想做好研究,先提高自己做實驗的效率

研究的過程大致上可以分成以下三項

  1. 觀察到現象
  2. 透過提出猜測假設來指路
  3. 做實驗去證明或推翻他

困擾大多數碩士生的並不是前面兩件事情 (那通常是指導教授或博士班擔當了),而是最後一個 做實驗,也就是 “做事情” 這回事。常常要做的事情太多太雜太奇怪,無法有效的增加自己在做事情方面的效率,導致各種進度延宕。

今天我們就來好好的講講在 “做事情” 方面,研究生要如何提高效率。

“做事” 的本質

做事情就是決定要做這件事,然後按照一定的部分和步驟去完成他

增加做事效率的三個方面

所以我們可以由決定做不做、切割成特定部分、及優化步驟三個方面來改進自己做事情的效率,以下一一來講

決定做不做:加法 & 減法思維

決定是否要新增、留存事情的都屬這一類,有兩種思考方式:

  1. 加法策略:加上一個小東西可以解釋多個事情,比方說多念一個英文可以多許多人生選擇、多念一科考科可以多考許多國考之類。
  2. 減法策略:不用做是最省時間精力的,所以在開始一件事情前我第一個問題絕對是 “我可不可以不要做這件事”

切割成特定部分:乘法 & 除法思維

這部分也有乘除兩種思考方式:

  1. 乘法策略:能不能疊起來做,也就是平行處理,牽涉到實驗排程的能力和對流程的理解
  2. 除法策略:個別步驟流程重新排列組合來達到更高的效益

不過在執行乘除思維前,我們必須要先把一連串的執行步驟切割成多個特定的部分,稱為 “模組化”,這樣做有以下的好處:

  1. 切割後的過程容易自動化,在執行時不需要花腦袋思考,可以節省思考時間和降低記憶與操作變化上的風險
  2. 強迫你把類似的事情集中在一起做,加強時間管理,並且因為重複執行相同動作做事的效率可以提高
  3. 集中處理可以讓批次之間的品質是比較穩定的,尤其是在大批次實驗中又要求處理一致性的情況下,這個部分就相當重要

打比方,像是我煮一鍋湯跟一鍋麵要分給四個人,我就會先一次分完四碗麵,再來處理四碗湯

  1. 這樣就能透過熟悉”分麵”的動作來加速
  2. 可以避免 “忘記有沒有加過麵”的情況
  3. 一次分完麵比較能讓分麵之間每次麵的量均一,如果全部處理完一碗再做下一碗很可能導致兩碗麵量有差距

透過模組化處理,我們可以良好的運用乘除思維來增加自己做事上的效率。像是A實驗統一做到某個步驟後放置去處理B實驗,可以讓實驗進度有效穩定的疊加。

不過模組化處理雖然好,但也是有幾點需要注意的:

  1. 小批量的結果是否真能代表大批量? “兩者是否相當” 這件事通常是需要一個小實驗來確認
  2. 大批次模組化可能出現單次處理不會有的問題,像是1個搖瓶或許你可以拿在手上混勻,但是1個10噸的反應槽肯定是不行的,那你鐵定是必須找 “拿在手上混勻” 以外的方式來處理這個問題
  3. 大批量處理用的方法所造成的特定誤差,比方說你用pipet吸96孔盤沒問題,但是用八爪移液的話就要多考慮到 “8支是否都正常運作” 這一個特定的問題

優化步驟

除了決定做不做、模組化處理以外,剩下的就是步驟內執行細節的優化了,這部分我們可以簡單由一個執行步驟所花時間的公式來看:

總時間 = 固定時間 +單一處理時間 *處理數 +緩衝時間
  • 固定時間:所花時間長度跟反應個數、重複數量無關,簡單說就是做1個樣品跟做100個樣品都是花一樣的時間,像是靜置反應30分
  • 單一處理時間:所花時間隨處理的反應數量上升屬於這類,像是每個反應依序加入A,B,C物質,你每多一個測試組就要多算一次加入ABC的時間,也是這種類型最容易造成時間估計上的誤差。
  • 緩衝時間:你自己留下來在步驟之間的緩衝,給意外或是補救用的,這個看個人

基本上可以看出隨著對實驗的熟練,可以減少的就是 “單一處理” 跟 “緩衝時間” 兩種類型,在處理數量越大時,”單一處理” 這類型佔比越大,反之則 “固定時間” 佔比越大。