Czego nauczyłem się o zarządzaniu niepowodzeniami w laboratorium

Każdy, kto kiedykolwiek pracował w laboratorium badawczym, wie, że porażka jest tak samo nieunikniona jak śmierć czy podatki. Wyobraź sobie, że musisz wykonać skomplikowaną technikę od podstaw, bez wcześniejszego doświadczenia lub pomocy kogoś, kto się na tym zna. Po setnym razie - przysięgam, że zajęło mi to znacznie więcej czasu, zanim w końcu się udało - stres może stać się trudny do opanowania, a rozwiązania zaczynają wydawać się odległą fantazją. Na szczęście jest wiele rzeczy, które ułatwiają radzenie sobie z niepowodzeniami w laboratorium i pomagają wrócić z nich silniejszym.

Niepowodzenie eksperymentalne

Jest to najczęstszy rodzaj niepowodzenia w badaniach laboratoryjnych. Nie spotkałem jeszcze naukowca, który rozwinął się ponad ludzkie ograniczenia i wykonuje każdy eksperyment poprawnie za pierwszym razem. Prostym faktem w badaniach jest to, że w pewnym momencie eksperyment zawiedzie. Nie bez powodu konsekwencja jest problemem w badaniach naukowych, a to dlatego, że przy tak wielu krokach, odczynnikach i środowiskach eksperymentalnych prawie niemożliwe jest zoptymalizowanie metody przy pierwszej próbie lub bycie tak konsekwentnym, by nigdy nie popełnić choćby drobnego błędu w badaniu (np. dodanie niewłaściwego podłoża wzrostowego do komórek przed leczeniem, ależ to wywołało zamieszanie).

Często powtarzanie eksperymentów, które wcześniej się udawały, może powodować jeszcze większy niepokój, bo wiadomo, że zrobiło się wszystko dobrze, a mimo to wynik może być dziwny. Dla tych, którzy idą w ślady innych osób z Twojego laboratorium, powtarzanie ich wyników może oznaczać bezowocne poszukiwanie informacji w bazgrołach i notatkach, z niedziałającym e-mailem - kto usuwa swoje konto e-mail?! - jako jedynym sposobem skontaktowania się z poprzednim naukowcem.

Rozwiązania: Kluczem do przezwyciężenia tego typu niepowodzeń są doświadczenie i konsekwencja. Doświadczenie jest ważne, ponieważ musisz uczyć się na błędach, zanim będziesz mógł konsekwentnie stosować daną technikę wielokrotnie. Po pierwsze, należy jak najdokładniej i jak najbardziej szczegółowo opisać stosowany przez siebie protokół, prawdopodobnie w formie schematu blokowego, i ocenić, gdzie, naszym zdaniem, tkwi problem. Jeśli jeszcze tego nie zrobiono, należy przejrzeć wszystkie dostępne w literaturze informacje o teście, które mogą pomóc w rozwiązaniu problemu słabych punktów, a gdy to nieuchronnie nie ujawni, dlaczego przeciwciało nie działa, można poprosić o pomoc innych, którzy wykonywali tę samą technikę i mogą pomóc w rozwiązaniu problemu. Jeśli błąd polega po prostu na zmieszaniu próbek lub popełnieniu zasadniczych błędów w przygotowaniu odczynników, odwołanie się do standardowych procedur operacyjnych (SOP) jako przewodnika i stosowanie odpowiednich etykiet pomoże tego uniknąć. Aha, i jeśli nie jesteście pewni swoich buforów, w miarę możliwości za każdym razem przygotowujcie je od nowa. Nie ma sensu używać materiałów, co do których nie ma się 100% pewności. Po znalezieniu sposobu, aby protokół działał (miejmy nadzieję), następnym zadaniem powinna być jego jak największa standaryzacja. Zacznijcie od napisania szczegółowego SPO, aby mieć źródło informacji o dokładnych warunkach eksperymentu, w tym o warunkach przechowywania odczynników i stosowanych kontrolach. W miarę możliwości należy stosować etykiety i kody kreskowe, aby śledzić próbki i zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia niepożądanych błędów. W przypadku laboratoriów korzystających z LIMS należy upewnić się, że protokół został załadowany do systemu, dzięki czemu zarządzanie przepływem pracy i analizą jest bardziej efektywne i mniej pracochłonne. Pozwala to także lepiej skoncentrować się na projektowaniu eksperymentu.

Obalanie hipotez

Czy masz odpowiednie kontrole, upewniłeś się, że wszystkie próbki zostały odpowiednio przetworzone i przeprowadziłeś eksperyment trzy lub więcej razy, a każda próba dawała ten sam nieoczekiwany wynik? W takim razie prawdopodobnie nadszedł czas, aby ponownie przeanalizować swoją pierwotną hipotezę.

Rozwiązania: Choć na początku ten rodzaj "porażki" może wydawać się przygnębiający, jest to najlepszy rodzaj porażki. Przyjęcie, że hipoteza zerowa jest prawdziwa, może nadać badaniom nowy kierunek i sens. Istnieje nawet rosnący ruch na rzecz publikowania wyników negatywnych z kilku powodów^:1

• Często podważają one dogmaty naukowe, które mogą nie być w 100% dokładne
• Mogą pomóc w interpretacji wyników pozytywnych
• Są niezbędne do uzyskania pełnego, nieocenzurowanego obrazu nauki
• Pomagają innym dostosować własne metody eksperymentalne i hipotezy.

Jeśli znajdziesz się w sytuacji, w której cała podstawa Twojego projektu okaże się nieważna, może być Ci trudniej odwrócić sytuację, ale najlepiej jest unikać presji, by forsować sprawę i publikować tendencyjne lub całkowicie fałszywe wyniki. Zawsze można szukać kreatywnych rozwiązań i koncentrować się na nowych kierunkach badań, korzystając z zasobów, które pozostały. Jeśli więc wyniki nie są takie, jak się spodziewałeś, nie przejmuj się. Jest powód, dla którego wyniki są takie, jakie były, i trzeba po prostu wykorzystać swoją ciekawość i doświadczenie, aby dowiedzieć się, dlaczego tak się stało i co dalej.

Nieudana infrastruktura

Na infrastrukturę laboratorium składa się wiele elementów: administracja, zasoby, sprzęt laboratoryjny i środowisko laboratoryjne. Najczęstszym problemem jest brak wystarczającej infrastruktury, która pozwoliłaby właściwie odpowiedzieć na pytania badawcze. W tym obszarze naukowcy mają zazwyczaj najmniejszą kontrolę, ponieważ czynniki dyktowane przez czynniki zewnętrzne ograniczają zakres badań i utrudniają ich kontynuację.

Rozwiązania: Jest to najtrudniejszy do przezwyciężenia rodzaj niepowodzenia, ponieważ wiele decyzji zapada, zanim jeszcze postawimy stopę w laboratorium (zdecydowanie nie konsultowano się ze mną przed zakupem bezużytecznego sonikatora, który cofnął mnie o cztery miesiące). Współpraca to świetny sposób na ominięcie ograniczeń środowiska pracy, ponieważ inni naukowcy mogą być zainteresowani dzieleniem się zasobami, takimi jak przeciwciała czy sprzęt, co ułatwi wszystkim poszerzenie zakresu badań. Nawiązywanie kontaktów jest tu bardzo przydatne, nie tylko ze względu na przyszłe perspektywy zawodowe, ale także ze względu na możliwość nawiązywania nowych partnerstw w obrębie własnej instytucji i za granicą. Jednym ze świetnych sposobów nawiązywania kontaktów z innymi naukowcami o podobnych poglądach jest uczestniczenie w wykładach i pokazach produktów, które są powszechnie organizowane w instytutach badawczych. Inną możliwością jest korzystanie z portali społecznościowych, takich jak Twitter, Facebook, LinkedIn, Reddit i ResearchGate, natomiast udział w konferencjach pomoże znaleźć współpracowników w danej dziedzinie badań.

Brak komunikacji

Jest to prawdopodobnie najłatwiejszy do opanowania rodzaj niepowodzeń. Prowadzenie badań wymaga komunikacji na poziomie globalnym - od wyjazdów na międzynarodowe konferencje i publikowania w czasopismach po pracę z kolegami i ustalanie terminów korzystania ze sprzętu - komunikacja jest niezbędna, by odnieść sukces jako naukowiec. Awarie mogą przybierać różne formy, takie jak nieprzekazanie właściwych informacji o szczegółach protokołu, wymaganie określonego sprzętu w danym momencie i niemożność jego użycia, a także nieprecyzyjne przedstawianie hipotez w prezentacjach i artykułach. Każdy błąd w komunikacji utrudnia uzyskanie i przekazanie wyników.

Rozwiązania: Jako naukowiec musisz być precyzyjny, jasny i szczery wobec osób, którym przekazujesz informacje, niezależnie od tego, czy jest to student w laboratorium, czy odbiorca, do którego kierujesz swoje publikacje. Niestety, codzienna praca w samotności na stanowisku badawczym nad indywidualnym projektem nie jest najlepszym miejscem do doskonalenia umiejętności komunikacyjnych. Oto kilka rzeczy, które my, naukowcy, możemy zrobić, aby je poprawić:

• Wyjdź poza swoją strefę komfortu i ćwicz prezentowanie swojej pracy na spotkaniach w laboratorium i małych, lokalnych konferencjach, aby dopracować przekaz, który chcesz, aby inni zrozumieli.
• Ćwiczenie umiejętności posługiwania się językiem pisanym - albo poprzez pisanie małych streszczeń w trakcie pracy, albo poprzez ubieganie się o granty i stypendia. Jest to niezwykle pomocne przy składaniu prac do głównych czasopism naukowych, ponieważ istnieje większe prawdopodobieństwo, że potraktują one Twoją pracę poważnie, jeśli przekaz będzie jak najbardziej jasny i zrozumiały.
• Na poziomie bardziej osobistym poznanie ludzi w laboratorium oznacza zdrowsze relacje w miejscu pracy oraz większe wsparcie emocjonalne i intelektualne. Pomaga to także w organizacji pracy w laboratorium, ponieważ członkowie laboratorium, którzy skutecznie się komunikują, mogą także efektywnie koordynować swoje zadania, zwłaszcza jeśli chodzi o korzystanie z tych samych odczynników i aparatury.
• Nauczaj! Nauczanie i opieka pedagogiczna nad innymi to świetny sposób na podsumowanie ważnych faktów, teorii i metodologii oraz znalezienie sposobów ich wyrażenia w taki sposób, aby nawet osoby niezwiązane z daną dziedziną mogły je zrozumieć i zastosować.
• Należy prowadzić dokładną księgę SPO i regularnie ją aktualizować. W ten sposób uniknie się luk w komunikacji przy przekazywaniu informacji dotyczących technik laboratoryjnych, ponieważ wszystko, co trzeba wiedzieć o danej procedurze, powinno być zapisane w sposób jak najbardziej przejrzysty i szczegółowy, jeszcze przed rozpoczęciem eksperymentu.

Praca w laboratorium może być równie stresująca, jak każde inne miejsce pracy. Istnieje ogromna presja, aby opracowywać nowe cele, terapie i interesujące dane, publikować w czasopismach o dużym nakładzie i zdobywać fundusze na dalszą działalność - czy to ze środków korporacyjnych, czy z grantów akademickich. Wszyscy naukowcy przechodzą przez trudne chwile; może się wydawać, że badania to tylko jedno rozczarowanie za drugim i że nigdy nic nie zostanie rozwiązane. Jednak badania naukowe w dużej mierze opierają się na uczeniu się na porażkach. Jeśli ktoś nigdy wcześniej nie poniósł porażki, z pewnością nie rozwinie w sobie kreatywności, którą mógłby wykorzystać w innej pracy, ani wytrwałości, która pozwoliłaby mu realizować projekty trwające latami. Pamiętaj, że zawsze istnieje rozwiązanie problemu - wystarczy tylko uzbroić się w cierpliwość i dowiedzieć się, jakie to rozwiązanie.

LabTAG firmy GA International jest wiodącym producentem wysokowydajnych etykiet specjalistycznychoraz dostawcą rozwiązań identyfikacyjnych stosowanych w laboratoriach badawczych i medycznych, a także w instytucjach opieki zdrowotnej.

Odnośniki:

1. Weintraub PG. The Importance of Publishing Negative Results. J Insect Sci. 2016;16(1):1-2.