Διερεύνηση Εμπειρικών Παρανοήσεων στην Επιστημονική Έρευνα

Η βιοεπιστήμη είναι μια φυσική επιστήμη που βασίζεται σε πειράματα. Τον τελευταίο αιώνα, οι επιστήμονες έχουν αποκαλύψει τους βασικούς νόμους της ζωής, όπως τη δομή διπλής έλικας του DNA, τους μηχανισμούς ρύθμισης των γονιδίων, τις πρωτεϊνικές λειτουργίες, ακόμη και τις κυτταρικές οδούς σηματοδότησης, μέσω πειραματικών μεθόδων. Ωστόσο, ακριβώς επειδή οι βιοεπιστήμες βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε πειράματα, είναι επίσης εύκολο να δημιουργηθούν «εμπειρικά σφάλματα» στην έρευνα - υπερβολική εξάρτηση ή κακή χρήση εμπειρικών δεδομένων, αγνοώντας παράλληλα την αναγκαιότητα της θεωρητικής κατασκευής, τους μεθοδολογικούς περιορισμούς και την αυστηρή συλλογιστική. Σήμερα, ας εξερευνήσουμε μαζί πολλά κοινά εμπειρικά σφάλματα στην έρευνα των βιοεπιστημών:

Τα δεδομένα είναι αλήθεια: Απόλυτη κατανόηση των πειραματικών αποτελεσμάτων

Στην έρευνα της μοριακής βιολογίας, τα πειραματικά δεδομένα συχνά θεωρούνται ως «ατράνταχτα στοιχεία». Πολλοί ερευνητές τείνουν να αναγάγουν άμεσα τα πειραματικά αποτελέσματα σε θεωρητικά συμπεράσματα. Ωστόσο, τα πειραματικά αποτελέσματα επηρεάζονται συχνά από διάφορους παράγοντες όπως οι πειραματικές συνθήκες, η καθαρότητα του δείγματος, η ευαισθησία ανίχνευσης και τα τεχνικά σφάλματα. Η πιο συνηθισμένη είναι η θετική μόλυνση στην ποσοτική PCR φθορισμού. Λόγω του περιορισμένου χώρου και των πειραματικών συνθηκών στα περισσότερα ερευνητικά εργαστήρια, είναι εύκολο να προκληθεί μόλυνση των προϊόντων PCR από αερολύματα. Αυτό συχνά οδηγεί σε μολυσμένα δείγματα με πολύ χαμηλότερες τιμές Ct από την πραγματική κατάσταση κατά την επακόλουθη ποσοτική PCR φθορισμού. Εάν τα λανθασμένα πειραματικά αποτελέσματα χρησιμοποιηθούν για ανάλυση χωρίς διακρίσεις, αυτό θα οδηγήσει μόνο σε εσφαλμένα συμπεράσματα. Στις αρχές του 20ού αιώνα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν μέσω πειραμάτων ότι ο πυρήνας του κυττάρου περιέχει μεγάλη ποσότητα πρωτεϊνών, ενώ το συστατικό του DNA είναι μοναδικό και φαίνεται να έχει «λίγο περιεχόμενο πληροφοριών». Έτσι, πολλοί άνθρωποι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι «η γενετική πληροφορία πρέπει να υπάρχει στις πρωτεΐνες». Αυτό ήταν πράγματι ένα «λογικό συμπέρασμα» βασισμένο στην εμπειρία της εποχής. Μόλις το 1944, ο Όσβαλντ Άβερι διεξήγαγε μια σειρά από ακριβή πειράματα για να αποδείξει για πρώτη φορά ότι ο πραγματικός φορέας της κληρονομικότητας ήταν το DNA, και όχι οι πρωτεΐνες. Αυτό είναι γνωστό ως το σημείο εκκίνησης της μοριακής βιολογίας. Αυτό δείχνει επίσης ότι, παρόλο που η βιοεπιστήμη είναι μια φυσική επιστήμη που βασίζεται σε πειράματα, συγκεκριμένα πειράματα συχνά περιορίζονται από μια σειρά παραγόντων όπως ο πειραματικός σχεδιασμός και τα τεχνικά μέσα. Η αποκλειστική εξάρτηση από τα πειραματικά αποτελέσματα χωρίς λογική εξαγωγή συμπερασμάτων μπορεί εύκολα να οδηγήσει την επιστημονική έρευνα σε λάθος δρόμο.

Γενίκευση: γενίκευση τοπικών δεδομένων σε καθολικά μοτίβα

Η πολυπλοκότητα των φαινομένων της ζωής καθορίζει ότι ένα μόνο πειραματικό αποτέλεσμα συχνά αντικατοπτρίζει την κατάσταση μόνο σε ένα συγκεκριμένο πλαίσιο. Ωστόσο, πολλοί ερευνητές τείνουν να γενικεύουν απερίσκεπτα τα φαινόμενα που παρατηρούνται σε μια κυτταρική σειρά, σε έναν οργανισμό-μοντέλο ή ακόμα και σε ένα σύνολο δειγμάτων ή πειραμάτων σε ολόκληρο τον άνθρωπο ή σε άλλο είδος. Μια κοινή παροιμία που ακούγεται στο εργαστήριο είναι: «Τα πήγα καλά την προηγούμενη φορά, αλλά δεν τα κατάφερα αυτή τη φορά». Αυτό είναι το πιο συνηθισμένο παράδειγμα αντιμετώπισης των τοπικών δεδομένων ως ένα καθολικό μοτίβο. Κατά τη διεξαγωγή επαναλαμβανόμενων πειραμάτων με πολλαπλές παρτίδες δειγμάτων από διαφορετικές παρτίδες, αυτή η κατάσταση είναι επιρρεπής. Οι ερευνητές μπορεί να πιστεύουν ότι έχουν ανακαλύψει κάποιον «καθολικό κανόνα», αλλά στην πραγματικότητα, είναι απλώς μια ψευδαίσθηση διαφορετικών πειραματικών συνθηκών που επικαλύπτονται στα δεδομένα. Αυτός ο τύπος «τεχνικού ψευδώς θετικού» ήταν πολύ συνηθισμένος στην πρώιμη έρευνα για τα γονιδιακά τσιπ και τώρα εμφανίζεται περιστασιακά και σε τεχνολογίες υψηλής απόδοσης, όπως η αλληλούχιση ενός κυττάρου.

Επιλεκτική αναφορά: παρουσίαση μόνο δεδομένων που ανταποκρίνονται στις προσδοκίες

Η επιλεκτική παρουσίαση δεδομένων είναι ένα από τα πιο συνηθισμένα αλλά και επικίνδυνα εμπειρικά σφάλματα στην έρευνα της μοριακής βιολογίας. Οι ερευνητές τείνουν να αγνοούν ή να υποβαθμίζουν δεδομένα που δεν συμφωνούν με υποθέσεις και αναφέρουν μόνο «επιτυχημένα» πειραματικά αποτελέσματα, δημιουργώντας έτσι ένα λογικά συνεπές αλλά αντιφατικό ερευνητικό τοπίο. Αυτό είναι επίσης ένα από τα πιο συνηθισμένα λάθη που κάνουν οι άνθρωποι στην πρακτική επιστημονική ερευνητική εργασία. Προκαθορίζουν τα αναμενόμενα αποτελέσματα στην αρχή του πειράματος και, μετά την ολοκλήρωσή του, εστιάζουν μόνο σε πειραματικά αποτελέσματα που ανταποκρίνονται στις προσδοκίες και αποκλείουν άμεσα τα αποτελέσματα που δεν ανταποκρίνονται στις προσδοκίες ως «πειραματικά σφάλματα» ή «λειτουργικά σφάλματα». Αυτό το επιλεκτικό φιλτράρισμα δεδομένων θα οδηγήσει μόνο σε λανθασμένα θεωρητικά αποτελέσματα. Αυτή η διαδικασία δεν είναι ως επί το πλείστον σκόπιμη, αλλά μια υποσυνείδητη συμπεριφορά των ερευνητών, αλλά συχνά οδηγεί σε πιο σοβαρές συνέπειες. Ο βραβευμένος με Νόμπελ Linus Pauling κάποτε πίστευε ότι η υψηλή δόση βιταμίνης C θα μπορούσε να θεραπεύσει τον καρκίνο και «απέδειξε» αυτήν την άποψη μέσω πρώιμων πειραματικών δεδομένων. Αλλά οι επακόλουθες εκτεταμένες κλινικές δοκιμές έχουν δείξει ότι αυτά τα αποτελέσματα είναι ασταθή και δεν μπορούν να αναπαραχθούν. Ορισμένα πειράματα δείχνουν ακόμη και ότι η βιταμίνη C μπορεί να επηρεάσει τη συμβατική θεραπεία. Αλλά μέχρι σήμερα, εξακολουθεί να υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός μέσων ενημέρωσης που αναφέρουν τα αρχικά πειραματικά δεδομένα του Nas Bowling για να προωθήσουν τη λεγόμενη μονόπλευρη θεωρία της θεραπείας του καρκίνου με Vc, επηρεάζοντας σε μεγάλο βαθμό την κανονική θεραπεία των ασθενών με καρκίνο.

Επιστροφή στο πνεύμα του εμπειρισμού και υπέρβασή του

Η ουσία της βιοεπιστήμης είναι μια φυσική επιστήμη που βασίζεται σε πειράματα. Τα πειράματα θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ως εργαλείο για θεωρητική επαλήθευση και όχι ως λογικός πυρήνας για την αντικατάσταση της θεωρητικής επαγωγής. Η εμφάνιση εμπειρικών σφαλμάτων συχνά πηγάζει από την τυφλή πίστη των ερευνητών στα πειραματικά δεδομένα και την ανεπαρκή αναστοχασμό της θεωρητικής σκέψης και μεθοδολογίας.
Το πείραμα είναι το μόνο κριτήριο για την κρίση της αυθεντικότητας μιας θεωρίας, αλλά δεν μπορεί να αντικαταστήσει τη θεωρητική σκέψη. Η πρόοδος της επιστημονικής έρευνας δεν βασίζεται μόνο στη συσσώρευση δεδομένων, αλλά και στην ορθολογική καθοδήγηση και τη σαφή λογική. Στον ταχέως αναπτυσσόμενο τομέα της μοριακής βιολογίας, μόνο βελτιώνοντας συνεχώς την αυστηρότητα του πειραματικού σχεδιασμού, της συστηματικής ανάλυσης και της κριτικής σκέψης μπορούμε να αποφύγουμε να πέσουμε στην παγίδα του εμπειρισμού και να προχωρήσουμε προς την πραγματική επιστημονική γνώση.