20190426 实验失败,可能只是心里没“数” 012

【背景】我多年一直从事核酸适配体筛选技术研究,论失败次数,估计全球能排上前几名。这里是自己十多年的血泪教训的一点总结。如果你也碰到实验不顺,或者实验没有进展,推荐阅!!!

回想自己多年的实验失败经验,无数眼泪和汗水,其根源都归结为一点:那就是自己缺乏“数量意识”。

如果从根源上追求,可能是因为我的适应能力超强,不管是在何种恶劣条件,都能生存下来,导致潜意识里觉得,那些我的实验对象(细菌、细胞和小鼠)也像我一样。但实际上,它们比我脆弱得多,实验失败,就是它们对我的表白。

言归正传:所谓的数量意识,就是在做任何实验的时候,务必要有“量”的概念。用数字化的语言去描述你的研究对象,而不是模糊的、定性的语言去描述。

是不是觉得很可笑?这么简单的问题,还用一本正经,大张旗鼓地来介绍。

说实话,今天专门花时间来说这件事,的确是有感而发。我在实验室组会上,经常讲,反复讲,但未必每位小伙伴都能听进去,都能领会到。如果都不能深切领会,根本不会贯彻到自己的实验中。

我看到很多实验的记录是这样的:如结合的荧光值比上一次弱;如实验结果很好;如PDL1表达量比xx细胞高等等;这次实验有污染;类似的记录。

为什么要说量?

这世界唯有数字是客观的,可以比较的。如果只是描述性的语言,不同的人理解就完全不同。

比较一下中外食谱,体会一下。

外国的快餐,加工方法是 185度,炸10分钟;换成中国的美味食谱就是:葱蒜炝锅,加入盐少许,xxx,油炸至微黄。

注意一下:少许是多少?微黄是多黄? 碰上色盲就完蛋。

我做aptamer筛选实验不顺,其实是自己的出身不好。以前是分子生物学出身。搞搞克隆,表达个蛋白等等。这些实验很多时候,某个成分多点少点真没啥关系。配的培养基咸点淡点,鬼知道啊。至少我不知道,只有那些细菌知道,但它们通常不说话,还继续干活。

后来做筛选,这实验看似简单,实则巨复杂。到现在,全球我认为也没完全搞明白里面的道道。

【不过,我们现在筛选还是很有信心的。今年最低目标筛选二十个蛋白的适配体应该没问题。还开发有小分子适配体筛选试剂盒】

核酸适配体筛选是个非常考验实验者技能的。因为周期很长,从前到后步骤很多,任何一环出了问题,都会导致彻底失败。之前很多年的失败,都是因为缺乏数量意识,做实验时我很勤奋,一路高歌猛进,后来都以失败告终。

我这样做也的确有客观的原因,我开始做筛选的时候,对于整个筛选过程还极少有监测点,缺乏监测筛选进程的方法。自己慢慢摸索的多年,才建立了一系列的检查点。因为有了这些检查点,才可以信心慢慢地知道每一步的是否走在正确的路上。对于常规的筛选,实验室的多数小伙伴已经能够掌握这些检查点,能够建立数量意识。但对于新的实验,他们依然会告诉我说:这次实验不好,这次实验失败了,这个结合比较弱。数量意识依然没有深入每个人的骨髓。

碰到这种情况,有时候真想大喊,“告诉我数据,我要数据,数据”。【研究僧是不是发现你的导师也这德行?如果是,记得点个赞】恭喜你,你找了一个好导师。

为什么要不断强调“量”?

有了数据,就可以客观地去比较。如果只是描述性的结果,你永远不知道今天的黄色和上个月的黄色哪个更黄?你根本也无法知道哪个结果更好。

我清醒地意识到自己在数量意识方面的缺陷,是实验室来了一位工程学院的学生,对生物实验一窍不通,但是居然顺利建立了一种适配体的筛选方法。每次实验之后,他都会狂算一通,给出直观地图表,数据,求出变化斜率,求导,或者用软件在模拟一下等。开始我还不以为然,之后突然意识到我恰好是我欠缺的。我之前就是没有明确的数量意识。虽然,在意识到这点之前,我们的筛选实验已经不错了。从小分子、小肽、蛋白、病毒、细胞、细菌都成功筛选过。但我意识到,如果想再往前走,如果想彻底搞清楚筛选的机理,必须要有“数量意识”,让每一个环节都用数据来表示,这样才有可能透彻理解实验的过程。

很多研究过程当中,如同我的研究一样,有很多的过程环节是很难去做量化的,这通常就是实验举步不前的原因。你必须努力找出可以量化的东西,或者努力设法去量化你的实验。

缺乏数据意识会导致以下结果:

第一实验重复性不佳,这次实验的条件和下一次稍有差异,宏观上我们可能无法觉察,但客观上可能会带来变化。话说我一直强调数量,真的不是说,数量有点差异,实验一定做不出来。有些实验,多点少点真没关系。但是,如果你想让实验可重复,可比较一定得遵循客观可量化的标准。

第二,无法发现实验失败的原因。如果没有数据的话,我们很难去做进一步的深入分析,很难去查找问题。所以经常有学生说,实验结果不好,但怎么不好?有很多结果全是一个定性的描述性的,结果这次比以前差,看起来不好荧光比较强,荧光比较弱等等类似这样的。这种描述对于阅读者来说根本无法去理解,到底什么算强什么算弱,也许你认为的强别人看起来就是弱,所以没有数据的话,我们很难去沟通,也很难去帮助分析原因。

数据是客观,它可以帮助你去分析和比较。比如说你在做每次做实验的时候,如果都有数据的话,你就很清楚的,可以从一个客观得角度来比较每次实验的差异。但是如果说你只是定性地来描述的话,你无法去比较不同次实验之间的差异,即便他们有不同,你也很难去发现。这样你就很难去找到影响实验的一些根本的原因。

我在做核酸适配体筛选,这个实验做了已经超过10年,其中最重要的一个经验就是“数量意识”。

整个筛选过程中的每一步,要尽可能多地去定量,这样的话你才能够去判断原因,才能够了解整个实验的进展是否走在正确的路上。事实上,筛选问题比较复杂,原因就在于:目前整个筛选过程当中,依然存在很多无法去完全定量的环节,譬如10E15个不同的分子,如何折叠的?这目前无法量化,因为缺乏这样的技术手段。

如果你的实验止步不前?

我也曾碰到过,有的实验做了很多遍,依然不成功的情况,好像是各方面都考虑到了。这时候,我建议你考虑一下“量”的问题。这里的量,不单单是指 重量,体积,而是包括更广范围的量。譬如时间是多久,容积多大,温度多少,湿度多少等等。可能是一直被你忽视的某个参数影响了你的实验。

明天要给实验室内部小伙伴做培训,这也算是培训内容的一部分,我会再次强调“量”的问题,结合他们每个人面临的问题。我真切希望以上文字,对你也有所启发。

#助力科研,推动创新# 是我毕生的小小梦想,我一直觉得能够帮助更多人提升科研效率,比我一个人做好更重要。如果你觉得这些文字有用,欢迎转给其他的小伙伴。

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