叙述：生命科学研究方法知识点归纳

知识力量

　　生命科学研究方法

　　——《揭开生命与疾病奥秘的钥匙》

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　　重点：生科研的基本概念；提出科学问题；科学假设；科学实验；收集数据和做出判断研发项目管理https://www.neotrident.com/创腾科技专注于生命科学和材料科学信息化解决方案20余年，已助力国内千余家研发机构/企业提效降本、提升合规水平。我们为用户提供ELN电子实验记录本在内的实验过程管理、研发数据挖掘与深度利用、分子模拟与人工智能AI建模的一站式、多场景数字化智能化解决方案。

　　一般：基本方法（观察与描述，比较、分类与类比方法，归纳和演绎，分析与综合，论证与反驳），科学实验的规划，实施及数据分析，研究报告的撰写

　　了解：各领域代表性成果推演过程

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　　第一章 绪论

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　　科学：①（韦氏词典）从观察、研究、实验中所导出来的一门有系统的知识

　　? ②（广义）人们对客观世界的规律性认识，并利用客观规律造福人类，完善自我

　　科学分类：自然科学&社会科学

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　　现代自然科学分类：①基础科学：物化生、天文、地学、数学6门

　　? ②技术科学：按生产技术所需要解决的某些共同问题划分eg能源科学，材料科学等

　　? ③应用科学：按物质生产部门所需要解决的应用问题划分，eg水利工程学，医学

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　　研究：发现新知识，或者对现有知识进行更深层次的探索。是一个包括数据收集、数据分析、以及最终得出结论的完整过程。

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　　科学研究：探索未知的一种智能活动，是人们对自然界的认识和现象由不知到知之较少，再有知之不多到知之较多，进而逐步深化到事物内部，发现其本质规律的认识过程；收集整理、分析修正、创建或开拓知识新用途的探索性工作。

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　　科研特点

　　①? 继承性：科研是传承、连续、终身学习的不断认识过程，是科研工作者一代一代探索、发现真理并积累科学知识的过程。心无旁骛-科学家的基本素质。

　　②? 创新性：科研工作者具有探索自然奥秘的强烈兴趣，是人们认识、理解、利用自然规律我对内在动力源泉。创新-科学发展的前提。

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　　科研方法：从事科学研究所遵循的、有效的、科学的研究方式、规律及程序，也是科研工作者的智慧结晶。

　　科研方法的共性：①客观性②正确性③准确度④系统性⑤开放性

　　科研方法的作用与意义：①哲学（研究者的人生哲学）②艺术（正确的研究策略事半功倍）③必备工具（决定成败）

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　　生命科学研究的意义：①观察生命现象中的基础（DNA结构，光合作用等基础）

　　? ②观察生命现象的重要环节（激素，抗体，神经系统等）

　　? ③应用价值（病毒，青霉素，传染病等）

　　? ④方法开创（PCR，基因敲除等）

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　　生命科学研究的一般程序：①选题阶段②设计阶段③实施阶段④总结阶段

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　　第二章 生命科学研究的选题、选材与信息收集

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　　选题

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　　选题的原则：①符合自然规律②先进和创新③满足社会需求

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　　选题的要求：系统论证

　　预测性论证：合理性论证，必然性论证

　　评价性论证：主观条件评价，客观条件评价

　　合理性论证：选题是否符合自然规律；有相对性（自然规律的认识是不断发展的）

　　必然性论证：从相关性→因果性

　　主观条件评价：研究能力是否足够

　　客观条件评价

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　　选题的种类：①基础研究②应用基础研究③实验方法研究④生命科学文献和历史研究

　　选题的方法：①关注人类健康重大问题②在熟悉的领域深入③选择重点、难点和关键问题

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　　选材

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　　选材的概念：为完成研究项目所选择的适于要求的研究材料

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　　选材的原则：①与研究的目的相适应②简单纯化原则③服从研究的价值要求④服从受控要求

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　　正确选材的意义：①直接透露自然奥秘②澄清错误认识（将偶然性因素分开，排除错误）③深化科学认识（展露未发现的问题）

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　　信息收集

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　　检索：根据特定课题需要，运用科学的方法，采用专门的工具，从大量信息、文献中迅速、准确、相对无遗漏的获取所需信息（文献的过程）

　　信息收集的目的：①了解该领域的当前状况②强调被清楚识别或者忽视的研究可能性③细化研究问题和目的④避免重复他人已有工作⑤找出对研究有帮助的方法与技术⑥形成学生自己的批判性观点

　　信息的类型：①按载体分类：纸张型，微缩型，声像型，机读型，数字图书馆

　　? ②按发布类型分类：书籍，期刊论文，会议论文集，学位论文，技术手册，网络环境下图书馆信息资源（即软件）

　　学位论文特点：综述详细，材料方法陈述周全，结果详细，讨论内容丰富

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　　信息收集的标准：①针对性②代表性③可靠性④完整性

　　信息收集的方式：图书期刊，学术会议，信息交流，网络查询

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　　信息的检索途径：①图书馆资源②国际互联网资源③导师的资源④参考文献追踪

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　　文献：记录有知识的一切载体

　　文献管理：收集好，存放好，随用随取

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　　第三章 生命科学研究的基本方法和思维方式

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　　生命科学研究的基本方法

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　　一 观察与描述

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　　观察的最主要特征：不干扰研究对象，对研究对象不施加人为影响，让其自然地表达自己

　　观察的意义：科学始于观察，积累原始资料，是科学发现和技术发明的重要手段

　　观察的原则：客观性原则，全面性原则，典型性原则，辩证性原则

　　观察的作用：①发现新的现象②验证理论学说的真伪

　　观察的局限：①只见外部现象，看不到内部现象②对事物缺少主动变革性，显得消极被动③很多情况下抓不住原因和本质

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　　二 比较、分类与类比

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　　比较：确定对象之间共同点和差异点的逻辑方法

　　Eg：林奈生物分类学：同中比异 达尔文生物进化论：异中比同

　　比较的类别：空间比较&时间比较

　　比较的意义：①对客观事物进行定性鉴别和定量分析②揭示不易直观发现的运动变化③追溯事物发展的历史渊源，确定事物的历史顺序④判断理论与观察、实验结果一致性

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　　分类：根据对象的异同把它区分为不同种类的逻辑方法

　　分类的作用：①清楚确定研究对象②使大量资料条理化和系统化③反映了事物的内在规律，有预见功能

　　分类的规则和标准：①统一标准②各子项之和必须穷尽分母项③按层次逐级进行

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　　类比：根据对象之间在某些方面的相同或相似，推出在其他方面也可能相同或相似的逻辑方法

　　类比的作用：①提出科学假说的有效途径②有时可直接获得重要的发明发现

　　类比局限的原因：①类比的客观基础限制了可靠性②类比的逻辑依据不充分

　　类比可靠性提高：①拥有丰富而广播的知识②运用正确的哲学思想作为指导

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　　三 归纳与演绎

　　归纳：从个别事物中概括出一般原理的推理思维方法

　　归纳法的分类：完全归纳法，不完全归纳法，判明因果关系的归纳法

　　归纳法的作用：①使人从个别经验事实中抓住事物普遍特征，揭示事物的原因和本质②从个别事实的考察中看到真理的线索，提出科学假说和定理③运用归纳法原理，指导实验设计

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　　演绎：从一般原理，通过逻辑中介推出个别结论的逻辑推理方法

　　演绎法的作用：①选取可靠前提，证明和反驳某种理论学说②做出科学预见，确定科学研究方向③指导实验设计，证明发展科学理论和假说

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　　归纳与演绎的关系：①演绎必须以归纳为基础②归纳需要以演绎为指导

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　　四 分析综合

　　分析：把整体分解为部分，把复杂的事物分解为简单要素分别加以研究的一种思维方法

　　分析的作用：①复杂问题简单化，认清细节②认识深化，揭示事物的本质和规律

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　　综合：在思维中把构成事物的各个部分、各个要素、各个层次、各个阶段的认识结合起来加以考察的逻辑方法

　　综合的作用：①全面、本质、深刻的揭示事物自身及一事物与另一事物的联系，把握事物运动的全过程②克服分析方法的局限，发现事物在分割状态下不曾显现的特性

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　　综合与分析的关系：①相互依存和相互渗透②相应补充和相互转化

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　　五 论证与反驳

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　　论证：用已知为真的判断确定另一判断的真实性的一种逻辑方法

　　论证的形式：论题，论据，论证

　　论证的方法：直接论证（演绎论证，归纳论证），间接论证（反证法，剩余排除法）

　　论证的规则：①论题明确且真实②论题首尾一贯，始终如一③论据真实可靠④论据真实性不能以论题真实性证明⑤论据与论题之间必须存在必然联系，论证过程必须合乎逻辑⑥论证需要充分的依据

　　论证的作用：①发现真理，推进认识，建立理论体系必须的②传播真理，普及科学的重要手段

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　　反驳：用已知为真的判断揭露另一个判断虚假性的逻辑方法

　　反驳的方法：①反驳对方论题（直接反驳（列举事实，归谬法），间接反驳）②反驳对方论据③反驳对方论证

　　反驳的作用：①维护真理和驳斥谬误，推动科学进步②防止未经充分质疑的构想成为决策，导致严重后果

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　　生命科学研究的思维方式

　　一 典型思维方式

　　直觉与灵感：指人们对于突然出现的新事物或新现象，或对于长期思考而不得解的问题，受到偶然因素激发，迅速做出结论性判断的思维现象

　　直觉与灵感：①产生于丰富的积累之上②产生于历久的思考基础上

　　直觉与灵感的特点：①非逻辑性②可指明方向③经常与下意识活动相关联④创造性与盲目性共存

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　　抽象：运用理性思维方法概括或抽取事物本质和规律的思维过程

　　抽象特征：典型性，概括性

　　抽象原则：实践第一，材料充分，逻辑思辨，综合概括

　　抽象作用：产生科学概念，深刻理解本质，促进科技发明

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　　概念：一种反应同类研究对象一般的、本质属性的思维形式

　　概念特征：抽象性，可变性

　　概念作用：建立理论大厦的基石，用最少的原始概念和原始关系创立知识体系

　　概念形成：在对研究对象反复探索过程中，不断积累深化，提炼而成

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　　判断：一种对研究对象有所断定的思维方式

　　判断特征：①有所断定②或真或假

　　判断作用：概念与判断之间相互依赖，相互对立，判断反映事物的本质

　　判断局限性：判断前提，概念使用，判断间关联程度等

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　　证伪：一种试错法，指对已有的理论或学说举反例一论证其谬误或不完备

　　证伪价值：体现批判精神，科学是在不断证伪中发展

　　证伪作用：一例否决，判决性实验或检验

　　证伪局限性：证伪实验的完善程度，判断的可靠性，假说或理论的完善程度

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　　想象：对已有的表象进行加工和重新组合而建立的新形象的过程

　　创造想象：根据预定目的，依据现成描述，在头脑中独立创造新形象的过程

　　想象作用：科技发展过程中不可或缺的因素，能催化科研成果

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　　二 科学思维培养

　　1 坚持分析和综合的逻辑方法

　　2 坚持归纳与演绎结合的逻辑方法

　　3 展开合理的详细

　　4 培养创造性的思维

　　5 培养适当的直觉思维

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　　三 科学思维在生命科学中的意义

　　1 指导观察、实验目标的确定

　　2 指导观察、实验的设计

　　3 指导观察、实验结果的分析处理

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　　科学假说

　　假说分类：日常经验假说，科学假说

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　　科学假说：为了解决一定的科学问题，根据已知的科学事实和科学原理，对所研究的问题及其相关的现象做出假定性的说明，以及对尚未发现的事物现象做出的前瞻性预见和推测

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　　科学假说分类：问题假说，理论假说

　　问题假说：对假说初始阶段的概括，针对某一科学问题进行研究而提出的科学假说

　　理论假说：通过科学理论论证并已经经受经验检验，已发展成较为成熟的系统知识的假说

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　　假说的组成：论题+理论陈述+推论

　　假说的特点：①科学性②假定性③易变性

　　假说对科研的作用：①假说使科学研究更有自觉性②假说是通向科学真理的桥梁③不同假说的争鸣可以引起学术繁荣

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　　实验设计

　　实验设计的基本要素：①处理因素②受试对象③实验效应

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　　实验设计的内容：

　　一 科研题目的的确立①题目要具体②主题要有依据③科研题目的性质，结果要明确

　　二 科研构思①思路清楚②方法合理

　　三 处理因素

　　四 受试对象

　　五 实验效应

　　六 实验方法

　　七 科研中的对照

　　八 误差控制

　　九 统计处理方法

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　　实验设计的原则：对照原则，随机原则，重复原则，均衡原则

　　参考书目：《揭开生命与疾病奥秘的钥匙》，中国协和医科大学出版社

　　BY 中山大学亓潇潇