协议的共享与复用——这并不难

可重复性危机

问题：有什么事情既令人沮丧，有时还令人不快，往往得不到回报，声望微乎其微，却要消耗大量的时间、资源和精力？

答案：重复一项研究。

从生物医学研究到社会科学等各个领域的领军人物一再强调同一个观点——实验可重复性至关重要，共享实验方案同样重要。重复实验的重要性是科学家职业生涯的核心。 事实上，这对科研论文的发表或专利申请都至关重要。一项发现若要具有有效的意义，就必须被重复验证多次，且由原始研究团队以外的一人或多人完成。否则，该发现可能会被归因于偶然发现、马虎的传播，或者极少数情况下，是欺诈行为。一项重要结果可能取决于某个微妙的实验细节，而该细节既未通过研究论文披露，也未在会议论文中提及。

科学界正面临一场“可重复性危机”。研究表明，超过三分之二的科学家曾尝试重复其他研究者的实验，但均未成功。

共享协议的挑战

发表一篇论文需要付出巨大的努力。这涉及许多方面，例如评估应向哪本期刊投稿，而这又意味着要了解期刊依据其“影响因子”所体现的等级排序。此外，还需将实验室笔记整理成一篇条理清晰的论文，以便通过同行评审，并以清晰的方式阐述实验方案，使其他研究者能够轻松地重复该实验。

口译规程

研究论文中的“方法与材料”部分提供了“操作指南”。然而，就像烘焙蛋糕一样，能否成功完成实验，取决于人们在审阅其他研究者的实验方案并按部就班地重复实验时，所展现出的理解能力和操作技巧。这一点在生命科学领域尤为明显，因为该领域的研究往往不可避免地涉及液体操作。 

假设你成功从研究论文中提取出了正确的分步操作规程。你可以列出所用的实验器具，并且至少在理论上，可以使用相同品牌和类型的实验器具，尽管许多人并不会这样做。更棘手的是那些涉及人工干预的步骤，例如使用手动移液管。 即使你使用的是同一支移液管，又如何确定它是否与已发表论文中所用的移液管经过了相同的校准？此外，不同的操作人员使用移液管的方式各不相同，这自然会导致结果出现细微差异。当混合不同的样本和试剂时，这种情况很快就会变得相当棘手。其后果往往会让那些依赖扎实的临床前研究基础来开展工作的临床医生和药物研发人员感到沮丧。

在许多学科中，实验方案对于研究的规划、实施和发表都至关重要，特别是在材料与方法的报告方面。

更便捷地共享协议——在当今物联网（IoT）时代，最好通过某种电子方式——可以消除许多潜在的错误来源。

可重复性真的是个问题吗？

在过去的几年里，弗吉尼亚大学开放科学中心主导了“可重复性项目”，试图重现五项具有里程碑意义的癌症研究的结果。鉴于“科学方法”的完整性取决于研究结果的可重复性，你可能会认为这一点早已得到充分证实。 只需阅读研究论文，并按照顶级期刊发表的、经过同行评审的实验方案进行重复实验，结果自然水到渠成！然而，实际情况却并非如此。

一段时间以来，人们对科学文献中发表的研究结果可靠性的担忧日益加剧。根据2017年发表在《自然》杂志上的一项调查，超过70%的研究人员曾尝试重现其他科学家的实验，但均以失败告终。马库斯·穆纳福就是其中之一。 如今，作为英国布里斯托尔大学生物心理学教授的他，在攻读博士期间曾因无法重现一项关于“焦虑”的教科书式研究（偏偏就是这个主题），差点放弃了科学事业。

普遍认为，这在很大程度上归因于人类倾向于关注“激动人心”的事物，而非确保科学研究具有可重复性和有效性这一平凡的现实。 毫无疑问，很大程度上也源于科学传播的方式；这一过程依然缓慢，即便是评审那些极有可能挽救生命的研究也是如此。此类研究若能通过合作开展，其影响力最大——最初是在学术机构之间，最终则发展为（制药）产业与学术界之间的合作。此外，出于商业原因，以及人们对竞争的基本顾虑，在共享研究方案方面确实存在可以理解的障碍。

更便捷地共享协议可加速创新

合作研究要求各研究团队之间共享实验方案，并进行重复验证。只需在ResearchGate等科研社交媒体平台上稍作浏览，就会发现：这些共享的实验方案（包括https://www.nature.com/nprotinvite上的内容）在帮助人们理解如何“烤蛋糕”时，虽然解决了一些问题，但也引发了同样多的疑问；不过，就本例而言， “搅拌或摇晃——用调酒术语来形容或许更贴切”。

通过提供一种工具，使研究人员能够轻松构建、执行、记录和传播其实验方案（包括各步骤的半自动化或全自动化执行），从而消除所有变量，并满足那些希望以扎实的临床前研究基础为依托的、深感沮丧的临床医生和药物开发人员的需求。

我们面临的挑战不仅在于让科学家更轻松地重复自己的研究以及其他研究团队的科研成果，还在于加快将创新成果推向市场的进程。无论是公共部门还是私营部门的主要科研资助方，都在努力消除各种障碍，无论是同行评审的速度、实验方案能否准确快速地共享，还是更广泛地应用智能自动化技术，从而让科学家能够专注于更高层次的研究活动。 如果你想知道这些更高层次的活动可能是什么，不妨看看日益庞大的生物通路数据库，以及为解决人类面临的最大挑战之一——理解人类生命运作的机制——所需要的努力和资源。换句话说，解决可重复性问题并非“火箭科学”，我们已经拥有了工具——让我们加以利用吧。

进入 OneLab 软件

Waters 开发了一套解决方案，用于解决实验方案共享和实验执行方面的问题，该方案名为 OneLab 软件。这是一个独特的、基于浏览器的软件环境，研究人员可以通过其高度直观的图形界面设计、执行和共享自己的实验方案，并能从任何电脑或平板电脑上按步骤执行。  您可以在现有设备上直接使用该软件，无需连接任何外设。实验方案的共享从未如此简单。

OneLabSoftware 兼具以下几大优势：

设计实验方案很简单：

• 直观的图形化拖放设计界面。
• 消除了系列稀释和浓度归一化过程中容易出错的计算。
• 通过与其他研究人员轻松共享实验方案，从而加快协作和培训进程。

执行起来就更简单了：

• 确保在您当前的配置下，能够正确地手动执行相关协议。
• 确保可重复性，并通过安全通信将协议传输至与 OneLab 软件兼容的设备。
• 通过与屡获殊荣的Andrew+机器人和Pipette+电子移液器，或任何其他联网设备连接，研究人员能够实现最高水平的重复性和生产力，并享有完全可追溯性的额外优势。

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