Esplorazione di idee sbagliate empiriche nella ricerca scientifica

Le scienze della vita sono scienze naturali basate sulla sperimentazione. Nel corso dell'ultimo secolo, gli scienziati hanno svelato le leggi fondamentali della vita, come la struttura a doppia elica del DNA, i meccanismi di regolazione genica, le funzioni delle proteine ​​e persino le vie di segnalazione cellulare, attraverso metodi sperimentali. Tuttavia, proprio perché le scienze della vita si basano in larga misura sulla sperimentazione, è anche facile che si generino "errori empirici" nella ricerca: un eccessivo affidamento o un uso improprio dei dati empirici, ignorando la necessità di una costruzione teorica, i limiti metodologici e il ragionamento rigoroso. Oggi esploriamo insieme diversi errori empirici comuni nella ricerca nelle scienze della vita:

I dati sono verità: comprensione assoluta dei risultati sperimentali

Nella ricerca in biologia molecolare, i dati sperimentali sono spesso considerati "prove inconfutabili". Molti ricercatori tendono a trasformare direttamente i risultati sperimentali in conclusioni teoriche. Tuttavia, i risultati sperimentali sono spesso influenzati da vari fattori, come le condizioni sperimentali, la purezza del campione, la sensibilità di rilevamento e gli errori tecnici. Il più comune è la contaminazione positiva nella PCR quantitativa a fluorescenza. A causa dello spazio limitato e delle condizioni sperimentali nella maggior parte dei laboratori di ricerca, è facile causare la contaminazione da aerosol dei prodotti della PCR. Questo porta spesso a campioni contaminati con valori di Ct molto inferiori rispetto alla situazione reale durante la successiva PCR quantitativa a fluorescenza. Se i risultati sperimentali errati vengono utilizzati per l'analisi senza discriminazione, si giungerà solo a conclusioni errate. All'inizio del XX secolo, gli scienziati scoprirono attraverso esperimenti che il nucleo della cellula contiene una grande quantità di proteine, mentre la componente del DNA è singola e sembra avere "scarso contenuto informativo". Pertanto, molti conclusero che "l'informazione genetica deve esistere nelle proteine". Questa era effettivamente una "deduzione ragionevole" basata sull'esperienza dell'epoca. Solo nel 1944 Oswald Avery condusse una serie di esperimenti precisi che gli permisero di dimostrare per la prima volta che era il DNA, e non le proteine, il vero vettore dell'ereditarietà. Questo è noto come il punto di partenza della biologia molecolare. Ciò indica anche che, sebbene le scienze della vita siano scienze naturali basate sulla sperimentazione, gli esperimenti specifici sono spesso limitati da una serie di fattori come la progettazione sperimentale e i mezzi tecnici. Affidarsi esclusivamente ai risultati sperimentali senza deduzioni logiche può facilmente fuorviare la ricerca scientifica.

Generalizzazione: generalizzazione dei dati locali in modelli universali

La complessità dei fenomeni vitali fa sì che un singolo risultato sperimentale rifletta spesso solo la situazione in un contesto specifico. Ma molti ricercatori tendono a generalizzare avventatamente i fenomeni osservati in una linea cellulare, in un organismo modello o persino in una serie di campioni o esperimenti all'intera specie umana o ad altre specie. Un detto comune che si sente in laboratorio è: "L'ultima volta ho fatto bene, ma questa volta non ce l'ho fatta". Questo è l'esempio più comune di trattamento dei dati locali come un modello universale. Quando si conducono esperimenti ripetuti con più lotti di campioni provenienti da lotti diversi, questa situazione è incline a verificarsi. I ricercatori possono pensare di aver scoperto una "regola universale", ma in realtà si tratta solo di un'illusione di diverse condizioni sperimentali sovrapposte ai dati. Questo tipo di "falso positivo tecnico" era molto comune nelle prime ricerche sui chip genetici, e ora si verifica occasionalmente anche nelle tecnologie ad alto rendimento come il sequenziamento di singole cellule.

Reporting selettivo: presentazione solo dei dati che soddisfano le aspettative

La presentazione selettiva dei dati è uno degli errori empirici più comuni, ma anche pericolosi, nella ricerca in biologia molecolare. I ricercatori tendono a ignorare o minimizzare i dati non conformi alle ipotesi e a riportare solo risultati sperimentali "positivi", creando così un panorama di ricerca logicamente coerente ma contraddittorio. Questo è anche uno degli errori più comuni commessi nella pratica della ricerca scientifica. Preimpostano i risultati attesi all'inizio dell'esperimento e, una volta completato, si concentrano solo sui risultati sperimentali che soddisfano le aspettative, eliminando direttamente i risultati che non corrispondono alle aspettative come "errori sperimentali" o "errori operativi". Questo filtraggio selettivo dei dati porterà solo a risultati teorici errati. Questo processo non è per lo più intenzionale, ma un comportamento inconscio dei ricercatori, ma spesso porta a conseguenze più gravi. Il premio Nobel Linus Pauling credeva che la vitamina C ad alte dosi potesse curare il cancro e "dimostrò" questo punto di vista attraverso i primi dati sperimentali. Ma successivi e ampi studi clinici hanno dimostrato che questi risultati sono instabili e non replicabili. Alcuni esperimenti dimostrano persino che la vitamina C può interferire con i trattamenti convenzionali. Ma ancora oggi sono numerosi i media che citano i dati sperimentali originali di Nas Bowling per promuovere la cosiddetta teoria unilaterale del trattamento del cancro con Vc, influenzando notevolmente il normale trattamento dei pazienti oncologici.

Ritornare allo spirito dell'empirismo e superarlo

L'essenza delle scienze della vita è una scienza naturale basata sugli esperimenti. Gli esperimenti dovrebbero essere utilizzati come strumento di verifica teorica, piuttosto che come nucleo logico che sostituisce la deduzione teorica. L'emergere di errori empirici deriva spesso dalla cieca fiducia dei ricercatori nei dati sperimentali e da un'insufficiente riflessione sul pensiero teorico e sulla metodologia.
L'esperimento è l'unico criterio per giudicare l'autenticità di una teoria, ma non può sostituire il pensiero teorico. Il progresso della ricerca scientifica si basa non solo sull'accumulo di dati, ma anche su una guida razionale e una logica chiara. Nel campo in rapida evoluzione della biologia molecolare, solo migliorando costantemente il rigore della progettazione sperimentale, l'analisi sistematica e il pensiero critico possiamo evitare di cadere nella trappola dell'empirismo e procedere verso una vera comprensione scientifica.