البروتوكول العلمي

في بحوث العلوم الطبيعية والاجتماعية ، يُعدّ البروتوكول في أغلب الأحيان منهجًا إجرائيًا مُحددًا مسبقًا لتصميم وتنفيذ التجارب . تُكتب البروتوكولات كلما دعت الحاجة إلى توحيد أساليب المختبر لضمان إمكانية تكرار النتائج بنجاح من قِبل باحثين آخرين في المختبر نفسه أو في مختبرات أخرى. ^{[ 1 ] [ 2 ]} إضافةً إلى ذلك، تتميز البروتوكولات بتسهيل تقييم نتائج التجارب من خلال مراجعة الأقران . ^{[ 3 ]} إلى جانب الإجراءات التفصيلية والمعدات والأجهزة، تتضمن البروتوكولات أيضًا أهداف الدراسة، وأسباب تصميم التجربة، وأسباب اختيار أحجام العينات، واحتياطات السلامة، وكيفية حساب النتائج والإبلاغ عنها، بما في ذلك التحليل الإحصائي وأي قواعد لتحديد البيانات المستبعدة وتوثيقها مسبقًا لتجنب التحيز. ^{[ 2 ]}

وبالمثل، قد يشير البروتوكول إلى الأساليب الإجرائية للمنظمات الصحية والمختبرات التجارية ومصانع التصنيع، وما إلى ذلك، لضمان اتساق أنشطتها (مثل فحص الدم في المستشفى، واختبار المواد المرجعية المعتمدة في مختبر المعايرة، وتصنيع تروس النقل في منشأة ما) مع معيار محدد، مما يشجع على الاستخدام الآمن والنتائج الدقيقة. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

أخيرًا، في مجال العلوم الاجتماعية، قد يشير البروتوكول أيضًا إلى "سجل وصفي" للأحداث المرصودة ^{[ 7 ] [ 8 ]} أو "تسلسل سلوكي" ^{[ 9 ]} لكائن حي واحد أو أكثر، مسجل أثناء النشاط أو بعده مباشرة (مثل كيفية تفاعل الرضيع مع محفزات معينة أو كيفية تصرف الغوريلا في بيئتها الطبيعية) لتحديد "الأنماط المتسقة وعلاقات السبب والنتيجة" بشكل أفضل. ^{[ 7 ] [ 10 ]} قد تتخذ هذه البروتوكولات شكل مذكرات مكتوبة بخط اليد أو وسائط موثقة إلكترونيًا، بما في ذلك تسجيلات الفيديو والصوت. ^{[ 7 ] [ 10 ]}

تتطلب مجالات علمية متنوعة، كعلوم البيئة والبحوث السريرية، عملاً منسقاً وموحداً من قبل العديد من المشاركين. إضافةً إلى ذلك، يجب إجراء أي اختبارات أو تجارب معملية ذات صلة بطريقة سليمة أخلاقياً، بحيث يمكن تكرار النتائج من قبل باحثين آخرين باستخدام نفس الأساليب والمعدات. ولذلك، تُعدّ بروتوكولات الاختبارات والتجارب الدقيقة والمُدققة ضرورية. في الواقع، تُشكّل هذه البروتوكولات المُحددة مسبقاً عنصراً أساسياً في ممارسات المختبرات الجيدة (GLP) ^{[ 11 ]} وممارسات التجارب السريرية الجيدة (GCP) ^{[ 12 ] [ 13 ]} . قد تتضمن البروتوكولات المُصممة للاستخدام في مختبر مُحدد إجراءات تشغيل قياسية (SOP) تُنظم الممارسات العامة المطلوبة في المختبر، أو تُشير إليها. كما قد يُشير البروتوكول إلى القوانين واللوائح السارية على الإجراءات الموصوفة. تتطلب البروتوكولات الرسمية عادةً موافقة فرد أو أكثر - بما في ذلك، على سبيل المثال، دليل المختبر، ومدير الدراسة ^{[ 11 ] ، و} /أو لجنة أخلاقيات مستقلة ^{[ 12 ] -} قبل تطبيقها للاستخدام العام. كما تتطلب الأبحاث الممولة من قبل المعاهد الوطنية للصحة بروتوكولات محددة بوضوح . ^{[ 14 ]}

في التجارب السريرية ، يُصمَّم البروتوكول بعناية فائقة لضمان سلامة المشاركين والإجابة على أسئلة بحثية محددة. يصف البروتوكول أنواع الأشخاص المؤهلين للمشاركة في التجربة، وجدول الاختبارات والإجراءات والأدوية والجرعات، ومدة الدراسة. خلال التجربة السريرية، يخضع المشاركون الذين يتبعون البروتوكول لفحوصات دورية من قِبل فريق البحث لمراقبة صحتهم وتحديد سلامة وفعالية علاجهم. ^{[ 11 ] [ 12 ]} منذ عام 1996، يُتوقع على نطاق واسع أن تلتزم التجارب السريرية التي تُجرى بالإبلاغ عن المعلومات المطلوبة في بيان CONSORT ، الذي يوفر إطارًا لتصميم البروتوكولات والإبلاغ عنها. ^{[ 15 ]} على الرغم من أن بيان CONSORT مُصمَّم خصيصًا للصحة والطب، إلا أن أفكاره قابلة للتطبيق على نطاق واسع في مجالات أخرى تُستخدم فيها البحوث التجريبية.

غالباً ما تتناول البروتوكولات ما يلي: ^{[ 2 ] [ 11 ] [ 12 ]}

• السلامة : تُعدّ احتياطات السلامة إضافة قيّمة لأي بروتوكول، وتتراوح بين اشتراط ارتداء النظارات الواقية وتوفير وسائل احتواء الميكروبات والمخاطر البيئية والمواد السامة والمذيبات المتطايرة. ويمكن تضمين إجراءات الطوارئ في حال وقوع حادث في البروتوكول أو في إجراءات التشغيل القياسية المرجعية .
• الإجراءات : قد تتضمن المعلومات الإجرائية ليس فقط إجراءات السلامة، بل أيضًا إجراءات تجنب التلوث، ومعايرة المعدات، واختبارها، والتوثيق، وجميع المسائل الأخرى ذات الصلة. ويمكن للمشككين استخدام هذه البروتوكولات الإجرائية لتفنيد أي نتائج مزعومة في حال اكتشاف عيوب فيها.
• المعدات المستخدمة : يشمل اختبار المعدات وتوثيقها جميع المواصفات والمعايرات ونطاقات التشغيل اللازمة، وما إلى ذلك. غالبًا ما تؤثر العوامل البيئية، مثل درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي، وغيرها من العوامل، على النتائج. لذا، ينبغي أن يكون توثيق هذه العوامل جزءًا من أي إجراء جيد.
• الإبلاغ : قد يحدد البروتوكول متطلبات الإبلاغ. وتشمل هذه المتطلبات جميع عناصر تصميم التجارب وبروتوكولاتها، بالإضافة إلى أي عوامل بيئية أو قيود ميكانيكية قد تؤثر على صحة النتائج.
• الحسابات والإحصاءات : تتضمن بروتوكولات الطرق التي تُنتج نتائج عددية عادةً صيغًا تفصيلية لحساب هذه النتائج. وقد تتضمن أيضًا صيغة لتحضير الكواشف والمحاليل الأخرى اللازمة للعمل. كما قد تتضمن طرقًا للتحليل الإحصائي لتوجيه تفسير البيانات.
• التحيز : تتضمن العديد من البروتوكولات بنودًا لتجنب التحيز في تفسير النتائج. يُعد خطأ التقريب شائعًا في جميع القياسات. قد تكون هذه الأخطاء أخطاءً مطلقة ناتجة عن قيود الجهاز، أو أخطاء انتشار ناتجة عن استخدام أرقام تقريبية في الحسابات. يُعد تحيز العينة أكثر أنواع التحيز شيوعًا، وأحيانًا أصعبها في التحديد الكمي. غالبًا ما يبذل الإحصائيون جهودًا كبيرة لضمان تمثيل العينة المستخدمة. على سبيل المثال، تكون استطلاعات الرأي السياسي في أفضل حالاتها عند اقتصارها على الناخبين المحتملين، وهذا أحد أسباب عدم اعتبار استطلاعات الرأي عبر الإنترنت علمية. يُعد حجم العينة مفهومًا مهمًا آخر، وقد يؤدي إلى بيانات متحيزة لمجرد حدوث أمر غير محتمل. نادرًا ما يُعطي حجم عينة يبلغ 10، أي استطلاع رأي 10 أشخاص، نتائج استطلاع رأي صحيحة. يُستخدم الانحراف المعياري والتباين لتحديد مدى ملاءمة حجم عينة معين . غالبًا ما يتطلب تأثير الدواء الوهمي وتحيز المراقب إخفاء هوية المرضى والباحثين ، بالإضافة إلى وجود مجموعة ضابطة . ^{[ 12 ] [ 16 ]}

توصي أفضل الممارسات بنشر بروتوكول المراجعة قبل البدء بها للحد من مخاطر تكرار البحث غير المخطط له، ولتمكين الشفافية والاتساق بين المنهجية والبروتوكول. ^{[ 17 ]}