解释环境变化可能比控制环境变化效果更好
德国和美国科学家的一项研究表明,研究人员通过改变分析实验结果的方式,可以减少实验动物的使用。
在一个典型的动物试验中,研究人员努力使各种影响因子标准化,如动物的遗传背景和实验室的各种条件,这样可使其他研究人员今后再现他们的结果时尽可能便利。德国吉森大学的汉诺·乌贝尔(Hanno Würbel)领导的一个团队,通过考虑这些遗传和环境变量,对关于老鼠行为的一项研究重新进行了分析。跟最初的研究相比,他们几乎没有得到假性或其他结果。
在不久前出版的《自然方法》(Nature Methods)杂志的一篇文章中,乌贝尔团队指出,包含动物中这些自然变量在内的最初的化学或药物筛选,有助于研究人员减少昂贵的二级筛选数量,并使他们的结果更具可重现性。
“在农业(和人的)实验中,存在着不可控制的变化,这是绝对公认的,”该项研究的共同作者、美国普渡大学的约瑟夫·加纳(Joseph Garner)说,“只有在实验室动物那里,我们才有这种苛刻的想法,即我们能控制所有的变化。”
新的分析
为了观察一个不同的实验设计是否更有效,加纳和乌贝尔重新分析了一项已发表的对多个实验室老鼠的行为研究的数据。他们的报告称,如果不说明不同的环境条件而分析老鼠的数据,会得出很多假性结果;当他们在一种称之为“非均一性”(heterogeneous)的实验设计中直接比较这样的老鼠时,则得到很少的假性结果。前者的假性结果数量大约是后者的10倍。
加纳说,从实验室到实验室的各种条件中的不可控制的变化可能会解释上述结果。他列举了来自环境因素的干扰,如实验室老鼠笼子的位置摆放不同,额外的光、噪音或气味都可能会导致老鼠行为发生变化。
在药物发现过程中,假性或者在初次筛选中显示出希望的药物,必须要在其他的实验室用不同的动物、做独立的实验来进行重复。乌贝尔说,通过对相同实验室不同株系的老鼠挨个比较,可削减初次筛选中假阳性的数量,这能帮助研究人员少做很多目前通常做的二级筛选。
“这可能是一件好事,但是我认为这需要用实验来证明。”俄勒冈卫生和科学大学的约翰·克拉布(John Crabbe)说。
回到工作台
克拉布1999年发表了一项研究结果,表明某些老鼠行为、特别是那些被认为是受遗传影响的行为,很容易从一个实验室到另一个实验室重复出现。但其它的行为,尤其是那些涉及到情绪反应的行为,复制出来很困难。
克拉布争论说,可复制性问题也出现在其他研究领域,包括生物化学和物理学的实验中。实际上,任何刺激的实验“不管怎样都将被重复,丰硕的研究结果将持续出现”。
在同期《自然方法》杂志上发表的另一篇文章中,休斯敦贝勒医学院的神经学家和遗传学家理查德·佩勒(Richard Paylor)也说,设计一个新鲜的实验来检测乌贝尔的想法是“显而易见的下一步”。
乌贝尔说,他和他的团队已经在做这样一个实验。“作为一项涉及多实验室的研究,设计每一个实验是不现实的,”他承认,“我们(下面)需要设计的实验,是针对在实验室里我们能改变的一或两个影响因子。”
资料来源Nature