学基础医学院。 分子研究分子研究 DNA、RNA和蛋白质常用的重要数据库为：基因数据库（http:/www.ncbi.n

20、lm. nih.gov/Genbank/）非编码RNA数据库（）蛋白质数据库（或）蛋白质组分析数据库（） 分子研究分子研究基因与蛋白分子的检测：单个、几个与芯片基因与蛋白分子的检测：单个、几个与芯片的检测；的检测；基因多态性研究、基因多态性研究、SNP、微卫星等、微卫星等基因组、蛋白组和代谢酶组的变化基因组、蛋白组和代谢酶组的变化基因和蛋白的调控、分子表观遗传学基因和蛋白的调控、分子表观遗传学基因和蛋白的结构基因和蛋白的结构基因和蛋白的关系、蛋白与蛋白的相互作用基因和蛋白的关系、蛋白与蛋白的相互作用实验效应实验效应 (experimental effect)处处理理因因素素作作用用于于受受试试

21、对对象象的的结结果果，通通过过观观察察指指标标表表达达。观观察指标应相关联、客观、精确、灵敏、特异。察指标应相关联、客观、精确、灵敏、特异。1.客观性客观性：主观指标和客观指标。：主观指标和客观指标。2.精确性精确性：准准确确度度(accuracy)或或真真实实性性（validity）：观观察察值值与与真真值值的的接接近程度，受近程度，受系统误差系统误差的影响的影响(如灵敏度、特异度如灵敏度、特异度)。精精 密密 度度 (precision)或或 可可 靠靠 性性 （ reliabiliy） 或或 重重 复复 性性（repeatability）：重重复复观观察察时时观观察察值值与与其其均均值值

22、的的接接近近程程度度，受受随机误差随机误差的影响（如一致百分率、的影响（如一致百分率、Kappa值）。值）。3.灵敏性和特异性：灵敏性和特异性：指标的互补性、可靠性和稳定性（标准化）指标的互补性、可靠性和稳定性（标准化）科科 研研 设设 计计概论概论医学科研的基本要素医学科研的基本要素科研设计的基本原则科研设计的基本原则科研设计的基本步骤科研设计的基本步骤统计学设计统计学设计试验设计的原则试验设计的原则对照的原则：对照的原则：-意义：消除系统误差，鉴别处理和非处理因素的差异意义：消除系统误差，鉴别处理和非处理因素的差异-类型：空白对照、阳性对照、阴性对照、自身对照、类型：空白对照、阳性对照、阴

23、性对照、自身对照、相互对照相互对照随机的原则：随机的原则：-对照组和处理组除处理因素不同外，其余应全部相同。对照组和处理组除处理因素不同外，其余应全部相同。-动物实验随机分组；观察切片也应随机选择视野动物实验随机分组；观察切片也应随机选择视野重复的原则：重复的原则：-随机原则可排除大部分非处理因素的影响，但不能全随机原则可排除大部分非处理因素的影响，但不能全部消除；因此，有必要重复，以反映客观真实性。部消除；因此，有必要重复，以反映客观真实性。-表现为一定的试验样本数（人、动物、细胞株）表现为一定的试验样本数（人、动物、细胞株）对照对照(control)的原则的原则对照的意义对照的意义：区分处

24、理因素与非处理因素的效应，是区分处理因素与非处理因素的效应，是比较比较的必要基础的必要基础 药物治疗药物治疗例例:老年性慢性支气管炎老年性慢性支气管炎气候气候转暖转暖,自然缓解自然缓解消除和减少实验误差消除和减少实验误差处理组处理组：对照组对照组：比较结果比较结果处理因素处理因素非处理因素非处理因素+处理效应处理效应 +非处理效应非处理效应非处理因素非处理因素非处理效应非处理效应处理因素处理因素处理效应处理效应直接凝集和间直接凝集和间接凝集试验接凝集试验 诊断血吸虫、诊断血吸虫、RARA、钩端螺旋体、钩端螺旋体阳性对照和阴阳性对照和阴性对照可监控性对照可监控方法的正确性方法的正确性和特异性和特

25、异性对照的形式对照的形式空白对照空白对照(blankcontrol)：对照组不加任何处理因素。对照组不加任何处理因素。例如：试剂空白、血样空白、无酶解空白、底物空白等。例如：试剂空白、血样空白、无酶解空白、底物空白等。包包括括：空空白白对对照照、实实验验对对照照、标标准准对对照照、自自身身对对照照、相互对照相互对照、历史对照、历史对照对照的形式对照的形式实实验验对对照照(experimentalcontrol)：施施加加每每一一因因素素均需设置对照均需设置对照+非处理因素对照（安慰剂对照）非处理因素对照（安慰剂对照）。含含赖氨酸赖氨酸面包面包+非处理因素非处理因素赖氨酸赖氨酸效应效应+面包效应

26、面包效应+非处理因素效应非处理因素效应面包面包+非处理因素非处理因素面包效应面包效应+非处理因素效应非处理因素效应赖氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸效应效应非处理因素非处理因素+非处理因素效应非处理因素效应对照的形式对照的形式标标准准对对照照(standardcontrol)：以以现现有有的的标标准准或或正正常常值作对照。值作对照。例例某种新的方法能否代替传统方法的研究；某种新的方法能否代替传统方法的研究；某病患者与正常人的某生理、生化指标是否相同。某病患者与正常人的某生理、生化指标是否相同。实验室应用较多实验室应用较多对照的形式对照的形式自身自身对照对照：实验实验在同一受试对象上进行在同一受试对象上进

27、行特点：特点：简单易行，使用广泛。但若试验前后某些简单易行，使用广泛。但若试验前后某些环境或自身因素发生改变，并且会影响试验结环境或自身因素发生改变，并且会影响试验结果，就难以说明问题。果，就难以说明问题。对照的形式对照的形式相互相互对照对照：几个实验组互相对照几个实验组互相对照例如：比较例如：比较几种药物几种药物治疗同一疾病的疗效治疗同一疾病的疗效常用半数有效量、半数致死量比较几种药物之间常用半数有效量、半数致死量比较几种药物之间的效应和毒性。的效应和毒性。对照的形式对照的形式历史历史对照对照：以过去的研究结果作对照。以过去的研究结果作对照。与本人或他人过去的研究结果作比较与本人或他人过去的

28、研究结果作比较不好！不好！对照设置方法对照设置方法配对对照法配对对照法：节省样本数，抽样误差最小，统计效率最高 自体配对自体配对：指在同一个体处理前后或不同部位作：指在同一个体处理前后或不同部位作为对照组和处理组，比较两组间差异。为对照组和处理组，比较两组间差异。 异体配对异体配对：选择同窝，性别、体重一致的动物，：选择同窝，性别、体重一致的动物，或相同疾病、性别、年龄、病情等相当的病人配或相同疾病、性别、年龄、病情等相当的病人配对，在每个对子内部随机分至对照组和实验组，对，在每个对子内部随机分至对照组和实验组，比较两组间差异。比较两组间差异。组间对照法组间对照法：组间对照是将条件基本一致的不

29、同：组间对照是将条件基本一致的不同个体随机分组，分别接受对照处理与实验处理，个体随机分组，分别接受对照处理与实验处理，比较两组或几组间差异。比较两组或几组间差异。 交叉对照法交叉对照法：即先接受对照处理的个体随后接受：即先接受对照处理的个体随后接受试验处理，先接受试验处理的个体随后接受对照试验处理，先接受试验处理的个体随后接受对照处理，通过交叉而减少个体差异。处理，通过交叉而减少个体差异。 试验设计的原则试验设计的原则对照的原则：对照的原则：-意义：消除系统误差，鉴别处理和非处理因素的差异意义：消除系统误差，鉴别处理和非处理因素的差异-类型：空白对照、阳性对照、阴性对照、自身对照、类型：空白对

30、照、阳性对照、阴性对照、自身对照、相互对照相互对照随机的原则：随机的原则：-对照组和处理组除处理因素不同外，其余应全部相同。对照组和处理组除处理因素不同外，其余应全部相同。-动物实验随机分组；观察切片也应随机选择视野动物实验随机分组；观察切片也应随机选择视野重复的原则：重复的原则：-随机原则可排除大部分非处理因素的影响，但不能全随机原则可排除大部分非处理因素的影响，但不能全部消除；因此，有必要重复，以反映客观真实性。部消除；因此，有必要重复，以反映客观真实性。-表现为一定的试验样本数（人、动物、细胞株）表现为一定的试验样本数（人、动物、细胞株）随机化随机化(randomization)分组的原

31、则分组的原则随随机机化化原原则则：随随机机“随随便便”,指指每每个个受受试试对对象象以以机会均等机会均等的原则随机地分配到试验组和对照组。的原则随机地分配到试验组和对照组。目目的的是是使使各各组组非非实实验验因因素素的的条条件件均均衡衡一一致致，以消除对实验结果的影响。以消除对实验结果的影响。随机化分组方法随机化分组方法1.抽签等抽签等2.随机数字表随机数字表3.计算器或计算机计算器或计算机随机数字表分组随机数字表分组例例试将试将10头动物应用随机数字表分配到甲、乙两组。头动物应用随机数字表分配到甲、乙两组。按动物体重按动物体重编号编号从随机表的第从随机表的第21行，第行，第21列往上查列往上

32、查10个随机数个随机数规定双号为甲组，单号为乙组规定双号为甲组，单号为乙组调调整整：再再接接着着查查一一个个“6”以以内内的的随随机机数数，以以决决定定甲甲组组中中哪哪一一号号拨拨到到乙乙组组。本本例例查查得得随随机机数数为为4，将将甲甲组组第第4个（个（5号）调到乙组。号）调到乙组。计算计算(器器)机随机化分组机随机化分组试验设计的原则试验设计的原则对照的原则：对照的原则：-意义：消除系统误差，鉴别处理和非处理因素的差异意义：消除系统误差，鉴别处理和非处理因素的差异-类型：空白对照、阳性对照、阴性对照、自身对照、相互类型：空白对照、阳性对照、阴性对照、自身对照、相互对照对照随机的原则：随机的

33、原则：-对照组和处理组除处理因素不同外，其余应全部相同。对照组和处理组除处理因素不同外，其余应全部相同。-动物实验随机分组；观察切片也应随机选择视野动物实验随机分组；观察切片也应随机选择视野重复的原则：重复的原则：-随机原则可排除大部分非处理因素的影响，但不能全部随机原则可排除大部分非处理因素的影响，但不能全部消除；因此，有必要重复，以排除偶然因素的影响。消除；因此，有必要重复，以排除偶然因素的影响。-表现为一定的试验样本数（人、动物、细胞株）表现为一定的试验样本数（人、动物、细胞株）重复的原则重复的原则重重复复(replication)是是指指各各处处理理组组与与对对照照组组要要有有一一定定

34、样本含量样本含量(samplesizes)。无限地无限地增加样本含量增加样本含量，将加大实验规模，延长实验，将加大实验规模，延长实验时间，浪费人力物力，反而增加系统误差出现的可能性。时间，浪费人力物力，反而增加系统误差出现的可能性。样本含量不足样本含量不足，检验效能（，检验效能（Power，1）偏低，）偏低，导致总体中本来具有的差异无法检验出来。导致总体中本来具有的差异无法检验出来。科科 研研 设设 计计概论概论医学科研的基本要素医学科研的基本要素科研设计的基本原则科研设计的基本原则科研设计的基本步骤科研设计的基本步骤统计学设计统计学设计最有成就的实验家常常是这样的人：他们事先对课题加以周密思

35、考，并将课题分成若干关键的问题，然后，精心设计为这些问题提供答案的实验实验设计步骤实验设计步骤研究目标研究目标主要实验内容主要实验内容实验路线的设计实验路线的设计实验方案的设计实验方案的设计确定研究目标确定研究目标：即该课题解决的科学问题：即该课题解决的科学问题-不要定的目标太大：如解决肿瘤治疗问题不要定的目标太大：如解决肿瘤治疗问题-不要定的目标太多：最多不要定的目标太多：最多2-3个目标。一个课题个目标。一个课题最好集中解决某个问题（总目标），如最好集中解决某个问题（总目标），如TNF在内在内毒素性休克中的作用毒素性休克中的作用-不要定不可达到的目标不要定不可达到的目标主要研究内容主要研究

36、内容：善于把要解决的问题分支成若干：善于把要解决的问题分支成若干小的问题，从不同角度进行研究。小的问题，从不同角度进行研究。如研究某因素杀瘤作用：杀伤肿瘤谱、杀伤效率、如研究某因素杀瘤作用：杀伤肿瘤谱、杀伤效率、诱导死亡方式，体内外试验、杀伤机制等。诱导死亡方式，体内外试验、杀伤机制等。研究路线的设计：研究路线的设计：根据研究内容不同而不同：根据研究内容不同而不同：对某基因表达的研究：对某基因表达的研究：mRNA、蛋白表达、定位及功能、蛋白表达、定位及功能基因调控：基因调控：EMSA、报告基因等、报告基因等新基因的研究：差显表达、新基因的研究：差显表达、RACE、基因克隆、蛋白表、基因克隆、蛋

37、白表达、功能研究达、功能研究蛋白组研究：二维电泳、资料比对、消化、酶解、质谱蛋白组研究：二维电泳、资料比对、消化、酶解、质谱实验方案：实验方案：试验对象（包括试验模型）：人、动物、细胞、分子等试验对象（包括试验模型）：人、动物、细胞、分子等处理因素：高糖、处理因素：高糖、LPS、激素、细胞因子等；单因素、激素、细胞因子等；单因素多水平、多因素单水平、多因素多水平多水平、多因素单水平、多因素多水平检测指标：关联性、客观性、灵敏性、精确性、稳定性检测指标：关联性、客观性、灵敏性、精确性、稳定性尼科尔属于那种在制定实验方案之前周密考虑，精心构思，从而取得成功的人他绝不象第二流人物，做那种心思来潮而常

38、常是考虑不周的实验，自己急得如热锅蚂蚁。相对来说，尼科尔做的实验很少，很简单。但是，他做的每一个实验都是长时间智力孕育的结果，要考虑到一切可能的因素，并要在最后的实验中加以检验。然后，他单刀直入，不做虚功。这就是巴斯德的方法，也是我们这个职业中所有伟大人物的方法。他们简单的、结论明确的实验，对于那些能够欣赏的人来说，是一种莫大的精神享受。津泽（美国细菌学家）试验设计方案简述Fas和FasL的作用。请设计一个实验方案，说明肿瘤细胞表达FasL后，可逃避免疫系统的攻击。 TumorcellsinduceapoptosisinTlymphocytesviaFASactivation1)Cancer

39、cells express FAS ligand2)Bind to FAS receptor on T lymphocytes leading to apoptosis 肿瘤细胞表达FasL后，可逃避免疫系统的攻击。实验目的：表达FasL的肿瘤细胞可逃避免疫攻击实验内容：肿瘤细胞是否表达FasL肿瘤细胞对活化的淋巴细胞是否具有杀伤作用体内实验观察表达和不表达FasL的肿瘤细胞的致瘤率实验方案：FACS: 检测肿瘤细胞是否表达FasL 凋亡检测：肿瘤细胞对活化的淋巴细胞是否具有杀伤作用（活化淋巴细胞、肿瘤细胞活化淋巴细胞、肿瘤细胞非活化淋巴细胞、肿瘤细胞活化淋巴细胞抗FasL抗体）体内实验课题申

40、请书课题申请书（开题报告）的撰写（开题报告）的撰写课题设计书的撰写课题设计书的撰写对课题评价的标准对课题评价的标准立论依据立论依据研究目的与研究内容研究目的与研究内容研究路线和研究方案研究路线和研究方案项目的创新性和特色项目的创新性和特色研究的前期工作研究的前期工作研究团队和研究条件研究团队和研究条件国家自然科学基金的资助方向国家自然科学基金的资助方向1.基础理论研究基础理论研究2.应用基础研究应用基础研究以实验医学为基础的国家自然科学基金的主要种类国家自然科学基金的主要种类常规基金：常规基金：面上项目面上项目（青年基金和地区基金）（青年基金和地区基金）重点项目重点项目重大项目重大项目杰出青年

41、基金杰出青年基金特殊基金：特殊基金：主任基金主任基金专项基金专项基金创新群体基金创新群体基金合作基金（海外，港澳）合作基金（海外，港澳）国家自然科学基金的评审程序国家自然科学基金的评审程序初审（函审）初审（函审）评审专家评审专家1 1评审专家评审专家2 2评审专家评审专家5 5评审专家评审专家3 3评审专家评审专家4 4终审（会审）终审（会审）选择超出拟批准项目选择超出拟批准项目选择超出拟批准项目选择超出拟批准项目120-130%120-130%120-130%120-130%的预选项目进行评审的预选项目进行评审的预选项目进行评审的预选项目进行评审学部批准学部批准1)申请人是否具有科研能力 ？

42、2)课题是否有科学意义、创新性和可行性 ？3)是否具备研究条件 ？课题评审者主要考虑的问题课题评审者主要考虑的问题课题设计书的撰写课题设计书的撰写对课题评价的标准对课题评价的标准立论依据立论依据研究目的与研究内容研究目的与研究内容研究路线和研究方案研究路线和研究方案项目的创新性和特色项目的创新性和特色研究的前期工作研究的前期工作研究团队和研究条件研究团队和研究条件所研究的是所研究的是重要领域重要领域的的重要问题重要问题具有重要的具有重要的理论价值理论价值或或应用前景应用前景课题研究的意义课题研究的意义科科学学性性研究的背景：研究的背景：国内外目前的研究现状；包国内外目前的研究现状；包括自己前期

43、实验结果与数据括自己前期实验结果与数据存在的问题：存在的问题：提出研究的切入点与假说提出研究的切入点与假说研究设想：研究设想：研究目标及思路研究目标及思路对国内外研究现状的了解对国内外研究现状的了解广度和深度：广度和深度：近近5 5年的主要研究进展年的主要研究进展 研究中存在的主要问题研究中存在的主要问题参考文献：参考文献： 国外文献国外文献 近近5 5年年 数量：数量：20-3020-30 杂志等级杂志等级学术思想及创新性学术思想及创新性n n理论创新：理论创新：新学说或理论新学说或理论n n方法创新：方法创新：新方法新方法n n技术创新：技术创新：技术改进或完善技术改进或完善立立项项依依据

44、据（2-2.5张）张）该研究项目的重要性：该研究项目的重要性：2-3行即可行即可常见问题：写得太多！常见问题：写得太多！介绍在这个领域的国内外进展介绍在这个领域的国内外进展，包括自己的工作，并引，包括自己的工作，并引用自己发表的用自己发表的SCI文献（注意围绕主题）文献（注意围绕主题）常见问题：写得太多常见问题：写得太多/太少、重点不突出、介绍与主题无太少、重点不突出、介绍与主题无关的进展关的进展凝练科学问题，提出假说凝练科学问题，提出假说（创新性、科学性及实用性）（创新性、科学性及实用性）常见问题：不知道问题在哪儿？或提与主题无关的问题常见问题：不知道问题在哪儿？或提与主题无关的问题根据自己

45、前期工作（最好已发表根据自己前期工作（最好已发表SCI文章）提出假说文章）提出假说常见问题：没有形成假说、无逻辑性常见问题：没有形成假说、无逻辑性简介本项目拟开展的工作、思路及意义简介本项目拟开展的工作、思路及意义常见问题：不写常见问题：不写科学问题凝练过程问项：科学问题是在一定科学知识背景下, 存在于科学知识体系内和科学实践中有待解决的疑难，需要深层思考及高度凝练。答域：是对求解范围的限定。 - 全域：对解答范围不给予任何限制的科学问题。（疟疾是什么引起的？） - 类域：若对某科学问题有了初步认识, 希望能进一步深入, 问题的解答范围即相应有了一定程度的限定。（清除污水为何减少疟疾的发生？）

46、 - 特域：一旦科学问题的答域限定为某个具体答案，此时的答域称为特域。研究者根据科学推理给出尝试性解答或假说。（疟疾是由蚊子传播的。）课题设计书的撰写课题设计书的撰写对课题评价的标准对课题评价的标准立论依据景立论依据景研究目的与研究内容研究目的与研究内容研究路线和研究方案研究路线和研究方案项目的创新性和特色项目的创新性和特色研究的前期工作研究的前期工作研究团队和研究条件研究团队和研究条件研究目标、研究内容研究目标、研究内容和拟解决的关键问题和拟解决的关键问题研究目标：明确、集中，用研究目标：明确、集中，用2-3句话描述。句话描述。常见问题：太大、分散或不明确常见问题：太大、分散或不明确研究内容

47、：根据假说，将研究问题分支，从不同研究内容：根据假说，将研究问题分支，从不同侧面或角度进行研究；每一分支就组成一个研究侧面或角度进行研究；每一分支就组成一个研究内容。注意研究内容要集中，围绕假说从不同角内容。注意研究内容要集中，围绕假说从不同角度（平行）及不同层次（纵深）开展研究。度（平行）及不同层次（纵深）开展研究。常见问题：太细、与研究方案混淆常见问题：太细、与研究方案混淆拟解决的关键问题：包括解决的关键科学问题、拟解决的关键问题：包括解决的关键科学问题、整个研究中最关键的环节及技术难点整个研究中最关键的环节及技术难点（如模型的（如模型的制备、分子表达率和纯化等）制备、分子表达率和纯化等）

48、常见问题：找不准常见问题：找不准研究内容和拟解决的关键问题研究内容和拟解决的关键问题范围合适：范围合适：3-5个内容重点突出：重点突出：1-2个重点关键问题选择准确：关键问题选择准确：1-3个关键问题课题设计书的撰写课题设计书的撰写对课题评价的标准对课题评价的标准立论依据景立论依据景研究目的与研究内容研究目的与研究内容研究路线和研究方案研究路线和研究方案项目的创新性和特色项目的创新性和特色研究的前期工作研究的前期工作研究团队和研究条件研究团队和研究条件研究路线和研究方案研究路线和研究方案研究路线：整个实验流程及线路，可以用线路图表示，但研究路线：整个实验流程及线路，可以用线路图表示，但要简明易

49、懂。要简明易懂。常见问题：未写，或线路图画得太复杂常见问题：未写，或线路图画得太复杂研究方案：研究对象、处理因素、分组、用某种技术检测研究方案：研究对象、处理因素、分组、用某种技术检测某种指标等。可按照研究内容在分标题下描述。某种指标等。可按照研究内容在分标题下描述。常见问题：将方法写得太细、检测指标太多，不突出重点；常见问题：将方法写得太细、检测指标太多，不突出重点；或不写具体检测哪种信号分子；未设计正确对照；临床病或不写具体检测哪种信号分子；未设计正确对照；临床病例要排除和纳入标准及样本数；仅做平行检测，无深度；例要排除和纳入标准及样本数；仅做平行检测，无深度；注意问题：设计巧妙、尽量使用

50、先进技术、尽量从不同角注意问题：设计巧妙、尽量使用先进技术、尽量从不同角度去验证一个问题、注意合理应用抑制性、促进性和排除度去验证一个问题、注意合理应用抑制性、促进性和排除性实验手段性实验手段肝脏缺血再灌注损伤及药物的保护肝脏缺血再灌注损伤及药物的保护（技术路线）（技术路线）培养肝窦内皮细胞培养肝窦内皮细胞缺氧再氧化缺氧再氧化细胞凋亡细胞凋亡缺血再灌注损伤缺血再灌注损伤体外实验体外实验体内实验体内实验肝脏肝脏缺血再灌注缺血再灌注功能评价功能评价活性氧NOMMPs药物保护药物保护药物保护药物保护（PGEPGE、 APIAPI、 764-3)764-3)TunelstainingTunelstai

51、ningDNAladderDNAladderFACSFACS细胞凋亡细胞凋亡技技术术路路线线设计合理：设计合理： 基础与临床基础与临床体外与体内体外与体内分子、细胞、整体分子、细胞、整体研究路线和研究方案研究路线和研究方案研究路线：整个实验流程及线路，可以用线路图表示，但研究路线：整个实验流程及线路，可以用线路图表示，但要简明易懂。要简明易懂。常见问题：未写，或线路图画得太复杂常见问题：未写，或线路图画得太复杂研究方案：研究对象、处理因素、分组、用某种技术检测研究方案：研究对象、处理因素、分组、用某种技术检测某种指标等。可按照研究内容在分标题下描述。某种指标等。可按照研究内容在分标题下描述。常

52、见问题：将方法写得太细；检测指标太多，不突出重点，常见问题：将方法写得太细；检测指标太多，不突出重点，不相关；或不写具体检测哪种信号分子；未设计正确对照；不相关；或不写具体检测哪种信号分子；未设计正确对照；临床病例要排除和纳入标准及样本数；仅做平行检测，无临床病例要排除和纳入标准及样本数；仅做平行检测，无深度；深度；注意问题：设计巧妙、尽量使用先进技术、尽量从不同角注意问题：设计巧妙、尽量使用先进技术、尽量从不同角度去验证一个问题、注意合理应用抑制性、促进性和排除度去验证一个问题、注意合理应用抑制性、促进性和排除性实验手段性实验手段研究方案及手段研究方案及手段方法先进方法先进技术成熟可靠技术成

53、熟可靠有创新，设计科学及可行有创新，设计科学及可行要求：要求：紧密相关、清晰、科学判断、独到模型和材料、先进、紧密相关、清晰、科学判断、独到模型和材料、先进、创新、有替代方案创新、有替代方案研究的预期目标研究的预期目标明确，可以达到，留有余地。发表的研究论文发表的研究论文申请的技术专利申请的技术专利可应用产品的开发可应用产品的开发课题设计书的撰写课题设计书的撰写对课题评价的标准对课题评价的标准立论依据景立论依据景研究目的与研究内容研究目的与研究内容研究路线和研究方案研究路线和研究方案项目的创新性和特色项目的创新性和特色研究的前期工作研究的前期工作研究团队和研究条件研究团队和研究条件创创 新新

54、性性要充分利用这一栏，展示本项目的创新点、要充分利用这一栏，展示本项目的创新点、优势和特色优势和特色实事求是，切忌吹嘘或说绝对的话实事求是，切忌吹嘘或说绝对的话常见问题：国内无报道、说过火的语言、没常见问题：国内无报道、说过火的语言、没有体现到创新在何处？有体现到创新在何处？注意问题：为了更好地突出本项目的创新注意问题：为了更好地突出本项目的创新点，可在项目背景一栏，打下伏笔，直接点，可在项目背景一栏，打下伏笔，直接说明关于此点尚未见国内外报道。说明关于此点尚未见国内外报道。课题设计书的撰写课题设计书的撰写对课题评价的标准对课题评价的标准立论依据景立论依据景研究目的与研究内容研究目的与研究内容

55、研究路线和研究方案研究路线和研究方案项目的创新性和特色项目的创新性和特色研究的前期工作研究的前期工作研究团队和研究条件研究团队和研究条件研研究究基基础础与本项目有关的工作积累：与本项目有关的工作积累：与本研究相关的前期研究（包与本研究相关的前期研究（包括项目和重要结果）括项目和重要结果）本研究预备实验的结果（直接本研究预备实验的结果（直接相关的前期工作）相关的前期工作）已发表的研究论文已发表的研究论文写前期工作基础注意事项写前期工作基础注意事项此栏展示与本项目相关的课题，但一定要写明本项目与它们之间的关系和不同。展示前期关键实验结果，注意写清楚图解，以利于评审人理解。阐明前期工作和本项目之间的

56、关系，前期工作仅为本项目立项提供依据或实验手段等，但不能是本项目拟做的工作。 常见问题：前期工作与本项目拟做的工作混为一谈，甚至项目近一半的工作在前期工作已完成；前期工作基础与本项目无关（包括重要技术）；展示结果无说明，看不懂。课题设计书的撰写课题设计书的撰写对课题评价的标准对课题评价的标准立论依据景立论依据景研究目的与研究内容研究目的与研究内容研究路线和研究方案研究路线和研究方案项目的创新性和特色项目的创新性和特色研究的前期工作研究的前期工作研究团队和研究条件研究团队和研究条件申请者的研究背景申请者的研究背景1.申请、主持、参加过的研究课题申请、主持、参加过的研究课题2.近近5年发表的主要研

57、究论文年发表的主要研究论文 SCI收录情况 论文被引用的情况3.曾获得的研究奖项曾获得的研究奖项主主要要问问题题会议论文集与正式发表的论文不加区分地混在一起；所列已发表的论文，删除所有作者名单或无排名顺序，或仅列本人姓名而不列他人；夸大所获奖励的分量；不宜将刚投稿的论文列入“已发表的相关论著”；可列出尚未正式发表但已被接收的论文，须附被接收的证明材料。已具备的实验条件已具备的实验条件实验室条件：实验室条件：主要仪器和设备主要仪器和设备技术条件：技术条件：实验模型的建立实验模型的建立预实验的结果预实验的结果关键实验材料关键实验材料国内及国际合作：国内及国际合作：合作的背景及技术优势合作的背景及技

58、术优势项目组成员组成（研究团队）项目组成员组成（研究团队） 主要成员6-10名，结构合理 高级研究人员（1-2人） 中级研究人员（2-3人） 技术人员及研究生（3-5人）经经费费预预算算人员费：5 % 管理费：5 % 仪器费： 10% 合作费： 10 实验材料费：60-70%课题申请失败的最常见原因课题申请失败的最常见原因1.选题不够新颖；2.无科学问题和假说；3.实验设计有明显缺陷；4.研究基础薄弱： 主申请人的背景 前期的工作基础 研究团队的组成5.有弄虚作假成分。撰写课题申报书注意事项撰写课题申报书注意事项申报前仔细阅读当年的申报指南；撰写申报书的时间安排 ： 用12个月查文献、选题、构思，与同事或高年资科研人员展开讨论； 用23个月完成申报书的撰写； 用12个月请相关专家评阅并提出修改意见，然后进行反复修改。 写好申请书的三要素：good idea, good design and good writing. 科研工作者通过撰写科研工作者通过撰写项目申请书，可使自己的项目申请书，可使自己的科研思维能力，创新能力科研思维能力，创新能力和写作能力得到锻炼和提和写作能力得到锻炼和提高，这是每个科研工作者高，这是每个科研工作者的必修课，是通往科研生的必修课，是通往科研生涯的敲门砖。涯的敲门砖。