科学研究中的真机制和假机制

前几天在《科学选题要善于联想》 中提及科研中的真假机制研究的问题。今天就这个问题进行简单分析，以引起大家关注和讨论。在科学研究中，一般要提出假说，然后根据假说设计研究，根据设计 开展具体研究，在具体研究中根据进展和当调整研究方案，必要时对原始假说进行修改，修订研究设计和具体研究内容，最后完成实验，形成论文并发表。

科 研和论文是有高低分别的，根据对科学的贡献可以对研究进行分类。好的科研和论文是引领潮流和方向的工作，一般的科研和论文是跟踪别人的研究，差的研究是重 复别人的研究。这样可以把科研和论文分成三个层次。这是从宏观上的分类。如果从技术层面，就是从具体的科研工作中，也可以进行分类。那就是可以分成：真机 制、假机制和非机制。

什么是真机制研究？那就是能把一个假说从正反两个方面，从前后两个层面或多个层面把一个故事讲明白。这类研究往往属于有创新意义的，往往是能引领一个研究领域或方向的研究。例如关于氢气效应的研究，2007年 日本学者提出氢气具有选择性抗氧化作用，该研究从体外试验中证明氢气能选择性中和毒性自由基，在细胞水平上证明氢气的抗氧化作用，在整体动物水平上证明氢 气能治疗脑缺血再关注损伤。每个层面上都有多种证据，能形成一个证据链。最终证明氢气选择性抗氧化的假说。虽然这个假说目前仍是假说，算不上理论。但从那 以后，国际上有将近150篇文章引用该文章，用不同的模型证明氢气对缺血再灌注、炎症反应和各类氧化损伤具有治疗作用。因此，可以说该文章基本上属于真机制研究。

什么是假机制研究？如 果只是根据别人的假说，换用不同的模型，或换用不同的损伤类型，继续验证别人提出的假说，那就是假机制研究。仍如氢气效应的研究，采用不同的模型，后续的 研究基本上都属于这类研究。我们可以说这类研究属于假机制研究。在这类研究中，往往不在进行比较细致的全面的研究，只是证明其有效性。这些研究的主要贡献 是为原始假说和机制提供更多证据，属于资料积累性研究。有一定贡献，但贡献比较小。在学术领域，大量的研究都属于这类研究。在开展这些研究中，比较重要的 是少数研究发现与原始假说和机制互相矛盾的现象，如果比较敏感的学者能从中提出新的假说，并进行系统的研究和证明。推翻或修改旧的假说，就可以转化成真机 制研究。在这类研究中，比较容易出现的问题是筛选证据，往往因为对旧假说或学说的盲目崇拜，选择有利的证据，屏蔽和忽视异常的结果。这类研究可能就沦为假 的研究，对科学研究带来不利甚至严重的恶劣影响。

什么是非机制研究？非 机制研究是那些完全重复别人的研究，这类研究过去在国内比较多见，就是发现国际上有什么研究，马上就从用同样的研究手段进行重复，这样的研究也是有一定价 值的。因为如果是一种新的现象，或新的假说，需要有多个不同的实验室证明，才能被广泛认可。但是如果重复的研究内容本来就属于跟踪性研究，那么其价值就非 常值得怀疑了。假如重复的研究属于错误的研究，那么对研究者就是灾难性后果了，如果发表这类研究，对科学研究是非常有害的。

因此，选择科研方向和内容，最好能开展真机制的研究，适当开展假机制研究，理想的是对自己的真机制研究进行丰富和反复验证。避免进行非机制的重复性工作。

我的一个老师建议：在生物学领域，具体在神经系统损伤方面，如果你希望开展真正的科学研究，必须把眼睛盯住两个领域，一个是关于肿瘤的研究，另一个是关于免疫学的研究，这两个领域往往领先其他研究，特别是组织损伤保护等领域10到20年。

你会经常发现，一个分子和一个机制，在肿瘤和免疫学领域早就研究多年，在脑损伤方面仍是新的概念。例如，罗卜硫素是Nrf2的特异性激动剂，Nrf2是二相解毒酶的转录因子，在肿瘤治疗和肿瘤的化疗耐药性研究中已经有将近20年历史，但把这个概念引入到中风和神经系统损伤方面，就是新的研究内容。再如免疫学中关于自噬的研究，关于Th-17细胞和Treg细胞的研究，在免疫学领域已经非常热。但在神经系统损伤的研究只是在自身免疫性疾病MS的研究中比较多，在其他神经系统损伤的研究就比较少见，去年关于这两个细胞与中风关系的研究都发表在Nature Med上。