Разработка экспериментов

 

 

Для начала нам следует вспомнить, что заранее обдуманным планом можно

руководствоваться лишь при развитии какой-либо идеи. Подлинное открытие -

это бессознательно направляемый интуитивный процесс. Как писал А. Шильд,

"если результаты исследований можно заранее предсказать, то изучаемая

проблема, судя по всему, ничтожна, а точнее, она почти не существует" [17].

Квалифицированная разработка какой-либо научной проблемы может вызвать

возглас вроде: "Неплохо сделано, не правда ли?" Но, столкнувшись с подлинным

открытием, мы вряд ли отреагируем на него подобным образом. Скорее всего мы

воскликнем: "Да как это вас угораздило, как это вам в голову пришло?"

Открытие ранее неизвестного явления ценится куда выше, чем развитие уже

известного, поскольку тех, кто в состоянии обнаружить нечто совершенно

новое, куда меньше, чем тех, кто способен использовать и развивать найденное

за счет дополнительных изысканий вглубь.

Как только сделано новое открытие, сразу находятся толпы советчиков,

которым прекрасно известно, как именно следует его применять. Однако в свое

время никто не посоветовал Флемингу заняться открытием пенициллина, а

Колумбу - поисками Америки.

И все же методы разработки экспериментов имеют самое существенное

значение, поскольку лишь считанное число открытий находит применение в своем

изначальном виде. Большинство из них вскоре забываются, если только их

составные элементы не были подвергнуты тщательному анализу в соответствии с

хорошо продуманным планом.

Разработка эксперимента включает стратегию (общее направление, которому

мы хотим следовать) и тактику (выполнение совершенно четко сформулированного

плана исследования). Стратегия связана преимущественно с выбором такого

предмета исследования, который мы считаем заслуживающим нашего внимания;

выше этот вопрос подробно рассматривался с различных точек зрения. Поэтому

здесь мы уделим основное внимание тактике, т. е. выполнению поддающейся

планированию исследовательской темы.

Вопросы, которые будут обсуждаться на последующих страницах, так же как

и последующий большой раздел "Методы координации знаний", представляют,

непосредственный интерес лишь для ученых и для тех, кто собирается ими

стать. Тем не менее они весьма удобны для иллюстрации научного подхода к

различным вопросам.

 

 

"РАЗДЕЛЯЙ И ВЛАСТВУЙ"

 

 

"Divide et regnes" --этот сформулированный Макиавелли политический

принцип находит прекрасное применение и в тактике научного исследования,

хотя чаще мы пользуемся лозунгом "Меняй каждый раз что-нибудь одно". Вне

зависимости от того, что является предметом исследования, должен

наличествовать только один переменный фактор, только одно различие между

контрольной и экспериментальной группами. Даже в самом сложном эксперименте

каждая подопытная группа должна сравниваться со своим "двойником", от

которого она отличается лишь в одном-единственном отношении, так же как в

каждом простом уравнении может быть только одно неизвестное. Для этого

необходимо тщательно проанализировать все наблюдения и определить основные

составляющие их элементы. Неорганизованная и не структурированная надлежащим

образом информация приводит лишь к путанице. Все наши материалы - и

наблюдения, и их интерпретация - должны быть сначала подразделены на

маленькие блоки, которыми можно оперировать по отдельности.

Правда, на начальных этапах иногда имеет смысл подвергнуть проверке

целое, а потом уже заниматься частями. Например, перед экспериментальным

воспроизведением заболевания посредством чистой бактериальной культуры можно

попытаться воспроизвести передачу его с помощью зараженной ткани. Прежде чем

выполнить биологические тесты с отдельными гормональными фракциями, взятыми

из какой-либо железы, быть может, имеет смысл испытать всю необработанную

массу железы и посмотреть, не обладает ли она активностью, заслуживающей

более детального изучения. Если у цельного необработанного материала

обнаруживается такая активность, то для идентификации его следует разделить

на составные части.

 

 

ПРИНЦИП АНАЛОГИИ

 

 

Разработка экспериментов существенно зависит от нахождения аналогий

между вновь наблюдаемыми фактами и предыдущим опытом. Процесс планирования

экспериментов обычно включает четыре этапа.

1. Мы наблюдаем факт или формулируем идею. Мы замечаем, например, что

если крысе вводить яичный белок, то это влечет за собой анафилактоидную

реакцию, сопровождаемую внезапным опуханием губ.

2. Мы спрашиваем себя: "Не напоминает ли это что-нибудь?" - и стараемся

припомнить какую-либо известную нам реакцию животного или человека, имеющую

нечто общее с анафилоктоидной реакцией, с тем чтобы связать последнюю с

предыдущим опытом. Нам приходит в голову, что анафилактоидная реакция, с

одной стороны, напоминает некоторые виды внезапного опухания лица,

встречающиеся человека (отек Квинке, крапивница), а с другой стороны, такое

опухание имеет нечто общее с анафилаксией. Такое сопоставление нового с

чем-то уже известным из прошлого опыта помогает выявить как сходство, так и

различие между реакциями. Мы отмечаем, что опухание лица у человека в

отличие от анафилактоидного опухания у крысы не вызывается инъекциями

яичного белка и что анафилаксия (опять-таки в отличие от анафилактоидной

реакции) требует предварительной сенсибилизации к вызывающему ее веществу.

3. Мы приходим к выводу, согласно которому все, что нам известно, может

оказаться справедливым и в данном случае. Далее если известно, что имеются

вещества, которые либо вызывают, либо предотвращают анафилаксию, то следует

проверить, будут ли они действовать так же и в случае анафилактоидной

реакции.

4. Мы подозреваем, что полученная информация может найти более широкое

применение и в других случаях. В частности, анафилактоидная реакция вполне

может быть использована в качестве экспериментальной модели заболевания.

Поэтому имеется определенный шанс, что выявленные на модели сведения о

возникновении или предотвращении этого заболевания найдут применение в ее

клинических аналогах, обладающих такими же характеристиками.

 

 

ЭКСПЕРИМЕНТ В "ПРОБИРКЕ"

 

 

Мы уже упоминали о тех преимуществах, которые можно ожидать, если

предварительно попробовать провести каждый эксперимент в пробирке. Мы

понимаем данный термин не только в буквальном, как, например, в химии, но и

в фигуральном смысле - ведь, как правило, нецелесообразно сразу начинать

широкомасштабный эксперимент на животных или пациентах, не изучив сначала

вопрос о практической применимости разработанной нами процедуры на небольших

выборках. Пренебрежение этим правилом (а оно бывает порождено чрезмерными

энтузиазмом или уверенностью в себе) уже не раз приводило к таким потерям

времени, материальных средств, а иногда и к смертельным случаям, что никогда

не будет лишним напомнить о нем еще раз.

Один из вариантов этого правила применяется в экспериментах

"обзорного", по словам Бевериджа типа: подлежащий изучению раствор

изготовляется в широкой гамме концентраций (например, в ста различных

вариантах), и каждая концентрация испытывается на малом числе животных

(скажем, на двух). После такой грубой проверки берется небольшое количество

вариантов концентрации (например, пять), близких к вероятному окончательному

значению, и они испытываются на большой выборке животных. Таким образом,

можно прийти к точному результату, использовав в эксперименте минимальное

число животных.

Но прежде чем приступать к эксперименту в "пробирке", следует тщательно

построить его в уме, С тем чтобы оценить его потенциальную ценность. Перед

тем как начинать какой-либо эксперимент, задайте себе два вопроса.

1. Действительно ли план этого эксперимента представляется осуществимым

с точки зрения накопленного опыта?

2. Если даже предположить, что эксперимент пройдет точно в соответствии

с планом, даст ли он убедительный ответ на предыдущий вопрос?