再谈预实验问题

最近参加几次研究生开题报告，发现不少研究生甚至部分导师对待预实验的问题上仍存在一些认识上的误区。一般在开展正式的科研前，都有必要进行预实验，其实在科研工作中，预实验具有非常重要的地位，甚至是决定一个正式实验是否值得继续开展的重要基础和前提。

一、预实验的类型

预实验的类型有很多类型。最常见的是针对一个不熟悉的研究方法，实际上就是学习技术，找找感觉，但这类预实验并不是真正的预实验。我们经常听到研究人员之间交流的所谓“摸条件”就主要是这样的情况。有时候在进行一个复杂的实验前，对所有的步骤进行全面地演练，也十分必要，因为实验材料、操作人员、环境等等因素可能都会导致实验的失败，对一些复杂的多步骤实验，不进行实际的操作，没有办法对所有的偶然因素进行客观分析，需要进行预实验，但也不是真正意义上的预实验，这样的情况称为预演实验更合适。但最重要的或者真正意义上的预试验是针对一个研究设计的可行性开展的预实验。例如我们希望观察一个治疗药物或治疗方案对某一个疾病是否具有治疗作用，如何开展这类研究的预实验，是对一个研究方案准备前最重要的工作，是决定某一思路是否可行的最重要准备工作。对一个科学家或课题组，预实验的重要性不言而喻，甚至可以夸张地说，对待预实验的态度往往是反映一个科学家的科学精神，反映一个课题组或实验室整体水平的一个指标。是否拥有一套预实验工作模式往往是某个课题组和实验室研究稳定和成熟的标志。

二、对预实验的误解

一是把学习技术等同于预实验，学习技术当然是非常重要的内容，特别是对一个新的课题需要的新技术，但新技术不能等同于预实验。二是把建立模型等同于预试验，这和新技术存在类似的情况，新的模型也不属于预实验。对预实验更大的误解是把预实验作为正式实验的简单压缩，这种用小样本先摸索的方法在流行病学调查和心理学问卷调查中有一定合理性，但在步骤复杂的生物医学研究中，往往并不合适。我曾经总结过开展预实验的三个原则，那就是经典经济、激动和方便。经典就是使用最经典最经济的手段，激动是一旦结果满意将决定主要实验目标基本成功，方便的原则是容易实现的手段和方法。但具体到一个实验，怎么做预实验仍要具体问题具体分析。例如你如果要做某一个分子在糖尿病发病中的重要性，你当然可以首先把这个分子的基因敲除，然后用这种动物做成糖尿病的模型，观察是否具有对抗还是促进糖尿病发生的作用。由于这样的推测可能不正确，如果耗费大量经费开展这样的内容作为预实验内容，显然不合适。不如用这个分子的阻断但是，如果你的兴趣是这个分子本身，你手上已经有了这种动物模型，只不过以前是观察这种分子和肥胖的关系，而肥胖和糖尿病关系密切，你完全可以使用这个基因敲除动物进行糖尿病类的观察。

三、针对课题设计的预实验

我们在设计一个课题前，必须先进行预实验。原因有三个方面，一是这种设计的创新性要求，一个课题是否值得开展，创新性和可行性都是必要的，但可行性和创新性往往有一定矛盾，创新性大的风险也比较大，可行性往往比较小，为尽量减少风险，用最小的代价确定一个具有一定风险的课题的可行性，最有效的方法就是预实验。另外，

例如你知道一个药物可以治疗心脏缺血损伤，而这个药物是否也具有治疗脑缺血的作用，然后确定这种治疗作用的信号途径，这样的模式可能是许多跟踪来研究的常用套路。在决定开展这个实验前，必须回答一个关键问题，这个药物是否对脑缺血也有治疗作用，效果如何，相对比较理想的剂量是多少。你可以根据别人在心脏缺血损伤方面的最理想剂量，用于脑缺血的验证。预实验中，一些正式实验中非常必要的对照可以暂时不作，例如你必须有治疗组和治疗对照组，确定效果可以用行为学结合脑梗死体积的计算。在这个预实验过程中，用这种最经典的方法先初步估计效果是否理想，如果有效但效果并不十分显著，那么继续作下去的必要性要慎重考虑，因为即使你把所谓的分子信号作的天花乱坠，因为治疗效果不突出，这个研究的重要性仍要大打折扣。预实验过程中，切勿贪心求多，要力求一次中的。如果发现失败，经过认真考虑，可以及时中止计划，另选其他方案。