星期二, 10月 11, 2005

試驗設計

做實驗是研究科學的重要方法之一,而實驗的設計又在其中扮演著關鍵性的角色。很多在學習階段中的科學家常為了實驗設計而傷透腦筋,因為一個好的實驗設計可以說是實驗成功的捷徑,也可以減少不必要的時間與金錢損失。相信不少學生想要學習如何做實驗設計。其實科學實驗設計牽涉到不只是邏輯推演,還包含了科學理論與實驗技術;因此通常是很難用開課的方式告訴學生哪些實驗該怎麼設計,而是要靠著做研究的過程自行推敲與體會。

撇開科學理論與各領域所需的技術和工具,就邏輯推演的角度來看,要做實驗設計第一步就是要先了解這個實驗的目的:「你想要證明些什麼事?」確定目的之後,才能思考需要什麼樣的證據來證明這件事。之後根據所需要的證據,才能進行實驗的設計,進行實驗,收集證據。然而,並不是所有的實驗都必須要照這樣的順序進行,實際的科學研究或者說「任何」研究其實都是先蒐集data,然後從中歸納出結果,推衍出這些data能夠證明的事情;所以,其實在大部分的情況之下,「實驗設計」並不是絕對必要的。

目前大部分的科學研究都會牽涉到數字,所以很多人認為統計對於科學研究是很重要的,甚是把統計方法在科學研究中所扮演的角色過於誇大。其實統計只是一種工具,就像分子生物技術一樣,是用來得到「證據」的工具。統計分析裡面有一門課就叫做「試驗設計」,這是一門很普遍的統計課,如果你做實驗遇到瓶頸時看到這門課就興致勃勃跑去修,那你一定會大失所望。統計裡面的試驗設計其實是針對經過設計的experiment所得到的數據結果進行分析的方法,在這門課裡面你可以學到的是:當你遇到哪一類的試驗設計所得到的數據時,你可以用哪一種統計分析方法來分析,以節省分析手續並得到最大可信度。所以,這門課講的是實驗後的data分析方式,而不是實驗前的設計方式。

當我與培養基、試管、顯微鏡、離心機為伍的時候,我認為自己懂得不夠多,技術不夠好,沒有足夠的好奇心,所以不夠格當一個好的科學家。離開了那個行業後我才發現,其實微觀世界看久了侷限了我的想法,才是我在科學研究上沒有進展的最大阻力。

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