Atkārtojamības krīze: izpratne un pētījumu uzticamības risināšana

Pēdējos gados zinātniskajā sabiedrībā ir parādījusies arvien lielāka satraukums, ko bieži dēvē par "atkārtojamības krīzi". Šī krīze izceļ satraucošo tempu, ar kādu pētījumu rezultāti dažādās disciplīnās neizdodas atkārtoti vai reproducēt neatkarīgiem pētniekiem. Tas rada būtiskus jautājumus par publicēto pētījumu uzticamību un derīgumu, un tam ir tālejošas sekas zinātnei, politikai un sabiedrībai.

Kas ir atkārtojamības krīze?

Atkārtojamības krīze nav tikai izolēti neizdevušos eksperimentu gadījumi. Tā ir sistēmiska problēma, kurā ievērojama daļa publicēto pētījumu rezultātu nevar tikt neatkarīgi pārbaudīti. Tas var izpausties vairākos veidos:

• Atkārtošanas neveiksme: Nespēja iegūt tos pašus rezultātus, atkārtojot pētījumu, izmantojot tos pašus materiālus un metodes kā sākotnējā pētījumā.
• Reproducējamības neveiksme: Nespēja iegūt tos pašus rezultātus, atkārtoti analizējot sākotnējos datus, izmantojot tās pašas analītiskās metodes.
• Vispārināšanas problēmas: Ja konstatējumus no konkrēta pētījuma nevar attiecināt uz dažādām populācijām, kontekstiem vai iestatījumiem.

Ir svarīgi atšķirt atkārtošanu un reproducējamību. Atkārtošana ietver pilnīgi jauna pētījuma veikšanu, lai pārbaudītu sākotnējo hipotēzi, savukārt reproducējamība koncentrējas uz sākotnējo datu atkārtotu analīzi, lai pārbaudītu rezultātus. Abi ir ļoti svarīgi, lai noteiktu zinātnisko atklājumu robustumu.

Problēmas apjoms: ietekmētās disciplīnas

Atkārtojamības krīze neaprobežojas tikai ar vienu lauku; tā ietekmē plašu disciplīnu spektru, tostarp:

• Psiholoģija: Šī joma ir bijusi priekšgalā, atzīstot krīzi, un pētījumi liecina par zemu atkārtošanās līmeni klasiskajos psiholoģiskajos eksperimentos. Piemēram, projekts "Atklātās zinātnes sadarbība" mēģināja atkārtot 100 pētījumus, kas publicēti lielākajos psiholoģijas žurnālos, un konstatēja, ka tikai 36% no atkārtojumiem radīja statistiski nozīmīgus rezultātus tajā pašā virzienā kā sākotnējais pētījums.
• Medicīna un biomedicīnas pētījumi: Neizdošanās atkārtot atklājumus pirmsklīniskajos pētījumos var radīt nopietnas sekas zāļu izstrādei un klīniskajiem izmēģinājumiem. Pētījumi liecina, ka ievērojams procents pirmsklīnisko atklājumu tādās jomās kā vēža izpēte nevar tikt atkārtoti, kas noved pie izšķērdētiem resursiem un iespējamu kaitējumu pacientiem. 2011. gada Bayer pētījumā tika ziņots, ka viņi varēja atkārtot tikai 25% no publicētajiem pirmsklīniskajiem pētījumiem, ko viņi pārbaudīja. Amgen saskārās ar līdzīgu problēmu, veiksmīgi atkārtojot tikai 11% no "iezīmīgajiem" pētījumiem vēža izpētē, ko viņi pārskatīja.
• Ekonomika: Bažas par datu manipulācijām, selektīvu ziņošanu un pārredzamības trūkumu ir izteiktas arī ekonomikā. Pētnieki arvien vairāk iestājas par pētījumu iepriekšēju reģistrāciju un atklātu datu apmaiņu, lai uzlabotu ekonomisko pētījumu uzticamību.
• Inženierzinātnes: Lai gan mazāk apspriests, inženierzinātņu jomas ir arī pakļautas riskam. Simulācijas rezultāti un eksperimentālie dati var nebūt pilnībā dokumentēti vai pieejami, kavējot neatkarīgu dizaina apgalvojumu pārbaudi.
• Sociālās zinātnes: Tāpat kā psiholoģija, arī citas sociālās zinātnes, piemēram, socioloģija un politikas zinātne, saskaras ar problēmām, reproducējot sarežģītus sociālus fenomenus un aptauju rezultātus.

Atkārtojamības krīzes cēloņi

Atkārtojamības krīze ir daudzšķautņaina problēma ar vairākiem veicinošiem faktoriem:

• Publikācijas neobjektivitāte: Žurnāli bieži dod priekšroku pozitīvu vai statistiski nozīmīgu rezultātu publicēšanai, kas rada neobjektivitāti pret negatīviem vai nekonkrētiem atklājumiem. Šī "failu atvilktnes problēma" nozīmē, ka ievērojams daudzums pētījumu, kas neatbalsta hipotēzi, paliek nepublicēti, izkropļojot kopējo priekšstatu.
• Statistiskā nozīmība un P-hacking: Pārmērīga paļaušanās uz p-vērtībām kā vienīgo kritēriju rezultātu nozīmības spriešanai var novest pie "p-hacking", kad pētnieki manipulē ar datiem vai analīzes metodēm, lai iegūtu statistiski nozīmīgus rezultātus, pat ja tie ir viltoti. Tas ietver tādas metodes kā datu punktu pievienošana vai noņemšana, statistiskā testa maiņa vai tikai nozīmīgu atklājumu selektīva ziņošana no vairākām analīzēm.
• Pārredzamības un datu apmaiņas trūkums: Daudzi pētnieki nedalās ar saviem datiem, kodu vai detalizētām metodēm, padarot citiem neiespējamu pārbaudīt savus atklājumus. Šis pārredzamības trūkums kavē neatkarīgus atkārtošanas un reproducējamības centienus. Arī patentēti dati vai programmatūra, kā arī konfidencialitātes apsvērumi var veicināt šo problēmu.
• Nepietiekama apmācība pētījumu metodēs un statistikā: Nepietiekama apmācība stingrā pētījuma dizainā, statistiskajā analīzē un datu pārvaldībā var novest pie kļūdām un neobjektivitātes pētījumos. Pētnieki var nebūt informēti par labāko praksi, lai nodrošinātu reproducējamību, un viņi var neapzināti iesaistīties praksēs, kas mazina viņu atklājumu uzticamību.
• Stimuli jauninājumiem un ietekmei: Akadēmiskā atalgojuma sistēma bieži prioritāti piešķir jauniem un ietekmīgiem atklājumiem, nevis stingriem un reproducējamiem pētījumiem. Tas var stimulēt pētniekus izmantot īsceļus, iesaistīties apšaubāmā pētniecības praksē vai pārmērīgi novērtēt savu rezultātu nozīmīgumu, lai publicētu augstas ietekmes žurnālos.
• Pētījuma sarežģītība: Dažas pētījumu jomas, īpaši tās, kas ietver sarežģītas sistēmas vai lielus datu kopumus, pēc būtības ir grūti reproducējamas. Tādi faktori kā eksperimentālo apstākļu izmaiņas, nelielas atšķirības datu apstrādē un sarežģītu sistēmu būtiskā stohastiskums var apgrūtināt konsekventu rezultātu iegūšanu dažādos pētījumos.
• Krāpšana un pārkāpumi: Lai gan retāk, atklātas krāpšanas vai datu fabrikācijas gadījumi arī veicina atkārtojamības krīzi. Lai gan relatīvi reti, šie gadījumi grauj sabiedrības uzticību zinātnei un izceļ spēcīgas pētījumu ētikas un uzraudzības nozīmi.

Atkārtojamības krīzes sekas

Atkārtojamības krīzes sekas ir tālejošas un ietekmē dažādus zinātnes un sabiedrības aspektus:

• Sabiedrības uzticības erozija zinātnei: Ja tiek konstatēts, ka pētījumu atklājumi ir neuzticami, tas var graut sabiedrības uzticību zinātnei un zinātniekiem. Tam var būt negatīvas sekas attiecībā uz sabiedrības atbalstu pētījumu finansēšanai, zinātnisko pierādījumu pieņemšanu un gatavību pieņemt uz zinātni balstītu politiku.
• Izšķērdēti resursi: Neatkārtojamie pētījumi ir ievērojams resursu, tostarp laika, naudas un pūļu, izšķērdējums. Ja pētījumus nevar atkārtot, tas nozīmē, ka sākotnējais ieguldījums pētījumos būtībā bija izšķērdēts, un turpmāki pētījumi, kuru pamatā ir šie neuzticamie atklājumi, var būt arī maldinoši.
• Palēnināts progress zinātnē: Atkārtojamības krīze var palēnināt zinātniskā progresa tempu, novirzot resursus un uzmanību prom no uzticamiem pētījumiem. Kad pētnieki pavada laiku un pūles, mēģinot atkārtot neuzticamus atklājumus, tas atņem viņu spēju veikt jaunus pētījumus un gūt reālus sasniegumus savā jomā.
• Kaitējums pacientiem un sabiedrībai: Tādās jomās kā medicīna un sabiedrības veselība, ne-reproducējamajiem pētījumiem var būt tiešas sekas pacientiem un sabiedrībai. Piemēram, ja zāles vai ārstēšana ir balstīta uz neuzticamiem pētījumiem, tā var būt neefektīva vai pat kaitīga. Līdzīgi, ja sabiedrības veselības politika ir balstīta uz nepilnīgiem datiem, tā var novest pie nevēlamām sekām.
• Zaudējumi zinātnieku karjerā: Pētnieki, kuri ir iesaistīti ne-reproducējamos pētījumos, var ciest karjeras bojājumus. Tas var ietvert grūtības iegūt finansējumu, publicēt augstas ietekmes žurnālos un nodrošināt akadēmiskas pozīcijas. Spiediens publicēties un akadēmisko pētījumu konkurētspējas daba var stimulēt pētniekus izmantot īsceļus un iesaistīties apšaubāmā pētniecības praksē, kas galu galā var kaitēt viņu karjerai.

Atkārtojamības krīzes risināšana: risinājumi un stratēģijas

Atkārtojamības krīzes risināšana prasa daudzpusīgu pieeju, kas ietver izmaiņas pētījumu praksē, stimulēšanā un institucionālajā politikā:

• Atklātās zinātnes prakses veicināšana: Atklātās zinātnes prakses, piemēram, datu apmaiņa, koda apmaiņa un pētījumu iepriekšēja reģistrācija, ir būtiskas, lai uzlabotu atkārtojamību. Atklātie dati ļauj citiem pētniekiem pārbaudīt sākotnējos atklājumus un veikt turpmākas analīzes. Iepriekšēja reģistrācija palīdz novērst p-hacking un selektīvu ziņošanu, pieprasot pētniekiem iepriekš norādīt savas hipotēzes, metodes un analīzes plānus. Tādas platformas kā Atklātās zinātnes ietvars (OSF) nodrošina resursus un rīkus atklātās zinātnes prakses ieviešanai.
• Statistiskās apmācības un metožu uzlabošana: Nodrošinot pētniekiem labāku apmācību statistikas metodēs un pētījumu dizainā, ir ļoti svarīgi novērst kļūdas un neobjektivitāti. Tas ietver pētnieku apmācīšanu par p-vērtību ierobežojumiem, efekta izmēru nozīmi un p-hacking potenciālu. Tas ietver arī spēcīgāku statistisko metožu, piemēram, Bajesas statistikas un meta-analīzes, izmantošanas veicināšanu.
• Stimulu struktūras maiņa: Akadēmiskās atlīdzības sistēma ir jāreformē, lai prioritāti piešķirtu stingriem un reproducējamiem pētījumiem, nevis jauninājumiem un ietekmei. Tas ietver pētnieku atzīšanu un apbalvošanu par datu apmaiņu, atkārtošanas pētījumiem un ieguldījumiem atklātajā zinātnē. Žurnāliem un finansēšanas aģentūrām vajadzētu arī apsvērt iespēju piešķirt lielāku nozīmi pētījumu priekšlikumu un publikāciju metodoloģiskajai stingrībai.
• Recenzēšanas stiprināšana: Recenzēšanai ir būtiska nozīme, nodrošinot pētījumu kvalitāti un uzticamību. Tomēr recenzēšanas process bieži vien ir nepilnīgs un var būt pakļauts neobjektivitātei. Lai uzlabotu recenzēšanu, žurnāliem vajadzētu apsvērt iespēju ieviest pārredzamākus un stingrākus recenzēšanas procesus, piemēram, prasīt recenzentiem novērtēt datu, koda un metožu kvalitāti. Tiem arī jāmudina recenzenti koncentrēties uz pētījuma metodoloģisko stingrību, nevis tikai atklājumu jaunumu.
• Atkārtošanas pētījumu veicināšana: Atkārtošanas pētījumi ir būtiski, lai pārbaudītu pētījumu atklājumu uzticamību. Tomēr atkārtošanas pētījumi bieži tiek nenovērtēti un nepietiekami finansēti. Lai to atrisinātu, finansēšanas aģentūrām vajadzētu atvēlēt vairāk resursu atkārtošanas pētījumiem, un žurnāliem vajadzētu būt gatavākiem tos publicēt. Pētnieki arī būtu jāmudina veikt atkārtošanas pētījumus un publiski darīt pieejamus savus atklājumus.
• Pētījumu ētikas un integritātes uzlabošana: Pētījumu ētikas un integritātes stiprināšana ir ļoti svarīga, lai novērstu krāpšanu un pārkāpumus. Tas ietver pētnieku apmācību ētiskā rīcībā, pārredzamības un atbildības kultūras veicināšanu un skaidras procedūras pārkāpumu apgalvojumu izmeklēšanai. Iestādēm vajadzētu arī ieviest politiku par ziņotāju aizsardzību un nodrošināt, ka pētnieki netiek sodīti par pārkāpumu ziņošanu.
• Ziņošanas vadlīniju izstrāde un pieņemšana: Standartizētas ziņošanas vadlīnijas, piemēram, CONSORT vadlīnijas klīniskajiem izmēģinājumiem un PRISMA vadlīnijas sistemātiskajiem pārskatiem, var palīdzēt uzlabot pētījumu ziņojumu pārredzamību un pilnīgumu. Šīs vadlīnijas sniedz kontrolsarakstus ar informāciju, kas jāiekļauj pētījumu ziņojumos, atvieglojot lasītājiem pētījuma kvalitātes un uzticamības novērtēšanu. Žurnāliem vajadzētu mudināt autorus ievērot šīs vadlīnijas un nodrošināt apmācību un resursus, lai palīdzētu viņiem to darīt.

Iniciatīvu un organizāciju piemēri, kas risina krīzi

Vairākas iniciatīvas un organizācijas aktīvi strādā, lai risinātu atkārtojamības krīzi:

• Atklātās zinātnes ietvars (OSF): Bezmaksas, atvērtā koda platforma, kas atbalsta atklātās zinātnes praksi, nodrošinot rīkus datu apmaiņai, koda apmaiņai, iepriekšējai reģistrācijai un sadarbībai.
• Atklātās zinātnes centrs (COS): Organizācija, kas veltīta atklātās zinātnes prakses veicināšanai un pētījumu atkārtojamības uzlabošanai. COS veic pētījumus, izstrādā rīkus un nodrošina apmācību, lai palīdzētu pētniekiem pieņemt atklātās zinātnes praksi.
• Reģistrētie ziņojumi: Publikācijas formāts, kurā pētījumi tiek recenzēti pirms datu vākšanas, un piekrišana ir balstīta uz pētījuma dizainu un pamatojumu, nevis rezultātiem. Tas palīdz samazināt publikācijas neobjektivitāti un p-hacking.
• Daudzi laboratoriju projekti: Liela mēroga sadarbības projekti, kas atkārto pētījumus vairākās laboratorijās, lai novērtētu atklājumu vispārināmību.
• Atkārtojamības projekts: Vēža bioloģija: Iniciatīva, lai atkārtotu izlasi augstas ietekmes vēža bioloģijas dokumentiem, lai novērtētu vēža izpētes atkārtojamību.
• AllTrials: Kampaņa, kas aicina reģistrēt visus klīniskos izmēģinājumus un ziņot par to rezultātiem.

Globālie skatījumi uz atkārtojamību

Atkārtojamības krīze ir globāla problēma, taču problēmas un risinājumi var atšķirties dažādās valstīs un reģionos. Tādi faktori kā pētījumu finansējums, akadēmiskā kultūra un regulējošā sistēma var ietekmēt pētījumu atkārtojamību. Piemēram:

• Eiropa: Eiropas Komisija ir uzsākusi iniciatīvas, lai veicinātu atklāto zinātni un uzlabotu pētījumu integritāti Eiropas Savienībā. Šīs iniciatīvas ietver finansējumu atklātās piekļuves publicēšanai, datu apmaiņai un apmācībai pētījumu ētikas jomā.
• Ziemeļamerika: Nacionālie veselības institūti (NIH) Amerikas Savienotajās Valstīs ir ieviesuši politiku, lai veicinātu stingrību un atkārtojamību biomedicīnas pētījumos. Šī politika ietver prasības attiecībā uz datu apmaiņu, klīnisko izmēģinājumu iepriekšēju reģistrāciju un apmācību statistikas metodēs.
• Āzija: Tādas valstis kā Ķīna un Indija iegulda lielus līdzekļus pētniecībā un izstrādē, taču tās saskaras arī ar izaicinājumiem pētījumu kvalitātes un uzticamības nodrošināšanā. Āzijā arvien vairāk tiek apzināta atkārtojamības krīze, un tiek veikti centieni veicināt atklāto zinātni un uzlabot pētījumu ētiku.
• Āfrika: Āfrikas valstis saskaras ar unikāliem izaicinājumiem pētījumu veikšanā un atkārtošanā ierobežoto resursu un infrastruktūras dēļ. Tomēr Āfrikā arvien vairāk tiek atzīta atklātās zinātnes un datu apmaiņas nozīme, un tiek īstenotas iniciatīvas šo prakšu veicināšanai.

Pētījumu uzticamības nākotne

Atkārtojamības krīzes risināšana ir pastāvīgs process, kas prasa pastāvīgus pūliņus un sadarbību no pētniekiem, institūcijām, finansēšanas aģentūrām un žurnāliem. Veicinot atklātās zinātnes praksi, uzlabojot statistisko apmācību, mainot stimulu struktūru, stiprinot recenzēšanu un uzlabojot pētījumu ētiku, mēs varam uzlabot pētījumu uzticamību un derīgumu un veidot uzticamāku un ietekmīgāku zinātnisko uzņēmumu.

Pētījumu nākotne ir atkarīga no mūsu spējas risināt atkārtojamības krīzi un nodrošināt, ka zinātniskie atklājumi ir stabili, uzticami un vispārināmi. Tas prasīs kultūras pārmaiņas veidā, kā mēs veicam un novērtējam pētījumus, taču šādu pārmaiņu ieguvumi būs milzīgi, radot ātrāku progresu zinātnē, labākus rezultātus pacientiem un sabiedrībai un lielāku sabiedrības uzticību zinātniskajam uzņēmumam.

Prakstiski ieskati pētniekiem

Šeit ir daži praktiski pasākumi, ko pētnieki var veikt, lai uzlabotu sava darba atkārtojamību:

• Iepriekš reģistrējiet savus pētījumus: Izmantojiet tādas platformas kā OSF, lai pirms datu vākšanas iepriekš reģistrētu savas hipotēzes, metodes un analīzes plānus.
• Dalieties ar saviem datiem un kodu: Padariet savus datus, kodu un materiālus publiski pieejamus, kad vien tas ir iespējams.
• Izmantojiet stingras statistiskās metodes: Konsultējieties ar statistiķi un izmantojiet atbilstošas statistiskās metodes savu datu analīzei.
• Ziņojiet par visiem rezultātiem: Izvairieties no selektīvas ziņošanas un ziņojiet par visiem atklājumiem, tostarp negatīviem vai nekonkrētiem rezultātiem.
• Veiciet atkārtošanas pētījumus: Mēģiniet atkārtot savus atklājumus un mudiniet to darīt arī citus.
• Ievērojiet ziņošanas vadlīnijas: Ievērojiet ziņošanas vadlīnijas, piemēram, CONSORT un PRISMA, lai nodrošinātu pārredzamību un pilnīgumu.
• Apmeklējiet seminārus un apmācības sesijas: Nepārtraukti uzlabojiet savas zināšanas un prasmes pētījumu metodēs un statistikā.
• Iestājieties par atklāto zinātni: Veiciniet atklātās zinātnes praksi savā iestādē un kopienā.

Veicot šos pasākumus, pētnieki var veicināt uzticamāku un uzticamāku zinātnisko uzņēmumu un palīdzēt risināt atkārtojamības krīzi.