Case 背景介紹

今天的主角,同事Y,數年來一直從事熱門的腸道菌相研究,以下簡單介紹一下研究內容:

  1. 已知腸道內的 “壞菌E” 會透過 “A方法” 獲得抗藥性成為超級細菌而大量生長,對人類造成威脅
  2. 同事Y希望能了解 “A方法” 為何有效? 希望可以藉此阻止 “1.” 的情形發生
  3. 承2,同事Y 觀察多種益生菌跟 “壞菌E” 的共同生長情況,發現 “B菌” 抵抗 “壞菌E” 的效果最好
  4. 承3,同事Y深入研究,發現能抑制 “壞菌E “的應是 存在”B菌” 的分泌物中
  5. 承4.,將 “B菌分泌物” 分成數管分析,其中有效的管中含有 由”T基因”合成的 蛋白質N”
  6. 因此,同事Y便結合以下三點理由,推測是蛋白質N抑制了壞菌E的生長:
    1. 將分泌物內含蛋白質N的有效管去除,無法抑制壞菌E
    2. 添加標準的高純度蛋白質N,可以抑制壞菌E
    3. “蛋白質N” 可以分解 “A方法” 所需的媒介

於是,同事Y宣稱發現了蛋白質N能抑制壞菌E的生長,並且是透過分解A方法的媒介來達成抑制效果,確在投稿論文時遭審查委員退稿,let’s see the dialogue:

Case 的問題所在

因果關係證明不完全


  • Y:為何會被退稿? 我覺得論證挺明顯的
  • 我:審查委員的意見為何?
  • Y:審查委員要求我補上更多關於T基因的數據,尤其是必須將T基因突變掉,否則無法接受稿件
  • 同事X:你都已經證明了蛋白質N有效了,何必再做基因T呢?
  • 我:不然,審查委員的要求是合理的,因為同事Y提出的三點理由實際上並未排除蛋白質N以外的可能性,也未完全說明兩者的因果關係
  • 同事X, Y:???

審查委員同時由兩方面挑戰了同事Y的論點:蛋白質N存在v.s抑制壞菌E的因果關係、無法排除抑制現象有其他可能的參與者,我們依序來看。

首先,要說明「蛋白質N的存在」與「對壞菌E的抑制能力」具因果關係必須具備三點前提:

  1. N在則能抑制 若p則q
  2. N在先於對E菌抑制能力的存在
  3. N不在則不具抑制能力 若非p則非q

回頭來看同事Y的三點論述:

  1. 將分泌物內含蛋白質N的有效管去除,無法抑制壞菌E
  2. 添加標準的高純度蛋白質N,可以抑制壞菌E
  3. “蛋白質N” 可以分解 “A方法” 所需的媒介

此三者符合了1,2,但並未證明3,因此因果關係並未證明完全

Note: 
1. 1,3看似有形式邏輯的錯誤,實則不然。因為1,3並非連續推理,而是因果關係論題成立的必要條件。若缺1則不能證明N的有效性 (未排除 有N就抑制 的可能),缺3則不能證明N的必要性(未排除 沒N也抑制 的可能)

2. 因果成立當然不只上述三前提(三前提並未考慮到N,抑制以外的交互作用影響),礙於篇幅只舉基本三種

關於 “無法排除抑制現象有其他可能的參與者” 部分,我們直接由同事Y的論述來看:

  1. 將分泌物內含蛋白質N的有效管去除,無法抑制壞菌E >> 無法證明非管內其餘物質
  2. 添加標準的高純度蛋白質N,可以抑制壞菌E >> 確實可能是蛋白質N的效果,但無法排除其他可能
  3. “蛋白質N” 可以分解 “A方法” 所需的媒介 >> 蛋白質N若有效果,有可能是透過此方法 (二層推論)

可看出三項論述理由看似連貫,實則無法完全排除其他物質參與的可能性,也無法排除是實驗形塑環境所造成的影響。

簡單小結:

  • 同事Y的論述只提出 “蛋白質N可能是對的“,但未提出 “其他人是錯的” 或 “少了蛋白質N一定不行”
  • 審查委員提到將 T基因突變掉來消除蛋白質N的存在,是最直接證明 “少了蛋白質N一定不行” 並同時”保留其他人的存在”的方法。

證明的方法可行性很低,怎麼辦

let’s back to the dialogue:


  • 我:(如上解釋)
  • 同事Y:我明白你的意思了,我有想過突變掉T基因,但是B菌的基因改造相當困難,已經有許多學長姐嘗試過都失敗,恐怕想透過突變掉T基因困難重重
  • 我:那事情就大條了,論文的基底被抽掉,後續無論做甚麼實驗都無從立據
  • 同事X:或許可以透過取得蛋白質N的抗體,在有效管中去除蛋白質N後純化,得到 “有效管-蛋白質N” 的組合
  • 我:這是個繞彎子的方法,或許可行。不過有幾個問題:
    1. 有可能會有抓不乾淨的問題
    2. 若是 “有效管-蛋白質N” 能抑制壞菌E那結論簡單=不是蛋白質N的功勞,但若“有效管-蛋白質N”無法抑制壞菌E呢? 會有以下兩種無法排除的可能性:
      1. 這個效果真的是因為移除蛋白質N所造成無法抑制
      2. 或是純化時將蛋白質N和有效抑制物質同時去除掉了?
    3. 一樣會被問:直接突變T基因就好了,也有前人相關文獻做法,為何不做?
  • 同事X:確實繞來繞去都會回到突變T基因這個問題…………….
  • 我:那當然,突變T基因是最直觀、領域內的套路、唯一能確實同時保留其他物質並去除蛋白質N的做法,是這局最佳的負控制組,不做很難說得過去。

我們檢視一下同事Y整段論述的樣貌:

蛋白質N為主要抑制角色 (基底) – T基因可生產蛋白質N (一層) – 有T基因的B菌可生產蛋白質N來抑制壞菌E的生長 (二層) – B菌可傑出的抑制壞菌E (三層)

到這邊可以看出同事Y立論的基底 ” 蛋白質N為主要抑制角色 ” 受到了 “你無法證明依定是蛋白質N的效果” 、”無法證明無其他主要角色” 兩論述的挑戰。此外,由於技術層面的困難,能反駁挑戰的負控制組 “突變掉生產蛋白質N的T基因” 難以使用,用證據鞏固基底的策略失靈了。

當基底崩潰時,有三種方式可以採行:

  1. 放棄基底另起爐灶,可能是數年心血白費,成本相當高
  2. 繞彎子補齊支持基底的證據,如同dialogue內的抗體部分,是相當常見的招式,但是此局缺的證據太直觀太泛用,這招在此局很難使用
  3. 轉移戰場,透過剪裁研究範圍和縮放研究焦點的方法將基底轉移到比較穩健的地方,必要時得增刪一些數據,通常有參種方式:
    1. 在高層平行轉移,高層涵蓋比較多的事物,比較容易找到新基底,以此例可以從二、三層尋找
    2. 用其他概念相近但更有把握的敘述代換現有基底,以此例則是 “高純度的蛋白質N”
    3. 沿用原基底但修改其敘述,讓基底涵蓋範圍更小

Case的後續發展與啟示

let’s see the dialogue:


  • 我:看起來怎麼繞彎子都很難繞過突變T基因的實驗,勉強做突變實驗成功率也很低….
  • 同事X,Y:確實如此
  • 我:現在你的論文的數據集中在那些章節?
  • 同事Y:多種益生菌的篩選 (句3)、蛋白質N可能是主要抑制角色 (句4,5) 各占一半
  • 我:我倒是有一個主意,可以透過兩種方式轉換你的基底:
    1. 以第二、三層為主體,擴充益生菌的篩選、比較,後半部蛋白質N的抑制角色只是推斷,降低證據不足造成的傷害。
    2. 以確定有效的 “高純度的蛋白質N” 代換掉 “含蛋白質N的B菌分泌液” ,繼續擴充後半部分與確定蛋白質N的效果,前半部提到使用 “含蛋白質N的B菌的分泌物” 只是獲取蛋白質N的一種方式,提醒讀者最終還是要看 “高純度的蛋白質N” 為準
  • 同事Y:恩…………是個想法,我回去想想

最終同事Y使用了 3:修改敘述 的方式來解決問題,也投稿成功。

不過由此例可看出,基底被掀翻也是有救的,只要善用代換與轉移,也有機會化險為夷