Диссертация: инструкция по подготовке и защите. II. ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ (Александр Марьянович, 2009)

Условия для работы

Обычные для диссертантов сетования на отсутствие должных условий для научной работы не только бесполезны, но и ошибочны в своей основе. Конечно, успешность деятельности исследователя зависит от условий, в которых он работает, но зависимость эта, скорее всего, нелинейна (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость успешности научной деятельности от того, насколько легко живется исследователю. Слишком хорошие условия для работы, как и слишком плохие, делают работу почти невозможной. Можете со временем дать этой закономерности имя ее авторов (предлагаем хорошо известную аббревиатуру – КиМ). Не забудьте, пожалуйста.

Поверьте на слово, мы не раз наблюдали, как, получив прекрасные условия для работы, исследователь попросту впадал в спячку. Известная религиозная идея о том, что, кого любит, того испытывает, здесь вполне применима.

Планирование

В своей книге Как работать над медицинской диссертацией профессор Г. Л. Ратнер детально изложил процедуру планирования всего диссертационного исследования – от начала до конца, притом с «разбивкой» по кварталам. Подобная ясность мысли действительно хороша в клинических исследованиях. Проблема, решению которой посвящена клиническая диссертация, как правило, рождена практикой и потому – очевидна. Например, это может быть исследование результатов лечения десинхронозов с помощью мелатонина. Подходы к ее решению также поддаются логическому анализу a priori.

При выполнении работ, претендующих на звание фундаментальных, задача усложняется. Идея, в том виде, как ее сформулировал научный руководитель, имеет лишь общие очертания, методы почти всегда требуют оборудования и материалов, стоимость которых превышает финансовые возможности лаборатории в сотни раз, уровень подготовки помощников невысок («привяжи тут, подержи там») и т. д. и т. п. Но, повторим, главное отличие от клинических работ состоит в том, что исходная идея может быть ложной, проблема – несуществующей, усилия – бесплодными. Все, как в известном научном анекдоте о поиске черного кота в абсолютно темной комнате при условии, что кота в ней просто нет (но периодически раздаются крики «Нашел!»).

Исследователю-фундаменталисту не стоит и пытаться выработать самому или получить от научного руководителя детальный план всей его будущей работы. Экономическая система, существовавшая в стране в течение жизни трех поколений, не могла не внушить людям уверенность в том, что можно, предусмотрев все заранее, создать на листе бумаги точный план действий не только отдельного человека, но и больших коллективов на годы вперед и, главное, добиться осуществления такого плана хотя бы в основных его чертах.

Скажем определенно: если план экспериментального исследования изначально ясен в деталях, результаты его выполнения не будут заслуживать названия фундаментальных. Лауреат Нобелевской премии по физике за 1978 год Петр Леонидович Капица (1894–1984) говорил, что такие работы ведут «не к открытию, а к закрытию». Конечно, соискатель кандидатской степени не стремится (и не должен стремиться) непременно положить в основу диссертации открытие, но и огорчаться из-за отсутствия точного трехлетнего плана ему не стоит.

Все мы любим детективные истории. Слова исследователь, следователь, исследование, расследование не случайно близки. И в той и в другой области человеческой деятельности происходит (или должен происходить) поиск истины. Правда, детективы находятся в лучшем, чем научные работники, положении: факт нарушения закона, как правило, очевиден, и само существование предмета поиска не требует доказательств. Так вот, припомните хотя бы один сюжет, в котором сыщики в самом начале расследования составили бы гениальный План, заканчивавшийся словами: «Время X, место Y, поимка преступника». Абсурд! Так почему же умные люди делают вид, что подобное возможно в науке?

Филип Франк (Philip Frank, 1884–1966) в своем труде Philosophy of Science: The Link between Science and Philosophy (1957; рус. пер. 1960) изложил это так:

«Наука похожа на детективный рассказ. Все факты подтверждают определенную гипотезу, но правильной, в конце концов, оказывается совершенно другая гипотеза».

Еще несколько слов о ясности научной мысли и точности планирования. Может быть, наше мнение слишком субъективно, но собственный наш организационный опыт более всего напоминает съемки фильма при отсутствии сценария (как тут не вспомнить Восемь с половиной!). Множество людей вокруг Вас задают Вам бесчисленные вопросы, смысл которых сводится к одному: «Что делать дальше?» А Вы ходите, как неприкаянный, и пытаетесь услышать тот тихий внутренний голос, о котором так хорошо рассказал Махатма Ганди (Mohandas Karamchand Gandhi, 1869–1948). Этот голос, может быть, и подскажет Вам ответ. Мы до сих пор не знаем, надо ли скрывать эти сомнения от помощников. Наверное, надо. Ведь не все они обязательно верят в Вашу одаренность. Многим свойственно принимать склонность к сомнению за слабость духа.

Изменения в плане

Изменение общего плана работ в ходе диссертационного исследования часто необходимо. Знаете, в чем разница между упорством и упрямством? Первое – привязанность к цели (исследования), второе – к конкретным средствам ее достижения. На практике это означает, что диссертант должен отрабатывать детальный план ближайшего эксперимента. Перед каждой серией опытов совершенно необходимо продумать ее содержание с максимально возможной тщательностью. В идеально спланированном эксперименте природа на заданный ей вопрос дает категоричный ответ: либо да, либо нет. Любой надежный результат продвигает Вас к пониманию сути явления. Если Ваша рабочая гипотеза не подтверждается экспериментальными данными, Вы заменяете ее новой, но, если чистота проведения опыта сомнительна, считайте, что в ответ на некорректно заданный вопрос природа презрительно промолчала.

Нарисуйте схему эксперимента

Даже если Вы уверены, что продумали все детали будущего эксперимента, постарайтесь нарисовать его схему, например, нанесите на шкалу времени последовательность своих будущих действий. Составляя схему, Вы обязательно обнаружите много нового и неясного. То окажется, что невозможно одновременно регистрировать два показателя, то продолжительность эксперимента превысит разумный предел, то… Невозможно перечислить все вероятные недоразумения. Однако и после составления подробной схемы эксперимента останутся неучтенные Вами факторы и обстоятельства, способные существенно снизить достоверность его результатов.

Пробные исследования

Для выявления этих неучтенных факторов и обстоятельств и уточнения плана неплохо было бы провести пробные исследования – нечто вроде репетиции. Особенно нужны репетиции, если Вы собираетесь ставить опыты или производить наблюдения, связанные с большой затратой сил и средств.

Очень полезно перед началом очередной серии опытов или наблюдений составить окончательную схему проведения эксперимента с подробными указаниями, что в какое время и как (а иногда и кому) следует делать, и укрепить ее где-нибудь на видном месте. Это уменьшит количество ошибок, допускаемых Вами и Вашими помощниками, и позволит увереннее трактовать результаты исследования. Отступать же от плана во время проведения серии опытов крайне нежелательно: изменение условий эксперимента ограничит возможности применения статистических методов при обработке данных, а то и попросту заставит диссертанта отправить результаты «в корзину».

Подведем итог. Долго– и краткосрочное планирование исследований основано на противоположных принципах: максимум ясности в представлениях о ходе ближайшего эксперимента и общая идея многолетней работы в целом. Попробуем изобразить это графически (рис. 2).

Рис. 2. Чем дальше в будущее мы заглядываем, тем менее детально мы его себе представляем. Что и как мы будем исследовать через 3–4 года, не знает никто.

Продумывайте каждый следующий шаг или ищите деньги на эксперименты

Количество способов неправильной организации исследований – бесконечно. Наверное, немало и способов правильных. Наш совет заключается в том, что при нынешнем состоянии материального обеспечения наших лабораторий диссертант должен особое внимание уделить тщательности теоретической проработки проблемы. Хорошая подготовка экспериментов и наблюдений позволяет сократить их количество во много раз. В качестве наглядного примера приведем детскую игру морской бой: квадратик бумаги в клеточку с разметкой, как на шахматном поле, и в нем Ваш противник в произвольном порядке скрытно от Вас изображает корабли (один в четыре клеточки длиной, два – в три клеточки и т. д.). Ваша задача – при минимальном количестве выстрелов потопить все корабли. Отличительная особенность этого метода в том, что перед каждым последующим опытом исследователь тщательнейшим образом обдумывает результаты всех предыдущих, взвешивает шансы и «наносит удар» именно туда, где ожидает добиться успеха. Универсальное правило гласит: успешность нашей деятельности во многом, часто даже главным образом, определяется тем, чего мы сознательно не делаем. История войн показывает, к чему приводит распыление сил. Конечно, в детской игре заранее известны и размеры кораблей, и их количество, и – главное – то, то они вообще есть. Но мы ведь не будем просить у природы, чтобы она играла с нами по заранее объявленным правилам и с гарантированным успехом? Как Вы заметили, предпосылкой к применению «хороших» методов является обоснованное предположение, что проблема действительно существует. К счастью для Вас, выбор реально существующей проблемы – забота Вашего научного руководителя.

Существуют методы организации эксперимента, позволяющие получать статистически значимые результаты при очень небольшом количестве наблюдений (так называемый метод квадратов), однако большинство исследователей предпочитает простую и абсолютно надежную схему «чистого эксперимента»: условия в опытной и контрольной группах (больных, лабораторных животных или тканевых культур) создаются, насколько это возможно, идентичными за исключением одного, исследуемого, фактора.

Протоколы опытов

Протокол опыта должен быть максимально подробным. Хорошо, если диссертант преодолеет естественную лень и заготовит форму будущего протокола заранее. Не надо увлекаться и размножать эти формы в количестве большем, чем понадобится в ближайшей серии исследований (в следующей серии методика хоть в чем-то да изменится и жаль будет затраченного труда). В любом случае включите в форму такие компоненты:

1) Дата, время и место проведения опыта. (В ходе самого опыта Вы можете пользоваться так называемым «оперативным временем», приняв момент начала опыта или ключевой его момент, например момент введения исследуемого лекарственного препарата, за 0).

2) Кто помогал. Иногда при обработке результатов возникает необходимость расспросить помощников о некоторых деталях, которые при проведении опыта казались несущественными и потому не были включены в протокол. Кроме того, при подготовке статьи или доклада Вам легче будет решить, кого из помощников взять в соавторы. И последнее: видя свои фамилии в протоколе, они работают лучше.

3) Цель проведения опыта и ожидаемый результат. Это чрезвычайно важный пункт. Ни в коем случае не отнеситесь к нему формально. Всякий раз, приступая к опыту, Вы обязаны четко сформулировать вопрос, который Вы задаете природе. Это дисциплинирует Вас как исследователя и резко уменьшает количество ненужных опытов. Желательно не скупиться на слова и подробно изложить рабочую гипотезу, с которой Вы начинаете эксперимент, примерно так: «Результаты (такой-то) серии опытов позволили предположить (то-то). Воздействуя фактором Х в условиях Y, мы надеемся получить результат Z, что будет говорить о существовании (такой-то) закономерности». При проведении следующего, стереотипного, опыта можно ограничиться словами «та же» или «продолжение (такой-то) серии опытов».

4) Используемая аппаратура и регистрируемые параметры. Ведь не все результаты регистрации сразу попадут в протокол. Многие пробы будут отправлены в другие лаборатории, что-то до окончательной обработки останется на лентах регистрирующих приборов. Если в протоколе не будет помечено, что

Вы брали пробу Х или измеряли показатель Y, результаты их могут затеряться.

5) Условия в помещении, где проводится опыт: температура воздуха, влажность, возможно, освещенность или уровень шума – все, что может повлиять на его результаты. Известны случаи, когда диссертант получал принципиально разные результаты в будние и выходные дни. Причина, конечно, была простой – троллейбус под окном наводил помехи в регистраторе.

6) Таблица для записи всех данных, регистрируемых визуально (без использования автоматических регистраторов).

7) Поля для записей о любых происшествиях во время опыта (отказах приборов, непредвиденных воздействиях на объект исследования и т. п.). Всякий нормальный человек испытывает сильное желание в графе для примечаний написать: «Ничего особенного». Особенное есть всегда, надо только его не проглядеть. Помните, как один французский король в день начала революции написал в дневнике: «Rien»? Конечно, каждая запись о происшествии на полях должна содержать указание на время, когда оно имело место. Здесь же исследователь записывает и возникшие у него предположения о причинах любых неожиданных результатов опыта. Когда у Вас возникнут трудности с трактовкой полученных данных, Вы обратитесь к этим записям в попытке понять, почему не подтвердилась Ваша рабочая гипотеза или почему данные, полученные в одной и той же серии опытов, столь различны.

8) Заключение – последний пункт протокола. Очень важно в тот же день или, в крайнем случае, на следующий проанализировать результаты опыта (не серии, но именно одного опыта!) и решить, подтвердили они вашу рабочую гипотезу или нет. Заполняя этот раздел протокола, Вы, возможно, придете к мысли о необходимости изменить методы, что сбережет Вам много сил и времени. Не менее важно то, что при написании диссертации Вы будете пользоваться, главным образом, этими краткими заключениями.

Последний совет относительно протоколов опытов: тетради протоколов храните по возможности в сейфе или железной шкатулке. Разумеется, никакие злоумышленники не станут их похищать. Но такова уж натура человека, что любую бумажку, хранящуюся в сейфе, он не бросает где попало и потому не теряет. Храните протоколы как можно дольше. До защиты их может затребовать Совет (что бывает, к счастью, достаточно редко – только при остром конфликте в коллективе лаборатории, где была выполнена работа). Долгие годы после защиты Вы будете обращаться к старым протоколам, потому что у Вас будут появляться новые гипотезы, и Вы захотите вновь взглянуть на старые данные, но уже под новым углом зрения.

Обсуждать работу, а не ее текст

Между людьми науки существует одно молчаливое, общепринятое и удивительное, по сути, соглашение. Если бы оно было выражено словами, то звучало бы примерно так: текст диссертации является (более или менее точным) отражением эксперимента, а тот, в свою очередь, отражает какую-то небольшую часть природы.

Отсюда следует, что, бесконечно манипулируя текстом диссертации, усиливая вывод № 3 и «приглушая» положение № 2, сливая 4-ю главу с 5-й и вводя кроме Общего обсуждения еще и Заключение, мы хоть сколько-нибудь приближаемся к познанию истины. Но были ли надежны исходные данные, заложенные в этот текст? Были ли они получены с соблюдением элементарных правил исследования, да и знал ли автор об этих правилах? Пожалуй, нет. Ведь диссертантами разработано такое количество новых способов лечения, предложено столько усовершенствований методов исследования здорового и больного человека, что, если бы все они получили распространение и дали бы те же результаты, что и в руках соискателя, мы, наверное, уже сегодня жили бы в XXII веке.

Итак, может быть, главный парадокс, связанный с подготовкой и защитой диссертаций, заключается в том, что мы обсуждаем ее текст, очень редко вникая при этом в то, насколько достоверны сами экспериментальные данные. Зачастую изложение собственно результатов исследований просто не читают. Как говорил профессор Платон Константинович Климов (1922–1999): «Смотрят только Введение и Выводы, а опыты никто смотреть не станет».

По-настоящему, за советом исследователь должен приходить не тогда, когда первый вариант диссертации оттягивает дно его портфеля, а тогда, когда он задумал первый эксперимент. Не торопитесь возражать! Разумеется, Вы, как и все, приступая к работе над диссертацией, приходили, и не раз, к учителям, но речь там шла исключительно об общем направлении работы и ее перспективности (или, на научном жаргоне, о диссертабельности) – и все! Пытались ли Вы обсуждать с мэтром конкретные схемы основных экспериментов? Вряд ли. Вам было совестно отвлекать «по мелочам» (если бы это были мелочи!) уважаемого человека, а он, действительно, был занят сверх своих возможностей. В результате Вы, как и десятки тысяч исследователей до Вас, учились почти исключительно на собственных ошибках.

Причины артефактов

Errare humanum est и почти всегда – в свою пользу. Дело здесь не в сознательном обмане из-за боязни сообщить отрицательный результат и остаться без ученой степени. Нет, чаще исследователь невидимым себе самому движением «подталкивает шар к лузе». Он страстно желает получить положительный результат, что-то открыть, предложить, доказать себе и окружающим, что он состоялся как личность и специалист. А вокруг – ни души. Разве заметят это «движение локтем» Ваши помощники, если Вы и сами-то не подозреваете о нем?

Вот здесь и поднимает голову вечный враг открытий, способный к бесконечной мимикрии, неистребимый, как Лернейская гидра, – артефакт. Все последующие манипуляции данными, все изощренные методы математической обработки принципиально ничего не изменят. Артефакт будет дробиться и умножаться, принимать причудливые формы и умрет не раньше, чем погубит вашу работу. Нет, степень Вы, конечно, получите, но клиники и лаборатории, включая ту, в которой работаете Вы сами, попробовав предложенную Вами новинку, быстро вернутся к добрым старым способам исследования и лечения. Помните, как нас учили: общественная практика – критерий истины? Поэтому с самого начала надо принять принцип: при всех условиях, при любой возможности – играть только против себя.

Один высокопоставленный генерал времен Второй мировой войны говорил своим штабным офицерам: «Приведите нам все доводы против того, чтобы я подписал этот документ». Только если доводы помощников не убеждали генерала, он подписывал приказ. Он не был исследователем, но обладал прекрасным даром логики и пониманием громадной цены своих ошибок.

Другой, еще более яркий, пример ответственного подхода к принятию решения. Говорят, что во время процессов канонизации и беатификации, проводимых Священным трибуналом в Риме, одного из наиболее опытных кардиналов назначают «адвокатом дьявола». Очевидно, что он должен привести все факты и соображения против того, чтобы умерший праведник был признан святым или блаженным.

Последний и самый знакомый всем пример – принцип состязательности в судебном споре. С него в какой-то мере и была скопирована процедура публичной защиты диссертаций. К сожалению, анализ прямых доказательств – вещественных и устных, обязательный в суде, – в диссертационном совете заменен рассмотрением текста диссертации.

Попытаемся рассмотреть наиболее частые и типичные причины появления артефактов. Невозможно дать их полный перечень, но обязательно надо сделать главное – внушить читателю неистребимое желание отыскивать и уничтожать артефакты, как бы искусно те ни маскировались.

Увлечение метрологией и злоупотребление точностью

Метрологическое обеспечение эксперимента должно быть адекватным его задачам. Хотелось бы предупредить исследователей против упрощенного подхода «чем точнее прибор, тем лучше». В принципе, это так, но очень точные приборы и стоят дороже, и капризнее в эксплуатации. И если такой прибор незаметно для Вас начинает «врать», Ваша вера в его высокий класс точности может помешать Вам заметить артефакт.

Как правило, после предварительных исследований Вы уже знаете диапазон, в котором колеблется исследуемая Вами величина. Очевидно, что если вещество X, введенное в системный кровоток, вызывает повышение температуры тела на 2,5 °C, то термометра с ценой деления в 0,1 °C вполне достаточно, лишь бы он был надежным. Кстати, в диссертации десятичные дроби пишите через запятую (российская традиция). Во всех прочих текстах можете в соответствии с традицией западных стран ставить точку (все равно компьютеры работают по их программам).

Несколько отвлекаясь, скажем, что уровень метрологического обеспечения в большинстве наших лабораторий таков, что следует основательно подумать, прежде чем браться за исследование фактора, изменяющегося в пределах ±10 % от исходного уровня. Только необычайная важность задачи в сочетании с дотошной метрологической требовательностью могут оправдать такое исследование. К счастью, природа еще оставила и нашему поколению явления, изучение которых не требует «глубинного бурения» и может производиться методом «открытого карьера». Надо только найти эти явления, найти или приготовиться к мукам метрологических процедур.

Есть исследователи особого педантичного склада, которым доведение измерительной аппаратуры до немыслимой степени точности доставляет острое, почти физическое наслаждение. Осторожно! Погоня за восьмым знаком после запятой может заслонить от Вас поиск главного – «устойчивой существенной связи между предметами или явлениями материального мира» (примерно таково определение понятия научное открытие).

Приводя числовые значения, не злоупотребляйте знаками после запятой. Есть известные слова великого Гаусса (Karl Friedrich Gauss, 1777–1855) о том, что избыточная точность расчетов отчетливо указывает на недостаток математических знаний у их автора.

Все сказанное совсем не означает, что можно вообще избежать метрологических процедур. Даже если Вам повезло исследовать очень яркое явление, такое, при котором регистрируемый параметр отклоняется от исходных значений в полтора-два раза, Вы обязаны перед серией экспериментов и по ее окончании сравнить показания своих приборов с эталонными. Например, в любой хорошей статье, посвященной газоанализу, непременно сказано, что электронный газоанализатор, скажем фирмы Beckman, перед началом измерений и по их окончании был проверен по знакомому нам со студенческих времен прибору Холдена.

Технофетишизм

К Вам приходит уважаемый человек, представитель частной отечественной фирмы, специализирующейся на разработке и выпуске исследовательской аппаратуры. (Подвижник! Остальные торгуют дешевыми факсами и микроволновыми печами фирмы Bosch.) Этот человек – доктор наук (!) – ставит на Ваш стол небольшой прибор, просит закатать рукав и, наложив манжетки на плечо и концевую фалангу пальца, нажимает на две кнопки. Раздается шипение, и из микропринтера выползает лента, на которой указаны не только частота сердечных сокращений, систолическое и диастолическое артериальное давление (это бы еще что!), но также ударный объем и сердечный выброс плюс 33 «основных показателя гемодинамики». «Помилуйте, – говорите Вы, – но ударный объем-то – как?» – «А по осциллограмме, у нас есть программа, – и похлопывает по ящичку размером с коробку для сигар. – С Вас всего (сумма в рублях или евро). Министерству (название) продаем в 3,5 раза дороже». Ну как тут объяснить, что методы определения ударного объема и сердечного выброса по осциллограммам давно скомпрометированы в мире, что ни один метод их оценки не будет признан без сравнения с dye dilution – разведением красителя? Но ведь кто-то уже купил это чудо техники! И скоро на защите диссертации (хорошо, если кандидатской) мы услышим: «После проведения названных лечебных мероприятий минутный объем кровообращения возрос на 12,2 %, что говорит о…». А о чем это говорит? Да ни о чем! Гораздо надежнее было бы позвать опытного клинициста и спросить: «Учитель, больному лучше?» Ответ был бы точнее и ближе к истине, чем эти мифические 12,2 %.

Вот если бы разработчик прибора и врач-исследователь ограничились только измерением так называемых прямых показателей – частоты сердечных сокращений, артериального давления и т. п., но грех наукообразия завел их в определение бесчисленных индексов, производных и проч. и проч. Достаточно начать аргументировать свои выводы подобными производными, и Вы выходите из-под любой критики – и чужой, и собственной. Совет вообще промолчит, подавленный обилием цифр, которые нельзя ни с чем сравнить, а следовательно, и опровергнуть. Уход от критики с помощью эзотерических понятий – подарок артефакту и надругательство над истиной.

Выбор объекта исследования

Разумеется, объект исследования должен быть адекватным его задачам. Клиницисты выполняют это правило с легкостью: простатит изучают на больных с простатитом. Биологам-экспериментаторам надо помнить слова нобелевского лауреата 1920 года Августа Крога (August Krogh, 1874–1949) о том, что для каждого исследования есть наиболее подходящий вид животных (о Кроге см. в нашей книге: А. Марьянович, И. Князькин. Взрыв и цветение: Нобелевские премии по медицине 1901–2002. СПб., изд-е 2-е, 2003 и последующие издания).

Рандомизация и двойной слепой контроль

Следующее обязательное мероприятие – рандомизация. Начало эксперимента. Исследователь уже примерно (всегда – примерно и никогда – точно) знает, что он собирается делать. Экспериментальная установка готова. «Маша, принесите кролика!» Маша идет в виварий и приносит-таки кролика, но какого или, вернее, которого из тех, что там были? Если спросить об этом исследователя, он уверенно ответит, что животное было выбрано в случайном порядке. Неправильно! Выбор был сделан в произвольном порядке. Различие между этими двумя процедурами объясняется в начале любого хорошего руководства по биологической и медицинской статистике. Лаборантка взяла кролика из клетки, находящейся на полметра от пола вивария – это самые удобные клетки: к нижнему ряду труднее наклоняться, а кролик из верхней клетки, бывает, успевает царапнуть Вас задней лапой. Не все ли равно, где сидел кролик до эксперимента? Нет. Самых тяжелых или самых буйных животных лаборанты, не задумываясь, сажают в клетки нижних рядов – а это, согласитесь, нарушает принцип случайности выбора. Конечно, виварий может быть идеально организован: клетки на одном уровне, животные строго одного веса и т. п., но всегда найдется бесчисленное количество других факторов, препятствующих случайному выбору.

В тех же руководствах по статистике под названием рандомизация описаны элементарные процедуры, позволяющие обеспечить случайность выбора объекта. Если Вы собираетесь сравнить два способа лечения, Вы должны:

а) Определить и, насколько возможно, формализовать показания к применению этих методов, то есть заранее назвать нозологическую форму и, если необходимо, другие признаки будущих больных, которые подвергнутся лечению либо старым, либо новым способом: пол, возраст, и т. п. Любой больной, поступающий в клинику или отделение и соответствующий всем заранее определенным параметрам, автоматически попадает в круг Вашего исследования, и ему присваивается порядковый номер.

б) Заранее заказать в любом компьютерном центре таблицу случайных чисел от 1 до 1000 и разделить ее пополам: 500 чисел до черты и 500 – после. Сверху пишете название старого способа, снизу – нового. Поступает больной. Допустим, его номер 48. Смотрим в таблице: число 48 оказывается в нижней части массива. Этот больной должен получить лечение новым, и только новым способом. Никакие перестановки здесь недопустимы. Если позволить себе их, то невольно начнешь отбирать для применения нового способа лечения «наиболее перспективных» больных. В результате «койко-день» в опытной группе будет существенно меньше, чем в контрольной, и количество осложнений – тоже и т. п. После этого можно обрабатывать полученные данные скольугодно изощренными методами – результаты останутся недостоверными. Вспомним слова Гексли (Хаксли – Thomas Henry Huxley, 1825–1895) о том, что математика – это жернов, который перемалывает все, что бы под него ни положили. Мощь жернова не превратит сорняки в пшеницу. Именно поэтому предложенное Вами будет жить недолго. В случае неклинического, чисто экспериментального исследования метод рандомизации применяется точно так же: животные нумеруются заранее, и затем их делят на опытную и контрольную группы в соответствии с таблицей случайных чисел. Желательно, чтобы ни исследователь, ни его помощники не знали, к какой из двух групп относится данное животное и вводят они исследуемый препарат или плацебо (слепой контроль). Если же удастся организовать дело так, чтобы принадлежность объекта исследования к опытной или контрольной группе оставалась неизвестной и в течение всего эксперимента, и во время первичной обработки данных, это уже будет double blind control, близкий к мировым стандартам. В этом случае исследователь узнает, где – опыт, а где – контроль, только в момент просмотра сводных таблиц или рисунков. А теперь, положа руку на сердце, скажите, часто ли Вы и Ваши коллеги так делаете?

Защита не зря именуется публичной. Это означает, что Вы имеете полное право прийти на заседание Совета и задавать соискателю любые вопросы относительно его работы. Если Вы точно знаете, что сегодняшний соискатель завтра не придет на вашу собственную защиту, задайте ему один короткий вопрос: «Как Вы осуществляли рандомизацию?» Ответа не будет, точнее, будет игра словами с целью замять вопрос. Если же Вы благоразумны, задайте тот же вопрос не на защите, а после нее, при личной встрече. Результат будет тот же.

Тому, в ком развит элемент артистизма, можем посоветовать способ рандомизации одновременно простой, надежный и производящий неизгладимое впечатление на учеников и помощников. Произвольно (а не в случайном порядке) выбираем животное. Доводим эксперимент до момента инъекции, не зная заранее, будет ли это опыт или контроль, и таким образом исключая всякую возможность подсознательного подыгрывания самим себе, зовем любого постороннего человека и просим его подбросить монетку. Орел – вводим препарат, решка – плацебо. Если хотите, смейтесь, а, по-нашему, это и есть поиск истины. Один из нас до сих пор хранит пятак, много лет назад случайно застрявший в люстре во время проведения такой рандомизации.

Достоверность и статистическая значимость

Здесь уместно рассмотреть точное значение двух терминов – достоверность и статистическая значимость. Эти понятия почти всегда смешивают. Если Вы, применив адекватный задаче метод исследования, получили какой-либо результат, если Вы измерили то, что измеряли, то есть не получили артефакт, Ваши данные по определению достоверны, даже если это единичный результат однократного измерения, который, разумеется, не может быть подвергнут никакой статистической обработке. Поскольку исследователь почти всегда работает не с генеральной совокупностью объектов, а с их выборкой, для перенесения отмеченных закономерностей с выборки на генеральную совокупность он обязан обработать экспериментальные данные статистическими методами. Если повезет чуть-чуть, результат окажется статистически значимым, то есть его можно будет перенести с ваших, скажем, 50-ти больных на всех больных (того же пола, возраста и т. п.), страдающих тем же недугом. Правда, и здесь будет сделана существенная натяжка: больные, поступавшие в вашу клинику, не представляют собой рандомизированной выборки из генеральной совокупности. Но тут Вы, очевидно, бессильны. Вряд ли Вы можете получить хотя бы общегородской список всех больных с каким-либо диагнозом и вызывать их для лечения в строго случайном порядке. Если быть очень придирчивым, то следовало бы в названии диссертации после упоминания нозологической формы указывать: «проходивших лечение в Санкт-Петербургском Центре Простатологии Российской Академии Естественных Наук в период с 1992 по 2008 год».

Амбиции вместо помощи, или Горе от ума

Все сказанное настолько просто, и настолько часто каждый исследователь слышал об этом… Но почему, ответьте, за редчайшим исключением диссертанты твердят о «статистической достоверности» их данных? Может быть, дело в том, что курсы статистики, читаемые аспирантам, заведомо перегружены описанием заумных математических критериев, и простые истины остаются за пределами учебных программ? Есть и еще одна возможная причина этого недоразумения. Всякий специалист хочет быть крупным специалистом. Химик обижается, когда его просят произвести банальный синтез, скажем, бомбезина, а не его четырехзамещенного и нигде в мире не существующего аналога. Специалист по биологической и медицинской статистике с готовностью расскажет Вам о каких-нибудь «полумарковских процессах» (бедный полу-Марков!), но неохотно станет объяснять Вам ограничения к применению критерия Стьюдента. Кроме того, у математиков, работающих в среде исследователей-медиков, есть очаровательная склонность говорить непонятно и отделываться от просящих совета и помощи снисходительными улыбками. Может быть, это результат глубокого внутреннего конфликта? Ведь вокруг тебя снуют люди, неспособные отличить интеграл от дифференциала, и все они имеют высокие ученые степени, как-то ухитряются делать важное дело и пользуются уважением сограждан… А ты знаешь так много, и почти всегда в тени!

Регистрация фоновых значений параметра

Следующее по порядку, но не по значимости, после метрологии и рандомизации средство борьбы с артефактами – строго продуманная регистрация исходных, или фоновых, значений параметров. Столь распространенный метод измерений «до-после» не имеет права даже называться научным методом. Когда до и когда после измерял избранные функции исследователь? Ведь абсолютно ясно, что любой параметр биологической системы постоянно колеблется, флуктуирует под действием столь многочисленных и столь малых по величине воздействий, что мы можем считать подобные изменения случайными и любое исходное значение параметра оценивать только статистически.

Если Вас не убедили эти рассуждения, измерьте несколько раз в стандартных условиях какой-либо показатель, особенно из числа интегративных, например физическую работоспособность, и вместо прямой или слегка извилистой линии, соединяющей данные, Вы получите широкий коридор нормальных исходных значений. А теперь подумайте, насколько достоверны будут отмеченные Вами «измерения физической работоспособности», если Вы оцените исходный уровень однократно.

Если есть физическая возможность регистрировать исходные значения интересующего Вас параметра на протяжении некоторого времени, это обязательно следует сделать. В математике есть правило, гласящее, что минимальное количество точек, позволяющее хотя бы приблизительно представить кривую, равно четырем. Измерьте параметр 4–6—8 раз через равные промежутки времени и изобразите эти данные в системе координат. Без применения каких-либо специальных средств анализа Вы увидите, происходит ли изменение среднего уровня показателя (рост или снижение – неважно) или перед Вами просто колебания вокруг некоторой горизонтальной линии. Если Вы убедились в том, что показатель не изменяется направленно, то есть флуктуирует, переходите к воздействию изучаемого фактора. Если нет, продолжайте регистрацию фона, покуда это возможно. В крайнем случае, откажитесь в этот день от проведения опыта и, обдумав причины помех, начинайте заново, на новом животном и, может быть, в несколько иных условиях. Приведем пример (рис. 3 и 4).

Рис. 3. Суждение об исходном (фоновом) уровне параметра Y – ненадежно. Просматривается тенденция к снижению Y. Необходимо продолжить регистрацию. t – время (Данные получены в одном опыте. Точки, составляющие кривую, не являются средними.)

Рис. 4. По-видимому, направленных изменений параметр Y не претерпевает. Если нет возможности продолжить регистрацию фоновых значений, их среднее арифметическое (пунктир) можно принять за исходный уровень Y. t – время

Сделайте эффект более ярким

Как уже было сказано, лучше не исследовать процессы, изменяющиеся в пределах 10 % от исходного уровня. Чтобы сделать регистрируемый эффект более заметным и, если повезет, даже очевидным, «загрузите» систему, доведите ее до пределов ее возможностей и только после этого воздействуйте на нее исследуемым фактором. Рассмотрим пример. Мы хотим убедиться в том, что вещество Х замедляет процесс естественного старения. Детали эксперимента не отработаны, дозы вещества – неизвестны. С чего начать? Воздействуйте на животных слабым ионизирующим излучением, чтобы многократно ускорить процесс старения, и после этого вводите вещество Х – эффект будет ярким и несомненным. (А если нет, то лучше поискать другой геропротектор.)

Другой пример. Вы исследуете влияние измененной внешней среды на деятельность человека-оператора и с удивлением обнаруживаете, что в весьма различных, в том числе и в очень неблагоприятных условиях среды Ваши испытатели показывают стабильные результаты в самых разнообразных психофизиологических тестах. В чем причина? Тесты недостаточно трудны, они не требуют полной мобилизации возможностей оператора. Остающиеся резервы столь велики, что легко перекрывают явно неблагоприятное внешнее воздействие. Максимально усложните тесты, введите элемент соревнования, чтобы насколько возможно усилить мотивацию, и посмотрите, так ли уж безразлично для деятельности испытателей воздействие данного фактора внешней среды.

Не откладывайте обработку данных

Еще одно правило гласит: забудьте выражения «я заканчиваю набор материала», «материал у нас давно набран» и т. п. Может быть, тот, кто первым пустил в обращение эти слова, вырос в семье портного? Ведь не станет же уважающий себя портной шить костюм, не набрав полностью необходимый материал! Но исследователь не может позволить себе в самом начале работы определить набор методик и, ничуть не изменяя их, «набирать» экспериментальные данные! Каждый отдельный опыт, каждое отдельное клиническое наблюдение должны быть тщательно обдуманы в тот же день, когда они были проведены. Только очень серьезные причины, как, например, окончание работы городского транспорта или явные признаки острого утомления экспериментатора, могут оправдать откладывание процесса обработки на следующий (но не более!) день. Необработанный эксперимент – погубленный эксперимент, и это – правило без исключений. Немедленная обработка результатов дает громадные преимущества исследователям, работающим в одиночку или в составе малых групп единомышленников. Большие научные коллективы с их огромными массивами данных и неизбежным разделением труда не могут обеспечить немедленную обработку результатов эксперимента.

Почему это важно? Причин, по меньшей мере, две. Во-первых, исследователь «по свежим следам» легче заметит несовершенство методики, появление странных, невероятных значений регистрируемого показателя, то есть вмешательство артефакта, и примет соответствующие меры, подправив методику и сведя, таким образом, к минимуму потери труда и времени – неизбежные спутники «больших» экспериментов. (Разумеется, после любого существенного изменения методики опыт снова должен быть повторен в количестве, достаточном для получения статистически значимых результатов.) Во-вторых, при обдумывании свежих результатов исследователь еще удерживает в памяти множество деталей, не внесенных в протокол. Одна из них может оказаться очень важной, если не решающей, для объяснения результатов. При «отложенной обработке» эти ценные детали эксперимента будут безвозвратно забыты.

В качестве последнего довода в пользу немедленной обработки экспериментальных данных скажем, что даже очень, казалось бы, рассеянные исследователи из числа добившихся значительного успеха в науке могли пренебречь многим, но не этим правилом. Сделал – обдумай – запиши в конце протокола, к чему пришел и что хотел бы сделать завтра. Завтра прочти – сделай – обдумай, и так без конца. Даже при экономном отношении к труду и бумаге за несколько лет у Вас накопится большой массив данных, «переварить» его Вы сможете, только опираясь на эти микрообсуждения, микровыводы и микропредположения, оставшиеся на полях протоколов.

Постараемся перечислить наиболее распространенные среди начинающих исследователей заблуждения и вредные поверья. Порядок перечисления произволен и не указывает на большую или меньшую значимость или встречаемость того или иного «уклона».

Исследовать неизвестное посредством известного

Заблуждение первое состоит в том, что диссертант считает возможным с помощью принципиально новых, недавно предложенных и пока не проверенных методов изучать новые же, неизвестные прежде явления. Один из соратников по научной борьбе сводит Вас с какими-то людьми, отличительными чертами внешности которых являются: джинсы, лыжный свитер, лохматая шевелюра и очки в толстой оправе. Работают они в каком-то техническом институте, «который вообще-то до прошлого года был закрытым», – названия его Вы все равно не запомните. Эти люди показывают Вам прибор, который, по их словам, измеряет сверхслабые, скажем, электромагнитные поля, излучаемые XFZ – структурой человеческого тела. Вы берете этот прибор и начинаете с его помощью доказывать лечебный эффект еще не запатентованного лекарственного препарата. Кто потом поверит вашим данным? Нельзя исследовать неизвестное неизвестным! Ситуация здесь еще хуже, чем та, что описана в гл. 5: там ненадежен был только измерительный прибор, а об измеряемых им параметрах (частота сердечных сокращений, минутный объем крови и др.) известно, что они хорошо описывают состояние сердечно-сосудистой системы человека. Здесь же нов и потому ненадежен сам Метод.

Конец ознакомительного фрагмента.