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zizzandwzy
首页 > 学术论文 > 动物学实验研究小论文400字

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达宝利姜广丛

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“十万个为什么”中搞一篇贝。。。

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流云归晚

小狗的警惕性非同寻常,它有一个特别灵敏的鼻子,能闻到3里以外东西的气息,吃食物时,它总要低下头闻一闻。它还有一双耳朵,每当听到特别的声音,它的耳朵总会竖起来,认真地倾听着外面的动静!因而,人们养它来看大门,它是人类的忠实的朋友。 小狗有一张宽而大的嘴巴,嘴里有一排洁白而又锋利的牙齿,它一口就可以将一只大老鼠咬死! 小狗的眼睛不很好,大约只能看一里的距离。那么,它为什么能看准东西呢?它主要靠得是它的鼻子。 小狗的爪子很锋利,不用多长时间,它就可以挖一个很大的圆形的坑。 小狗刚生下来的时候,毛是棕色的,可是它长大以后就不再是棕色的了,而变成了深黄色。 小狗的性格非常温和。如果你对它好,它就会用头顶你的腿,好像是在向你撒娇;可是如果是陌生人来到它的家里,它仍会“汪汪”地叫个不停,甚至会扑到你身上咬伤你的。 夏天到了,大热天,我们常常可以看见狗总是在吐舌头,而不见狗出汗呢?原因很简单,那是因为狗的汗孔长在舌头上。 小狗真不愧为人们所喜爱,这是它用自己真正的本领换来的

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水乡的风光

怎样写科学小论文 一、什么是科学小论文 科学小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。它的表现形式是多种多样的:可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论;可以是动手实验后分析得出的结论;也可以是对某地进行考察后的总结;还可以靠逻辑推理得出结论…… 二、科学小论文的质量标准 1、科学性。 科学性是科学小论文有别于其他各类体裁文章的重要特点之一,是科学小论文的生命。它要求选题科学,研究的方法正确,论据确凿,论证合理且符合逻辑,文字简洁准确。 2、创造性。 小论文的选题、主要观点要有自己新的发现、独特的见解,而且对人们的生产生活等有一定的实际意义,同样的小论文没有参加过各级科学讨论会,也没有在各级报刊上发表过。 3、实践性。 论文选题必须是作者本人在科学探索活动中发现的;支持主要观点的论据必须是作者通过观察、考察、实验等研究手段亲自获得的,有实践依据;论文必须是作者本人撰写的。不能有凭空捏造、猜测、成人包办代替的迹象。 三、科学小论文的类型 (一)科学观察小论文 科学观察小论文,是指青少年对某事物或自然现象通过周密细致的观察,并对取得的材料和数据进行认真的分析、综合研究后得出结论,作出科学的解释和描述。 需要注意的是,科学观察小论文中研究的对象是客观存在的自然事物或现象,所观察的对象、过程和它产生的条件、各种现象,不能附加人为的任何条件或个人偏见。另外,观察是一项长期的、系统的、反复进行的活动,需要作者耐心、细致、锲而不舍的精神。 (二)科学实验小论文 科学实验小论文,有时也称实验报告,是青少年对研究的对象创设特定的条件,经过反复实验,对获取的材料和数据进行分析、综合得出结论而写出的文章。它着眼于对实验过程的客观叙述以及实验现象的科学解释。 (三)科学考察小论文 你想研究某一与人们生活息息相关的水域污染程度、某地的空气污染源,弄清某奇石奇山的演化过程、某范围动植物资源及分布情况等,你就得实地考察。通过调查、访问、实地勘探等考察方式为主要研究手段写出的小论文称为科学考察小论文。有时也称为科学考察报告、科学调查报告。 (四)科学说明小论文 科学说明小论文是指作者通过利用翔实可靠的资料对某一自然现象或自然事物进行解释和说明的一类小论文。一般来说,它并不直接采用观察、实验、考察等研究手段,而主要是从书刊资料、师长等地方获取丰富的第二手材料,并经过自己的综合分析、逻辑推理,用自己所理解的语言阐明某一观点。 特别提醒的是,写科学说明小论文是,千万不要提出一个问题后就赶忙查资料,再不加分析地原本照抄、作出解释,这样没有新意,没有新的见解的文章只能算是一般性科普文章,不能称为科学小论文,更不能培养自己研究问题的能力。 四、小论文的取材与分析 (一)取材 1、直接观察。就是用眼睛仔细去看,它是人们对自然现象在自然发生条件下进行考察的一种方法。 观察时要认真仔细,不放过任何细微末节。同时,观察时要做好详细记载,否则就不可能得到真实的第一手材料了。 2、动手实验。实验方法是人为地干预、控制所研究的对象,它比观察更利于发挥同学们的能动性去揭示隐藏的自然奥秘。 3、实地考察。包括调查、访问、实地勘探等方式。考察前,必须明确考察目的,准备好必需的工具、仪器、药品、生活用具等。考察过程中,一定要把时间、地点、过程及考察的结果随时随地详细地记录清楚,有时还要采回必要的标本、样品,将比较重要的现象拍照,这些都是很有用的第一手材料。 4、查阅资料。有些材料由于时间、空间或客观条件的限制,不可能亲自去观察、实验、考察,这就得查阅书刊或请教老师、家长等,这种间接地获取的材料叫第二手材料。有些问题是你的知识水平、能力和条件所不能解决的,而这个问题又是你的选题中必须解决的问题,你就得去查资料,把它弄清楚。 (二)分析 取得材料后,就要进行分析研究,从中选出可以作为论据的材料,还要根据论点进行去粗去精,去伪存真,按照科学的态度进行整理分析,并得出自己的论点和看法。 首先,应审核各种材料的真伪虚实,有些查阅到的材料是早已过时的观点,有些解释只适合某范围内,有些材料没有普遍性,有些材料在记录时有错误或本身就是自己虚构的,这样的材料应坚决不用。 其次,要注意材料的典型性,也就是选择的材料要能说明问题,不要多,而要精,与论点无关或关系不大的材料应舍弃。 第三,将选择的材料进行归类,研究他们之间的共同点与不同点,以及相互联系,然后概括得出结论即论点。论文论点是从对材料的分析、研究中产生的,不能先定论点,后找适合证明论点的材料. 五、科学小论文的撰写 对材料的整理分析完成后,就可以开始撰写了。写作虽没有固定的格式,但一般应按提出问题、作出假设、研究分析、得出结论的步骤进行。一般来说,科学小论文应包括以下几个部分。 标题标题是小论文的眼睛,好的标题确切简明,富有吸引力,能给读者以新鲜的感受和深刻的印象,起画龙点睛的作用。 开头的方式多种多样,依研究内容、自己喜欢的写作风格而定,但一般应开门见山地提出你讨论的问题,你是怎样想到要研究这个问题的。 正文:即分析问题、解决问题部分。它包括对提出问题作出假设、观察、实验、考察过程、发现的现象、判断、推理得出结论等,这是小论文的核心部分。 应注意的是:研究步骤要写得详略得当,实验过程、数据的来历、现象要写清楚,叙述时应有一定的顺序。数据材料要准确,可设计成能说明问题的表格、图解,必要时可附上拍摄的照片、采集的标本等,以增强说服力。获得的结论要有自己独特的见解,并且和论据保持一致性,论据要有严密的逻辑性。文字要简洁生动,层次清晰,条理分明。 结尾:小论文的结尾应写你得出的结论和对某一问题的建议。以得出结论做为结尾,同开头提出问题相呼应,收到良好效果。 小论文的初稿完成后,还要反复修改。看段落是否衔接自然,语言是否通顺准确等。改好后再让同学和老师帮助修改,逐步完善。最后参加各级小论文竞赛。 科学小论文范文 鱼会说话吗? 您相信鱼会说话吗?这是一个耐人寻味的事,我想知道鱼是否会说话? 我家买了两条小金鱼,一条是全黑的,黑的叫乐乐,因为它很快乐。一条红白相间的名字叫欣欣,因为它懂得欣赏,很好玩吧!他俩生活在鱼缸里,这个鱼缸可“非比寻常”。里面有山、花、树、贝壳、彩色石头……。很美吧!让我们一起来观察它! 9月23日凌晨五点左右,我正要去喂食,我看见这么一个现象,我把鱼食撒到鱼缸里,乐乐吃了一点就不吃了。 9月23 日傍晚5 点15分,我看见鱼缸里的贝壳反过来了,小欣欣看见了,好像以为它——这个小贝壳要死了,连忙游过去,用它的头去抵,抵了近三、四分钟,它就不抵了,它游到乐乐旁边,用自己的尾巴扫了扫乐乐,然后互相碰了一下头,乐乐和欣欣一起游过去,把那块贝壳一起弄回原样了,这一点证明了“团结力量大”。 通过两次的观察,让我知道了人类有人类的表达方式和交流语言,动物也有自己王国的表达方式和交流,这也告诉了我们,如果你不团结,那么你将一无所有,朋友之间的友谊真伟大。同时,我们也要多观察,多发现,但是不能因为你在动物身上作试验,就伤害小动物,因为动物是人类的朋友。 蚂蚁为什么不会迷路? 蚂蚁,相信大家都很熟悉。那又有谁能真正地了解蚂蚁呢?蚂蚁为什么不会迷路呢? 带着这个问题,我查阅了一些书籍。书上说,蚂蚁从蚁穴出发到达目的地后,沿途会留下一些气味,返回蚁穴。用触角相互碰一下,通知其他的蚂蚁。科学家曾经就这个问题作了一个试验。科学家先确定一只蚂蚁,将他沿途到达目的地的地方用力擦干净。当这只蚂蚁返回时,在被擦去气味的地方突然间停了下来。原地边转圈边寻找着什么。从而得到蚂蚁是靠气味来辨别方向的。 我为了证实这个结论,我做了个试验。我首先准备了一个十厘米左右的细小树枝,在树枝的一头放上一个诱饵——小糖果。我把这个装置放在一个蚁穴附近。不一会儿,有一只蚂蚁出来探路了。我把他引上木棍后,他到达了糖果的地方,仿佛在闻一闻、嗅一嗅。我趁此机会将木棍的中断部分截下一厘米的木棍。当这只蚂蚁返回的时候,就在被截去的地方左转右转,就是找不到回家的路。 过了一会儿,我又重复了上面的试验,蚂蚁仍然没有找到回家的路。 通过这两次实验,我终于知道蚂蚁为什么不会迷路的秘密了。原来蚂蚁是根据气味来辨别方向的。 知道了蚂蚁的这一秘密后,我在想:是否我们可以制作一种蚂蚁报警器呢?当蚂蚁走到报警器附近时,报警器就能“闻”出蚂蚁的气味,然后发出鸣叫声,让我们知道蚂蚁跑到橱柜里了或其他地方 “同学们,蛋壳都带来了吗?”老师问。“带来了!”我们异口同声地回答。 为了今天的科学课,老师让我们带蛋壳来。带蛋壳做什么呢?是做不倒翁吗?我们都很好奇。 “今天,我们要用这两个半截蛋壳做一个小实验。做之前,请大家先猜猜,我用这枝铅笔朝着蛋壳垂直往下刺,是口朝上的蛋壳先破呢,还是口朝下的蛋壳先破?”“当然是口朝下的先破!”大多数同学都抢着回答。“口朝上的先破!”同桌偏要和大家作对。老师微笑着说:“那好,下面我们就来做做实验,看谁的答案才是正确的。” 老师叫了一名同学上讲台,让他用铅笔对准自己手上口朝上的蛋壳。老师一声令下,同学手一放,铅笔刺到了蛋壳上,蛋壳没有破。老师又让他试了几次,铅笔第三次刺下的时候,终于刺破了蛋壳。接着,老师又让他用铅笔刺口朝下的蛋壳。“一下、两下、三下……”我们一起数着;但那半个蛋壳就像穿了盔甲一样,被刺了十几下还是不破。 “耶!我猜对了!”同桌高兴得手舞足蹈。虽然我们都不服气,但经过多次试验,我们发现,同样的两个半边蛋壳,用铅笔垂直去刺,的确是口朝上的比较容易破。老师告诉我们,这是因为口朝上的蛋壳受力比较集中,而口朝下的蛋壳受力分散,所以就比较坚固。难怪建筑工地里的工人叔叔们都戴着口朝下的安全帽,原来就是这个道理啊!

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风吹散了心

生物医学动物实验研究论文

1实验设计

在开展生物医学研究时,研究者通过正确地运用统计学知识,可直接影响研究的质量。统计学设计的任务在于对研究的部署、实施,直到研究结果的解释进行系统的安排,力争做到以最少的人力、物力获得可靠的结论和信息。其目的在于确定某种处理是否会表现出某种特定的效应。在实验设计时应遵循惟一差异原则,即在进行两组比较时,两者之间仅有因处理因素不同而引起的差异,而其他实验条件相关的非处理因素都应保持等同。然而,处理组与对照组在反应上表现出的差别并不一定意味着是处理的结果。另有两种引起差别的可能性,即偏倚和偶然性。偏倚是指系统性差别,它不是因组间在处理上的不同所引起。生物医学实验中统计学设计和分析的目标就是消除潜在的偏倚,减少偶然性[2]。

实验的偏倚和控制

偏倚是在研究中从设计到实验实施和结果分析的各环节存在一些人为的、有系统倾向的非随机误差,它不是由于抽样造成的,而是某种偏性使得实验结果偏离它的真值。从所选择的生物医学问题到研究方案的制订与实施、实验的完成过程、实验的分析与解释,乃至实验结果的发表,均可能存在各式各样的偏倚[2]。这种偏倚常常表现为系统误差。偏倚的大小取决于研究的方法和具体的实验条件。常见的偏倚主要有选择性偏倚、观察性偏倚和混杂性偏倚。必须认识实验过程的偏倚,从实验设计起直到整个研究过程结束均要加以控制。正确的实验设计可控制选择性的偏倚,事前人为控制和采取相应的措施可避免和减少观察性的偏倚。对于混杂性偏倚,可将重要的混杂因素在设计阶段进行分层随机设计,使混杂因素在组间分布均衡;在统计分析阶段将混杂因素作为分层因素或采用有协变量分析方法,以消除混杂因素的影响。只有有效地控制或消除偏倚,方可减少结果的假阳性或假阴性。

减少偶然性的潜在影响

偶然性因素的作用可以减少,但不能完全排除。因为即使是在精心实施的研究中,接受同样处理的动物,其反应也不可能完全一样。适当的统计分析可使实验人员评估出现假阳性的概率,即根本不存在处理效应的情况下观察到差异的概率。这种概率越小,实验者发现真实效应的可能性就越大。为了更有把握地检测出真实效应,有必要减少偶然性的作用,并通过实验设计确保能在“噪声”之上识别真正的“信号”。

实验设计的要素

要消除生物医学实验中潜在的偏倚,减少偶然性,就应对实验对象、处理因素和实验效应这三个实验设计要素,按照对照、重复、随机化和均衡四项原则进行周到的设计与控制[3]。实验对象实验中处理因素所作用的对象称为实验对象。不同性质的实验研究需要选取不同种类的实验对象,一个完整的实验设计中所需实验对象的总数称为样本含量。生物医学试验中考虑动物实验对象时应关注以下几个方面:①动物种属的选择:选择实验动物的种属与品系时,尤其需要注意其背景反应的水平。为了将反应“信号”水平最大化,常常意味着应避免选择那些背景反应水平极低的动物种属或品系,但如果采用过度反应的动物种属或品系也同样会出现问题。动物物种选择中的其他问题,无论是实际问题(寿命、体型、易得性、对动物学特征的了解情况)或是理论问题(生化、生理或解剖结构与人的相似性),都需要从专业的角度认真加以考虑和权衡。②动物的数量:虽然从统计设计角度考虑可得出某项实验所需的动物数(样本含量),但所得出的数值往往很大。因此,虽然样本含量估计是保证结论可靠性(精度和检验效能)的前提,但基于实验的可操作性及经济原则方面的考虑,应结合统计学的计算结果与以往的生物医学研究经验予以确定。③动物的体重与年龄:为确保实验对象的同质性,实验中所使用的动物体重与年龄应尽可能相近;动物体重的标准差不应超出平均值的10%;啮齿类等小动物年龄相差不应超出1周,大动物年龄相差不应超出1个月。④动物的分层:为了准确检测一种处理因素引起的差别,各处理组在可能影响实验结果的其他非处理因素方面应尽可能具有同质性。当存在动物亚系间的差别时,有两种方法可得到更为准确的结论。一是在结果分析阶段将亚系作为一个“分层变量”处理,包括对两个亚系的结果进行单独分析,然后将结果综合,得出处理效应的总结论;二是将亚系作为实验设计的“区组因素”,这种情况下可使对照组与处理组中每个亚系动物数量相等。除以上所讨论的“亚系”之外,其他的非处理因素,如性别、窝别、体重段等也可作为分层变量进行局部控制,并据此进行分层随机化分组。处理因素设计实验研究时,要明确研究中的处理因素和影响实验效应的非处理因素。研究者希望通过对研究设计进行有计划的安排,从而能科学地考察其效应大小的因素称为处理因素或实验因素;研究者往往忽略对评价实验因素作用大小有一定干扰的重要的非处理因素或非实验因素(如动物的窝别、体重等);其他未加控制的许多因素的综合作用统称为实验误差。实验结果是处理因素和非处理因素共同作用而产生的实验效应,因此如何控制和排除非处理因素的干扰,正确显示处理的效应,是实验设计的基本任务。实验效应实验效应是处理因素作用于受试对象的反应和结果,是反映实验因素作用强弱的标志,它通过观察指标(统计学常将指标称为变量)来体现。如果指标选择不当,未能准确反映处理因素的作用,获得的研究结果就缺乏科学性,因此选择好观察指标是关系整个研究成败的重要环节。指标的观察应避免带有偏性或偏倚,要结合专业知识,尽可能多地选用客观性强的指标,在仪器和试剂允许的条件下,应尽可能多选用特异性强、灵敏度高、准确可靠的客观指标。对一些半客观(如尿液pH试纸读数值)或主观指标(行为测量、病理观察),一定要事先规定读取数值的严格标准,只有这样才能准确地分析实验结果,从而提高实验结果的可信度。

实验设计的原则

为了防止结果的偏倚,保证实验结果的准确性和最大化的表达,在进行生物医学实验设计时必须遵循统计学设计的对照、重复、随机化和均衡四个基本原则。生物医学实验中对照组的设置必须具备三个条件:①对等原则,即惟一差别原则,除处理因素外,对照组具备与实验组对等的非处理因素。在相互比较的各组间,除了给予的处理因素不同外,其他方面应与实验组具有一致性,如相同的实验单位来源(动物种属、体重等)和相同的实验条件、操作方式和喂养环境等。②同步原则,对照组与实验组设立之后,在整个研究进程中始终处于同一空间和同一时间。③专设原则,任何一个对照组都是为相应的实验组专门设立的。不得借用文献上的记载或以往结果或其他研究资料作为本研究之对照。

生物医学中常用的实验设计类型

如果需要在同一实验中同时评价几种不同的效应,实验者应该安排能区别各自效应差别的实验设计方法。生物医学中常用的实验设计有以下几项。完全随机设计完全随机设计是生物医学动物实验中最为常用的一种实验设计方法,它是一种单因素有k个水平(k≥2)组的实验设计。即实验设计可设置一个对照或多个剂量组的实验方案。本设计保证每个实验动物都有相同机会接受任何一种处理,而不受实验人员主观倾向的影响。本设计应用了重复和随机化两个原则,因此能使实验结果受非处理因素的影响基本一致,真实反映出实验的处理效应。随机区组设计随机化完全区组设计,简称随机区组设计,又称配伍组设计,是配对设计的扩展,它将几个条件相同的受试者划分在同一个区组或配伍组,然后再按随机的原则,将同一配伍组的受试者随机分配到各实验组。该设计方法的优点是每个区组内的k个实验单位有较好的同质性,比完全随机设计更容易察觉处理间的差别。这种方法须特别注意的是要求区组内实验单位数与处理数相同,实验结果中若有缺失值,统计分析将损失部分信息。拉丁方设计拉丁方设计从横行和直列两个方向进行双重局部控制,使得横行和直列两向皆成区组,是比随机区组设计多一个区组因素的设计。在拉丁方设计中,每一行或每一列都成为一个完全区组,而每一处理在每一行或每一列都只出现一次,也就是说,在拉丁方设计中,实验处理数=横行区组数=直列区组数=实验处理的重复数。析因设计析因实验设计又称全因子实验设计,属于多因素、多水平单效应的设计。它不仅可以检验每一因素各水平之间的效应差异,而且可以检验各因素之间的交互作用。交互作用是指一个因素不同水平间的效应差受另一因素的影响,包括协同交互作用和拮抗交互作用。析因实验主要用于分析交互作用,当因素及水平数过多时,所需的实验对象数、处理组数和实验次数大幅度增加,故一般采用较简单的析因实验。含有较多因素和水平的实验一般采用正交实验设计[5]。

2生物医学动物实验的描述统计学

生物医学实验资料的类型

生物医学实验对实验对象(动物)进行干预后测定的观测指标通常有以下类型:①连续性数据:测定结果表现为有数字大小和单位的数据,统计上称定量资料,如生理、生化指标,体重值,器官重量等。②分类数据:测定结果表现为按某属性划分的定性类别,统计上称为定性资料,具体又可以分为二值资料、多值名义资料和多值有序资料。如某反应为出现或不出现,死亡或未死亡,有畸形或无畸形;病理损害的严重程度(无、轻度、中度、重度)等。

统计描述指标

描述性统计学(或归纳统计学)是对样本观察/测量数据频率分布的定量研究,描述性统计的目的在于:①对测量值或观察值进行归纳浓缩,用统计量、统计图或统计表的形式表现;②估计总体分布的参数。资料的整理与探索对于某一测量指标,一般应从文献资料中了解其分布类型。如果没有判断概率分布的理论基础,应重复以大样本测定,绘制样本的频数分布图(理论上样本量要大于100),并经统计学检验拟合其分布。数据的描述统计量①连续性数据的频数分布:通过对样本资料编制频数分布表或做茎叶图,以确定资料分布的类型、频数分布的集中趋势和离散趋势、估计总体参数,也便于发现离群值。②中心位置的描述统计量:描述数据分布的集中趋势,常用指标为算术均数、中位数、众数、几何均数等。③离散程度的描述统计量:描述数据分布的离散趋势,常用指标为标准差和方差、极差和四分位数间距、变异系数和离散系数等。④统计学图表:统计图包括连续性数据分布的直方图、茎叶图,表示数据中心位置和离散程度的点杆图(做图时表示均数和标准差)和盒须图(做图时表示中位数、极差、四分位数间距),描述构成比数据资料的百分条图、饼图,描述经时变化趋势的线图,以及预测和检验分布类型的概率-概率图(P-P图)等[6]。统计表具有简单、明了、易于理解、便于比较的优点。编制统计表时原则上应当重点突出、层次分明、避免层次过多或结构混乱。一般的统计表应为三线表,表中只有横线,无竖线和斜线。统计表的标目应层次清楚,不宜过于复杂。

3生物医学动物实验的假设检验

生物医学动物实验中最常见的情况是给予不同受试物后进行组间比较,通过统计学中的假设检验,说明受试物的作用。假设检验时应注意以下问题。

检验方法的选用依据

资料的类型和变量的数目不同类型的资料(定量、定性)的组间比较应采用不同的统计检验方法。单变量、多变量的`统计检验方法也各不相同。实验设计类型应该根据实验设计的具体类型选择对应的统计检验方法,以便得到处理组效应的真实结论。检验方法的前提条件选用假设检验方法前,应了解所分析的数据资料是否满足相应检验方法的前提条件,如t检验和方差分析等参数检验方法要求数据满足正态性和方差齐性,2检验要求样本含量大于40且理论频数大于5。

正态性检验及拟合优度检验

统计学假设检验须判定样本的频数分布是否符合某一理论分布,如符合要求就可按此理论分布来进行统计学处理。对正态分布可采用正态性检验,其他分布可用拟合优度检验。通常可通过查阅文献,了解实验参数符合何种理论分布。

方差齐性检验

连续性数据未达到参数法统计分析前提的第二种原因即为方差不齐。一般而言,数值愈大,其固有的变异性也愈大。例如,若某组动物的平均反应值为100,其数值范围可能为80~120;而另一组动物的平均反应值为300,其数值范围可能会扩大至240~360。解决方差不齐的措施是进行数据转换。若数据的标准差与平均值成正比,在统计分析前宜将数据转换为对数值之后再进行分析,据此,不仅数据的变异度与平均值大小无关,同时还可确保其更符合正态分布。若数据变异度增加幅度与平均值的关系不太明显,采用平方根转换则更易使数据的变异度与平均值大小无关。某些数据经对数或平方根转换后可能仍存在方差不齐,此时宜采用非参数检验。

单侧检验与双侧检验

检验假设选择单侧检验或双侧检验,应事先根据专业知识做出选择。一般而言,若研究目的仅须了解是否存在组间差异、实验者无法预测组间变化的方向以及实验者希望获得正负两方面的结果时,应采用双侧检验。若事先可预测组间差异的变化方向,实验者仅对某一方面的重要性感兴趣,实验者仅希望了解与对照组差异或正或负一个方向,则应采用单侧检验。此外,剂量设计预试验中应采用双侧检验,正式试验在了解相关信息后可采用单侧检验。

多重比较及多重性问题

生物医学实验经常在处理组和对照组之间做多个变量的比较。即使不存在真正的实验效应,也有可能纯粹由于偶然性而有一个或多个变量在5%检验水平出现显著性差别。除了上述均数多重比较导致Ⅰ类错误概率增加的多重性问题之外,其他的多重性问题还包括多次的中期分析、关注多个结局、亚组间的多重比较。处理多重性问题的原则包括:①预先计划进行多重比较;②限制比较的次数;③多重比较时采用更严格的界值标准;④多重比较具有生物学方面的依据。

观察值或实验对象的独立性

许多统计检验方法要求比较的观察值或实验对象相互独立,如二项分布的率检验、t检验和方差分析等。但是,有的生物医学实验中观察单位并不独立。例如,生殖和发育研究中就存在窝效应:由于遗传因素、宫内的发育环境和药物的代谢环境相似,与异窝胎仔相比,同窝胎仔之间对毒性效应的反应概率趋于系统,即同窝内数据为聚集性数据,这就是一种常见的非独立数据。在统计学分析时,忽略数据的窝内相关性具有潜在的风险;因同窝母鼠所产k个胎仔的观察值存在共性,其所提供的信息不及k个独立的来自不同母鼠所产胎仔所提供的信息;窝内相关性愈大,其信息量愈少。聚集性数据的均数标准误小于独立的数据,因此,若基于观察值独立的统计分析方法,就会增加犯Ⅰ类错误的概率,即假阳性的风险增加,降低实验的有效性。

历史对照数据的应用

某些情况下,尤其是在发生率较低的情况下,单项研究可能提示处理可影响肿瘤发生率,但无法得出明确的结论。可能想到的分析办法之一是将处理组的数据与来自其他研究的对照组动物相比较。虽然历史对照数据具有重要意义,但值得强调的是,众多原因可导致不同研究之间的变异度大于研究之内的变异度。动物来源、饲料及饲养条件,研究期限,研究中的动物死亡率、读片的病理学家等均可能影响最终的肿瘤发生率。故此,忽视这些差异,将处理组的肿瘤发生率与合并的对照组发生率相比较,可能得出严重错误的结果,并进而明显夸大统计显著性水平。Tarone[4]曾对历史对照组的比率数据分析进行过综述。

假设检验的局限性

首先,假设检验中的P值并未提供有关处理诱发效应大小的直接信息。某一受试物可诱发一定量的、反应的增加,但增加的幅度是否具有统计显著性则取决于研究的规模和数据的变异性。在规模较小的研究中,有可能错失较大、重要的效应,尤其是在检测终点测量精度不高的情况下。相反,在规模较大的研究中,较小、非重要的效应则具有统计显著性。例如,D药与C药相比,降血压效应相差近30mmHg,但因为例数仅10例,假设检验未发现显著性差异(P=);相反,B药与A药相比,降血压效应仅相差,但因为例数达500例,假设检验却发现存在显著性差异(P<)。由此可见,统计学显著性与效应大小无直接相关性。因此,愈来愈多的统计学家主张以处理组与对照组差异值的95%置信区间表述处理的效应。据此,若处理反应的增加值为10个单位(95%置信区间3~17单位),则该区间包含真实差异的几率为95%。若置信区间的下限大于零,则双侧检验的P值小于。其次,假设检验无法消除实验设计或实施不当所带来的影响。虽然前述的分层分析等有助于发现真实的差异,但若实验设计存在偏倚,或实验实施过程中存在偏差或失误,假设检验方法一般也于事无补。因此,在生物医学实验过程中应注重对实验设计或实施过程进行严格的质量控制和质量保证措施,强化GLP规范意识。其三,对统计学分析本身的质量控制和质量保证也是确保研究质量的重要环节。所用统计分析软件包应经过充分的认证,以确保分析结果的准确、可靠性。数据的录入、核对和分析结果的报告与归档,均应制订并严格执行相关的标准操作规程。综上所述,在动物实验研究的多个环节,统计学中的相关理论和方法都能够发挥重要作用。统计学不仅可以保证结果的科学性和可靠性,在很多情况下也可以极大地提高研究效率,节约研究成本。在这里还必须强调,除了实验后期的数据分析以外,在实验方案的制定阶段也需要统计学人员的早期介入,这样有助于避免实验设计出现大的偏差和漏洞,有利于研究目标的顺利实现。

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