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作为一个科学家detecti有点像ve. Scientists look at a problem or a dilemma, and then collect evidence to form a conclusion. Our society relies on scientists to be correct in their conclusions. For example, every year scientists develop a new flu shot to protect us from getting sick. To do this, they have to perform experiments to figure out which strains of the influenza virus are most likely to affect the population that year. Once they have collected enough experimental evidence, they create a flu shot that will provide the most effective protection from those strains.
我们依靠这些科学家形成正确的结论，并开发正确的流感射击，以保护我们所有人免受疾病的侵害。但是，他们如何确保他们发现的答案是正确的？
这是实验设计进入图片的地方。
什么是实验设计？
实验设计就是计划实验，以确保结果是客观和有效的。
由于实验是科学发现的基本组成部分，因此我们必须很好地设计它们绝对至关重要。设计较差的实验不会提供任何证据来支持特定结论，甚至可能指出不正确的结论。
查看下面的图，由New England Journal of Medicine，其中比较了20个国家 /地区的人均巧克力消费奖与每年巧克力消费的数量。
该图显示了巧克力消费和诺贝尔奖赢得的明显相关性。您可能会查看此图提供的证据，并得出结论，吃巧克力使您更有可能赢得诺贝尔奖，甚至可以使巧克力更加聪明。但是，该图未考虑可能影响赢得诺贝尔奖的其他因素，例如每个国家 /地区的教育标准或可用的研究资金。这是误解因果关系的一个经典示例。
A well designed experiment would account for those other factors, using positive and negative controls to measure whether chocolate actually influences the likelihood of winning a Nobel Prize.
How do you plan an effective experiment?
步骤1：问一个问题
All scientific research starts with a question that you want to answer. For example, does eating chocolate increase intelligence?
步骤2：提出假设
Your hypothesis is a testable explanation of the research question. The experiment you design will give evidence that either supports or refutes that hypothesis. Be careful not to confuse hypotheses with predictions. A prediction is what you thinkwill happen将来，虽然假设可能是对什么的解释is happening现在。
假设可能是：每天吃两盎司的巧克力会增加智商。
步骤3：选择实验模型
The experimental model is the technique and sample you use to test your hypothesis. In other words, what tests you’ll perform, and what test subjects you’ll use. Some experiments use plates of cells, some use mice, some use computer programs, and others use humans. It all depends on what you’re testing!
有许多实验模型，您应该尝试为实验选择最有效的模型。
Step 4: Define variables
一旦有了测试假设的实验模型，就需要定义要测量的变量。在实验中，通常有一个因变量和一个自变量。自变量由实验者控制。因变量是您对自变量变化的响应进行测量的。
In our example, the independent variable is the amount of chocolate consumed, and the dependent variable is the measured change in IQ.
步骤5：创建控件
实验控件使您更确定自变量是对因变量的变化负责的。有两种控制：您期望在阳性对照中有已知的响应，并且预期在负面对照中不会反应。
阳性对照将必须是已知会增加智商的治疗方法，例如经过验证的脑训练运动，而负面控制将完全缺乏治疗。
步骤6：执行实验
现在是时候进行实验了！在测试组，阳性对照和负面对照方面运行测试，并记录结果。
Step 7: Analyze the results
查看结果数据并分析。您的数据是否支持您的假设？
Step 8: Repeat!
一旦您对控件进行了实验，您将了解您的假设是否正确 - 但这仍然没有证明！
我们只有在实验可重现并且在几个复制中的结果一致时，我们才能得出结论。一旦您进行了几次实验并观察到了相似的结果，然后您可以分析数据并开始得出结论。
您准备好设置自己的实验和可疑新药的测试副作用吗？然后尝试我们的实验设计模拟。
关于实验设计虚拟实验室模拟
学习如何设计科学实验的最佳方法是自己尝试。在里面实验设计模拟，，，，you will step into the shoes of a pharmaceutical detective for a day. Your task is to design and carry out an effective experiment to find out if a new drug is causing damage to kidney cells. Here’s a brief overview of the topics you’ll cover in the simulation below.
科学方法
人类一直在努力解释自然现象。在第一个任务中实验设计simulation，您将做到这一点。科学方法为您提供了形成和测试结论的实用模板。使用它，您可以调查现象，获取新知识或纠正并整合实验周围的现有知识。
Design an experiment
在您的下一个任务中，您可以自由地从头开始设计自己的实验，同时在显微镜下检查人类肾细胞。您需要设计和执行实验所需的每个工具都可以使用this virtual lab。You will:
- Choose an experimental model.从酵母细胞，小鼠，人类样品或肾细胞系中选择正确的实验模型，以设计科学的声音实验，以测试可疑药物的效果。而且不要害怕犯错 - 在这个虚拟模拟中，您可以根据需要重复多次实验。
- 定义因变量和自变量。根据您的实验模型，您将作为实验人员操纵哪个变量？您将测量什么？
- Create controls.阳性和阴性对照将帮助您得出结论，可疑化合物是否可能是报道流行病的原因。与仅使用缓冲液的阴性对照相比，您可以研究药物中化合物的作用，以及用已知会导致肾脏损伤的化合物处理的阳性对照。
- 执行实验。After adding the treatments to the positive control, negative control, and experimental group, use the lab equipment to observe the changes in the dependent variable in each experimental group.
- 分析结果并介绍您的发现。查看您的数据，并确定是否支持您的假设。然后在与虚拟教授的会议上介绍您的实验结果。
