不佳的實驗設計可能讓你多花許多工夫

在跟學弟妹聊了一陣子的實驗後,發現一個有趣的現象 (當事人應該不覺得有趣~

他們常會很快的做完一個實驗,然後發現缺了某個對照組而沒法支持自己的說法,於是乎就加了一個對照又重做一次。

運氣好的到這裡就結束了,碰上實驗失敗 / 每次做結果都不一樣的這種就欲哭無淚了,只能像玩遊戲刷首抽一樣不停的重做實驗,默默地一個月就過去了~

很明顯每次走完這樣的輪迴,會導致做完一個階段的實驗要浪費大量的時間。實驗周期短的如微生物、細胞類可能只是浪費一週,如果做到一個週期要用 “月” (ex. 植物學) 來算的,一次失敗一個寒假可就沒了喔~

規劃的主要目的:降低結果詮釋與除錯難度

其實透過事前的規劃,大部分的試驗是可以做到一次到位的,這裡的一次到位指的並不是一次就得到理想結果,而是做完可以讓你能夠明確的詮釋結果並最大程度降低你debug難度。那些需要東補西補control的,通常都代表事前規畫不夠周延

實驗設計的3大重點

以終為始

這是我從大人學專案管理內聽到的觀念,套用在實驗設計上同樣適用

開始前,請一定先搞清楚自己要透過這個實驗來證明的事情,越精確越好,寧可嚴謹的證明一件小事,也不要含糊的試圖腦補一件大事,有了一個穩定的地基後續才能有底氣的說話

預設結果

出現了你預期的結果,不代表結果一定是由你所預期的方式所得到的。

舉例來說,抽完RNA後定量濃度,數值濃度高可能是RNA抽得很好,也可能是有DNA汙染一起算進去了,如果有考慮到這點就會做一個用RNA sample 去 PCR的 control 來解決這件事情 (有DNA才會P出來)

具體的設計要看實驗類型跟目的,不過可以往兩個方向去想

  • 如果出現了我要的結果,是不是一定是我所想的機制來達到的? (考慮偽陽性)
  • 如果不如預期,是不是我少做了甚麼? (考慮偽陰性)

如果以上兩個偽都沒有,至少代表這次數據可以明確說明你所做的實驗目的

保留緩衝期

小到實驗室停電、材料壞掉,大到疫情封鎖,很多時候在專案上會出現我們預期外的狀況,所以在設計時要給自己預留時間、材料上的緩衝

這部份就是排程的觀念了,相關文章可參閱7. 時間管理及增進效率

提醒事項

  • 材料多備幾份,你不知道他會不會壞掉 / 教授會不會突然要你多幾重複
  • 要同時進行多個實驗,請給自己在實驗間留些空檔時間
  • 實驗週期長的實驗,可以考慮每週維持材料,這樣每週都可以新增一批次的實驗