中医院校研究生药物研究的实验设计

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[摘要] 实验设计是整个科学研究工作的基石，实验设计不合理或不正确，轻则造成人力物力的浪费，重则导致整个科研的失败。本文从多年的中医学院科研教学经验中，总结出研究生进行药物研究时实验设计的几点注意事项，为相关领域提供参考。

[关键词] 实验设计；教学；研究生；科研

[中图分类号] R33 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2013）05（c）-0163-02

在研究生3年的学习期间，实验研究是必不可少的。在实验过程中，思路设计显得尤其重要，设计得好，可以按时地完成研究生期间的课题和毕业论文；但如果设计得不科学，在实验过程中不仅容易走弯路，最后有可能不能按时毕业。为了帮助研究生提高实验设计的水平，本文结合作者多年的教学与科研经验，对中药研究过程中所要注意的几个方面进行探讨。

1 查阅与课题相关的知识，写出综述，找出实验出发点

研究生在学习期间，由导师指定一个研究方向或课题，以此研究方向或课题为中心，对相关知识的研究和进展进行了解和学习是非常必要的。因此，首先应查阅相关文献，写出课题综述。根据研究的方向，收集准确完整的含有丰富信息的原始资料。这些资料的收集必须进行质量控制，包括统一性、确切性、可重复性等。例如，研究当归对慢性盆腔炎的治疗作用及机理，可以先查与当归相关的综述，了解当归提取物的成分， 研究进展和研究现状：当归为伞形科植物当归的干燥根，是中医临床重要的补血活血药，对多种致炎剂引起的急性毛细血管通透性增高、组织水肿及慢性炎性损伤均有显著的抑制作用；且能抑制炎症后期肉芽组织增生等等。中文文献和英文文献需要全面涉及，从中选出有价值的文章仔细阅读，在优秀的硕博论文中，实验步骤和结果分析都写得非常详细，对于有价值的可以进行借鉴。在药理分子机理的研究中，一般国外的文献比较有借鉴价值，分子机理和信号通路研究得比较透彻，很值得研究生学习。

接下来可以查慢性盆腔炎的有关文献，包括病型和研究现状。盆腔炎（PID）是女性内生殖器及其周围的结缔组织、盆腔腹膜炎症的总称，包括子宫内膜炎、输卵管卵巢炎、盆腔腹膜炎、盆腔结缔组织炎以及盆腔脓肿。其病变可局限于一个部位，也可分布于几个部位，甚至延及整个盆腔脏器，有急性和慢性之分，临床上尤以慢性盆腔炎（chronic pelvic inflammatory disease，CPID）最为常见。慢性盆腔炎由于长期炎性刺激，渗出增生等炎症反应，使盆底组织增厚，器官与周围组织多有粘连，严重影响局部血液循环，抗生素治疗效果差，且不能长期应用，一般抗菌效果不是很理想，中药治疗本病有较好疗效等等。这样可以将慢性盆腔炎和盆腔炎的概念区分开，将范围缩小，有利于后续工作的开展。

最后，需要查阅当归和慢性盆腔炎的研究现状，将两者结合起来。关键要了解目前研究的状况，避免重复别人的工作。把收集到的原始资料，有目的地进行科学加工，使资料系统化、条理化，在此基础上，找到出发点，也就是自己研究的主要思路和创新点。一般情况下，这些工作在导师的指导下完成。将自己的工作和心得用文字表述出来，就是写综述[1]。

科研工作是自我学习、自我培养、自我提高、开发自我潜能的一种有效形式。这一过程可以帮助研究生提高检索文献的能力，增加学习热情；可以学习如何利用网络资源解决科研中出现的问题，增长才干，加速成长；同时，也可以促使研究生从大量的信息和资料中，筛选有利资源，掌握正确的科研思路，提高科学的鉴识力。这种方式可以提高研究生解决问题的能力，从技术上和心理上做好实验研究的准备，更好地学习唯物论和辩证法[2]。

2 写好开题报告，科学地设计好实验过程

综述写好后，接下来就是开题报告。论文开题报告的写作步骤：课题选择―课题综述―论题选择―论文开题报告。论文开题报告的基本内容主要包括：选题的意义；研究的主要内容；拟解决的主要问题（阐述的主要观点）；研究（工作）步骤、方法及措施；毕业论文（设计）提纲；主要参考文献。在设计过程中，要把握实验目的，根据研究的目的，制定总的研究方案，具体包括研究对象，样本含量和样本获取方法，实验组和对照组的分组原则，确定观察指标及精度，实验过程中的质量控制，拟使用的统计方法等等[3]。

实验步骤的设计，可以参考“当归中的藁苯内酯对RAW267.4巨噬细胞中iNOS的阻止作用”一文[4]，作者对药物研究的实验思路设计得非常科学和合理，用Western blot检测到IKK的浓度上升时，选用相应的阻断剂后，检测到IKK的水平也相应地降低。这样从正反两方面证明了当归提取物中的藁苯内酯对细胞中IKK的影响，显得更加客观。要注意的是，检测一个指标水平的升降，一般采用两种技术方法，从正反两方面来验证，即一个指标直接检测到上升了，再采用相应的阻断剂能否也能检测到这个指标的下降。

实验中，样品分组占了很重要的位置。样品中一定要设对照组，每组的样品数也要达到统计学的结果。若用单因素分析取代多因素分析时，要能正确揭示因素之间的内在联系与作用，要遵循均衡的原则，使各组之间具有可比性；还需遵循重复的原则，样本量达到统计要求，这样结论才可信，正确理解并认真实施设计中的随机、对照、重复和均衡四个原则，只有建立了正确的实验方法，为整个科研工作打下坚实的基础，才有可能在下一步工作中得出科学的结论[5]。

例如，一位研究生的实验目的是检测一种中药对肝癌细胞的影响。首先是进行药物浓度的初步筛选。细胞种板24 h后加药，24 h后，MTT检测，药物对细胞的抑制率超过了80%。接下来流式细胞仪检测细胞的周期和调亡的情况，但最后没有任何结果，一切得重新开始。这个实验过程中没有技术上的问题，但到后面为什么要重新做呢？实验设计在药剂学研究中一般分为三个阶段[6]：首先，在筛选实验阶段应该多设几个相应的药物浓度梯度，药物浓度不能单一；在时间上，也可多设几个时间点，这样全面考虑，才能去除无效因素，真正确定重要的因素。这位学生的药物浓度是单一的，时间也是单一的，没有对比，无法说明问题；第二阶段是效应设计的阶段，从第一阶段的数据发现因素-响应间的效应和数学关系，可以看出细胞对药物时间和剂量两方面的依赖性；第三阶段，优化阶段，通过全面思考和优化处理，达到设计目标。MTT检测出药物对细胞的抑制率达到了80%，说明大部分细胞已经死了，进行流式细胞仪的检测很不合适。因为细胞经过处理后，细胞数量远远不够，所以得不出结果。当重新设计实验的时候，已经临近毕业，时间非常仓促。

实验设计既要求实验有可操作性，又要求有明显的结果可见性。研究生实验研究的目的不仅使学生学会一些简单的实验操作，更重要的是培养学生的科研素质和科研思维，提高独立进行科研工作的实际动手能力，实验设计的科学性和严谨性极大地影响实验结果的好坏。

综上所述，一项科研课题如果缺乏科学严谨的设计，其后的一切研究工作就可能付诸东流。

[参考文献]

[1] 赵胜堂. 医学科研立题与科研设计（之二）[J]. 中医耳鼻喉科学研究，2011，10（3）：53-57.

[2] 施洪. 如何开展科研工作[J]. 德宏师范高等专科学校学报，2008，2（17）：109-122.

[3] 王元国，林开勤，万恒贤. 综合性实验设计与教学研究[J]. 铜仁职业技术学院学报（自然科学版），2007，5（3）：74-76.

[4] Su YW，Chiou WF，Chao SH，et al. Ligustilide prevents LPS-induced iNOS expression in RAW 264.7 macrophages by preventing ROS production and down-regulating the MAPK，NF-κB and AP-1 signaling pathways[J]. International Immunopharmacology，2011，11（9）：1166-1172.

[5] 李长平，胡良平. 医学博士学位论文中的实验设计及数据分析错误辨析[J]. 军事医学科学院院刊，2006，30（5）：453-456.

[6] 涂家生. 科学实验设计课程建设刍议[J]. 药学教育，2006，22（4）：20-22.

（收稿日期：2012-06-07 本文编辑：袁 成）