חקירת תפיסות מוטעות אמפיריות במחקר מדעי

מדעי החיים הם מדע טבע המבוסס על ניסויים. במהלך המאה האחרונה, מדענים חשפו את חוקי החיים הבסיסיים, כגון מבנה הסליל הכפול של ה-DNA, מנגנוני ויסות גנים, תפקודי חלבונים ואפילו מסלולי איתות תאיים, באמצעות שיטות ניסיוניות. עם זאת, דווקא משום שמדעי החיים מסתמכים במידה רבה על ניסויים, קל גם להתרבות "טעויות אמפיריות" במחקר - הסתמכות מוגזמת או שימוש לרעה בנתונים אמפיריים, תוך התעלמות מהצורך בבנייה תיאורטית, מגבלות מתודולוגיות והנמקה קפדנית. היום, בואו נחקור יחד מספר טעויות אמפיריות נפוצות במחקר מדעי החיים:

נתונים הם אמת: הבנה מוחלטת של תוצאות ניסוייות

במחקר ביולוגיה מולקולרית, נתונים ניסיוניים נחשבים לעתים קרובות ל"ראיות ברזל". חוקרים רבים נוטים להעלות ישירות תוצאות ניסיוניות למסקנות תיאורטיות. עם זאת, תוצאות ניסיוניות מושפעות לעתים קרובות מגורמים שונים כגון תנאי ניסוי, טוהר הדגימה, רגישות הגילוי ושגיאות טכניות. הנפוץ ביותר הוא זיהום חיובי ב-PCR כמותי פלואורסצנטי. בשל השטח המוגבלים ותנאי הניסוי המוגבלים ברוב מעבדות המחקר, קל לגרום לזיהום אירוסול של תוצרי PCR. זה מוביל לעתים קרובות לדגימות מזוהמות עם ערכי Ct נמוכים בהרבה מהמצב בפועל במהלך PCR כמותי פלואורסצנטי עוקב. אם נעשה שימוש בתוצאות ניסיוניות שגויות לניתוח ללא הבחנה, הדבר יוביל רק למסקנות שגויות. בתחילת המאה ה-20, מדענים גילו באמצעות ניסויים שגרעין התא מכיל כמות גדולה של חלבונים, בעוד שרכיב ה-DNA הוא יחיד ונראה שיש לו "תוכן מידע מועט". לכן, אנשים רבים הסיקו ש"מידע גנטי חייב להתקיים בחלבונים". זו אכן הייתה "מסקנה סבירה" המבוססת על ניסיון באותה תקופה. רק בשנת 1944 ערך אוסוולד אייברי סדרה של ניסויים מדויקים שהוכיחו לראשונה כי ה-DNA, ולא החלבונים, הוא הנושא האמיתי של התורשה. נקודת המוצא הזו ידועה כנקודת המוצא של הביולוגיה המולקולרית. דבר זה מצביע גם על כך שלמרות שמדעי החיים הם מדע טבע המבוסס על ניסויים, ניסויים ספציפיים מוגבלים לעתים קרובות על ידי סדרה של גורמים כמו תכנון ניסויים ואמצעים טכניים. הסתמכות אך ורק על תוצאות ניסויים ללא ניכוי לוגי עלולה בקלות להוביל את המחקר המדעי לדרך לא נכונה.

הכללה: הכללת נתונים מקומיים לדפוסים אוניברסליים

מורכבותן של תופעות חיים קובעת שתוצאה ניסויית אחת משקפת לעתים קרובות רק את המצב בהקשר ספציפי. אך חוקרים רבים נוטים להכליל בפזיזות תופעות הנצפות בשורת תאים, באורגניזם מודל, או אפילו בקבוצת דגימות או ניסויים על האדם כולו או על מין אחר. אמרה נפוצה שנשמעת במעבדה היא: "הצלחתי בפעם הקודמת, אבל לא הצלחתי הפעם". זוהי הדוגמה הנפוצה ביותר לטיפול בנתונים מקומיים כדפוס אוניברסלי. כאשר עורכים ניסויים חוזרים עם מספר קבוצות של דגימות מקבוצות שונות, מצב זה נוטה להתרחש. חוקרים עשויים לחשוב שגילו "כלל אוניברסלי" כלשהו, ​​אך במציאות, זוהי רק אשליה של תנאי ניסוי שונים המוטלים על הנתונים. סוג זה של "תוצאה חיובית טכנית כוזבת" היה נפוץ מאוד במחקר מוקדם של שבבי גנים, וכעת הוא מתרחש מדי פעם גם בטכנולוגיות תפוקה גבוהה כמו ריצוף תא בודד.

דיווח סלקטיבי: הצגת נתונים שעומדים בציפיות בלבד

הצגת נתונים סלקטיבית היא אחת הטעויות האמפיריות הנפוצות ביותר אך גם המסוכנות ביותר במחקר ביולוגיה מולקולרית. חוקרים נוטים להתעלם או להמעיט בערכם של נתונים שאינם תואמים את ההשערות, ומדווחים רק על תוצאות ניסוייות "מוצלחות", ובכך יוצרים נוף מחקרי עקבי מבחינה לוגית אך מנוגד. זוהי גם אחת הטעויות הנפוצות ביותר שאנשים עושים בעבודת מחקר מדעית מעשית. הם קובעים מראש תוצאות צפויות בתחילת הניסוי, ולאחר השלמת הניסוי, הם מתמקדים רק בתוצאות ניסוייות שעומדות בציפיות, ומבטלים ישירות תוצאות שאינן תואמות את הציפיות כ"טעויות ניסוייות" או "טעויות תפעוליות". סינון נתונים סלקטיבי זה יוביל רק לתוצאות תיאורטיות שגויות. תהליך זה לרוב אינו מכוון, אלא התנהגות תת-מודעת של חוקרים, אך לעתים קרובות מוביל לתוצאות חמורות יותר. חתן פרס נובל לינוס פאולינג האמין פעם שמינון גבוה של ויטמין C יכול לטפל בסרטן ו"הוכיח" נקודת מבט זו באמצעות נתונים ניסויים מוקדמים. אך ניסויים קליניים נרחבים לאחר מכן הראו שתוצאות אלו אינן יציבות ואינן ניתנות לשכפול. חלק מהניסויים אף מראים שויטמין C עלול להפריע לטיפול קונבנציונלי. אבל עד היום, עדיין יש מספר רב של כלי תקשורת עצמיים המצטטים את הנתונים הניסויים המקוריים של נאס בולינג כדי לקדם את מה שנקרא תיאוריה חד-צדדית של טיפול Vc לסרטן, מה שמשפיע רבות על הטיפול הרגיל בחולי סרטן.

חזרה לרוח האמפיריציזם והתעלות עליה

מהות מדעי החיים היא מדע טבע המבוסס על ניסויים. יש להשתמש בניסויים ככלי לאימות תיאורטי, ולא ככליבה לוגית שתחליף ניכוי תיאורטי. הופעתן של טעויות אמפיריות נובעת לעתים קרובות מאמונה עיוורת של חוקרים בנתונים ניסויים ומחוסר רפלקציה מספקת על חשיבה תיאורטית ומתודולוגיה.
ניסוי הוא הקריטריון היחיד לשיפוט האותנטיות של תיאוריה, אך הוא אינו יכול להחליף חשיבה תיאורטית. התקדמות המחקר המדעי מסתמכת לא רק על צבירת נתונים, אלא גם על הנחיה רציונלית והיגיון ברור. בתחום המתפתח במהירות של ביולוגיה מולקולרית, רק על ידי שיפור מתמיד של הקפדה על תכנון הניסויים, הניתוח השיטתי והחשיבה הביקורתית נוכל להימנע מליפול למלכודת האמפיריציזם ולהתקדם לעבר תובנה מדעית אמיתית.