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除了一些安全性評價動物實驗外，我們這里提到的大多數(shù)動物實驗都是整體科學(xué)研究計劃的一個重要組成部分，動物實驗往往是為了證明或演繹某一科研假說而采取的手段。要進行動物實驗的設(shè)計，我們有對一般科學(xué)實驗的整體設(shè)計進行簡單的論述。廣義來講，科學(xué)研究選題是由社會發(fā)展和人們生活水平?jīng)Q定的(如癌癥和心血管疾病的發(fā)生就和人們所處生活環(huán)境有很大的關(guān)系)；狹義來講，科學(xué)研究的選題是由研究機構(gòu)目標(biāo)和能力來決定，或由研究者興趣來決定。

(一)科研假說的形成
科研假說(hypothesis)是科研活動的靈魂，一個立論充分的假說是科研活動成功的一半?？蒲屑僬f的產(chǎn)生途徑有很多，包括科學(xué)家的突發(fā)奇想、查詢文獻獲得、科研交流活動的體會總結(jié)、臨床工作中有新發(fā)現(xiàn)等。但一個科研假說的形成，離不開科研人員扎實的背景知識、求知的渴望和發(fā)現(xiàn)問題的能力。那么，對于大多數(shù)的研究生而言，通過查詢大量文獻而終獲得科研假說是目前普遍的做法。通過文獻數(shù)據(jù)庫(如PubMed、、Elsevier、 CMB、CNKI等)可以查閱各個時期的書刊雜志，閱讀文獻、獲得基本信息。一個研究項目開始前廣泛查閱文獻是為了明確所研究的焦點問題(如哪些已知、哪些未知)，明確相關(guān)研究使用方法，明確適當(dāng)動物模型，以及排除不的重復(fù)研究。另外，隨著社會發(fā)展，動物福利保護深入人心。文獻查閱的另一任務(wù)是對自己想要進行動物實驗尋找替代方法。如果沒有可行的替代方法，也要對動物實驗的性、可行性和可能引起的動物不適進行預(yù)測，為你的動物實驗項目倫理評估進行準(zhǔn)備。

一個好的假說要避免華而不實，不要過大過粗，要恰如其分。如，“A藥抗腫瘤作用機制研究”就過于粗，從題目上很難清楚了解到研究者的想法。又如，要研究基因和疾病的關(guān)系，一般會以“A基因通過調(diào)控B信號通路影響C病的D特性的機制研究”為題。再如，“NIK經(jīng)由Wnt通路調(diào)控 EMT影響結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的分子機制研究”。這樣的題目，別人會很容易清楚研究者的想法。同時，假說的提出還要考慮到實驗者所在實驗室和合作實驗室所能達(dá)到的條件，否則也難以完成。一旦假說確立，下面就要考慮如何進行動物實驗來證明假說。

(二)選擇實驗方法
一個好的科研假說要能夠利用實驗去驗證，不能被驗證的假說形同虛設(shè)。目前來講，大多數(shù)的生物醫(yī)學(xué)項目，尤其是人類疾病相關(guān)的醫(yī)學(xué)科研假說的驗證，往往需要“體內(nèi)(in vivo)”和“體外(in  vitro)”研究相結(jié)合的模式。體內(nèi)實驗主要是利用人類疾病動物模型進行的相關(guān)實驗，包括了模型的設(shè)計、造模、模型評價和模型的干預(yù)實驗等。體外實驗包括組織學(xué)實驗、細(xì)胞學(xué)實驗和相關(guān)的分子生物學(xué)實驗等。不論是體內(nèi)實驗還是體外實驗，都要圍繞驗證假說來開展，具體實驗方法的選擇要以能直接地驗證要說明的問題為*考慮。切不可盲目跟風(fēng)。選用新方法，不考慮方法的適用范圍和局限性，不考慮所要解決的問題實質(zhì)，否則會造成財力、時間和人力的巨大浪費。

(三)項目申請書的組織
很多科研院校，要求研究生具有能夠自主申請科研項目的能力。獲得科技項目資助是進行科研活動的主要資金來源。一般來說，科技項目申請書需要明確提出問題并對其進行的陳述、闡明研究目標(biāo)、提出假說，并進行關(guān)鍵實驗的設(shè)計。科學(xué)問題提出應(yīng)包括實驗將說明的問題是什么，它的意義是什么，如應(yīng)用來改善人類和動物健康可能性、增加對生物學(xué)過程理解的知識等。就目前來講，相當(dāng)大一部分科研項目組織、實施，需要動物實驗方面專業(yè)人士參與，尤其是用到人類疾病動物模型科研項目。
整體動物實驗設(shè)計往往是以項目形式出現(xiàn)，要求立題突出、創(chuàng)新和原創(chuàng)，采用方法手段科學(xué)先進，申請人員具有科學(xué)背景。項目里涉及動物實驗部分一般來講并不需要細(xì)化到每個實驗步驟，簡潔、概括和重點突出動物實驗方法即可。項目批準(zhǔn)后的直接實施者需要在此基礎(chǔ)上對動物實驗進行細(xì)化，制訂詳細(xì)的實驗方案，以便動物實驗順利開展和實施。