Wo kommen eigentlich neue, wissenschaftliche Erkenntnisse her, von denen uns im Fernsehen, in Zeitschriften, in Lehrbüchern oder beim Arzt erzählt wird? Vielleicht fragst du dich auch, ob du (als Nicht-Wissenschaftler?) auch Zugang dazu hast? Denn immerhin wird ein Teil der Forschung in Deutschland durch Steuergelder bezahlt.
Gerade in den biologischen Bereichen wissen wir längst noch nicht alles. Als ich zur Schule ging, hatte ich ein etwas in die Jahre gekommenes Biologie-Kompaktbuch bei mir zu Hause. Nicht die neueste Version.
Vielleicht sagst du dir jetzt: Ach egal, was soll sich in den Grundlagen schon groß ändern? Ich sage dir: Auch hier kommen regelmäßig neue Erkenntnisse hinzu! In meinem Beispiel beschäftigten wir uns mit der tierischen Zelle. Uns interessierte, wie denn eigentlich bestimmte Stoffe in die Zelle (und wieder heraus) gelangen.
Winzige Stoffe können direkt durch die Zellmembran aufgenommen werden, indem die Stoffe von der Membran umschlossen werden. Wasser hingegen kann durch sogenannte Wasserkanäle, die Aquaporine, aufgenommen werden. Lustigerweise kannte mein Lehrbuch diese Aquaporine nicht und so saß ich bei der Stillarbeit da, las den Text und war danach ziemlich erstaunt, dass mir mein veraltetes Bio-Buch dieses Wissen nicht preisgab.
Aber nicht nur für Lehrbücher, sondern auch Ärzte und jeder von uns profitiert von dem neuen Wissen, dass das regelmäßig in den Laboren und Kliniken entdeckt und kombiniert wird. Diese Erkenntnisse werden dann in wissenschaftlichen Schriften veröffentlicht, die sogenannten Publikationen.
Genau darum soll es in diesem Blogbeitrag gehen:
Wie wird Wissen generiert? Welche wissenschaftlichen Veröffentlichungen (Publikationen) gibt es? Kannst auch du auf dieses Wissen zugreifen, bevor es den Weg in Lehrbücher findet? Wie sind diese Veröffentlichungen aufgebaut?
Am Ende dieses Blogbeitrags bist du dann hoffentlich ein Profi darin, Veröffentlichungen zu Themen zu finden, die dich interessieren. Denn so viel kann ich schon mal vorwegsagen: Viele der Veröffentlichungen sind frei zugänglich. Wenn es sich um Veröffentlichungen im klinischen Bereich handelt, dann sind diese sogar häufig auf Deutsch. Der Großteil von Publikationen allerdings ist Englisch.
Von der Forschung zum Lehrbuchwissen – ein grober Fahrplan
Bevor neue Erkenntnisse ihren Weg in z.B. Lehrbücher finden, ist ein ziemlich langer Prozess vorweg gegangen. Diesen wollen wir hier kurz beleuchten:
Aller Anfang ist praktisch – zumindest, wenn wir uns im biologischen Bereich bewegen. Dafür müssen Untersuchungen entweder im Labor oder auch in der Klinik durchgeführt werden.
Grundsätzlich können wir beim Schaffen neuen Wissens zwei Herangehensweisen unterscheiden:
- Wir haben eine Fragestellung und eine Annahme (Hypothese), von der wir ausgehen, dass es die Lösung der Frage sein kann (Studie oder Research Article). Um diese Frage zu beantworten, wird aktiv – zumeist im Labor – geforscht. Viele Vorgänge in Zellen, sei es in unseren Zellen, bei der Entstehung von Krebs oder um Bakterien besser zu verstehen, wurden so entschlüsselt.
- Wir haben ein Problem, z.B. eine Erkrankung, die wir schon ziemlich gut kennen, und wollen diese mit geeigneten Medikamenten behandeln. Wir wissen aber noch nicht, ob und wie gut das Medikament wirkt (klinische Studie).
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden in wissenschaftlichen Veröffentlichungen zusammengeschrieben. Die genauen Elemente einer Publikation schauen wir uns weiter unten (Aufbau von wissenschaftlichen Veröffentlichungen) noch an.
Meist nach Jahren werden neue wissenschaftliche Daten in bestehenden Büchern aufgenommen und aktualisiert. Greifen bestehende Bücher gewisse Themen oder Neuerungen nicht oder nicht vollständig auf, werden in Zusammenarbeit von Wissenschaftlern und Verlagen neue Bücher aufgesetzt.
Das Peer-Review-Verfahren – Publikationen auf ihre Qualität überprüfen
Gute wissenschaftliche Veröffentlichungen werden im Peer-Review-Verfahren veröffentlicht. Bevor eine Publikation allen zugänglich gemacht wird, bewerten andere Wissenschaftler (meist zwei bis drei) die Qualität dieser Forschung.
Diese Wissenschaftler sind ebenfalls mit dem Themengebiet vertraut, waren aber nicht bei der Forschung mit dabei. Dadurch haben sie einen ganz anderen Blick auf die Ergebnisse und die Durchführung.
In diesem Verfahren bewerten die außenstehenden Wissenschaftler, ob die Durchführung korrekt durchgeführt wurde, also an wichtige Kontrollen gedacht wurde. Es wird geschaut, ob die Labormethoden geeignet sind, um die Frage zu beantworten. Ob die Experimente häufig genug wiederholt wurden oder ob eventuell sogar wichtige Untersuchungen fehlen.
Sie bewerten die Qualität der Arbeit und auch, ob sie verständlich geschrieben wurde. Diese Kritik wird den Wissenschaftlern, die ihre Arbeit veröffentlichen wollen, mitgeteilt. Im besten Fall müssen nur kleine Änderungen vorgenommen werden.
Es kann aber auch sein, dass wichtige Bestandteile fehlen. Dann haben die Wissenschaftler einen bestimmten Zeitrahmen, um Experimente zu wiederholen, neu durchzuführen und die Ergebnisse zu liefern.
Erst wenn die externen Wissenschaftler mit den Ergebnissen und der Qualität zufrieden sind, kommt es zur Veröffentlichung der Ergebnisse. Das kann mitunter bis zu einem halben Jahr und sogar länger dauern!
Vor-Veröffentlichungen (noch) ohne Peer-Review-Verfahren
Es gibt aber auch noch eine andere Art wissenschaftlicher Veröffentlichungen: Vor-Veröffentlichungen, die (noch) nicht das Peer-Review-Verfahren durchlaufen haben.
Das heißt: Auch hier wurden Experimente durchgeführt und die entstandenen Ergebnisse und Erkenntnisse zusammengefasst.
Aber: Es hat keine Überprüfung durch außenstehende Wissenschaftler bezüglich der Qualität stattgefunden!
Gerade in der Corona-Pandemie wurden viele wissenschaftliche Erkenntnisse schon vorab der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung gestellt, damit diese Informationen für alle zur Verfügung stehen.
Somit konnten diese wichtigen Erkenntnisse von anderen Forschungsgruppen genutzt werden, ohne dass sie dieselben Experimente ebenfalls durchführen mussten. Eine unglaubliche Zeitersparnis – um Corona zu verstehen und einen Impfstoff schnellstmöglich zu entwickeln, eine gute Sache!
Allerdings liegt dann die Verantwortung der Qualitätsüberprüfung nochmal mehr bei jedem, der sich auf die Erkenntnisse der Studie stützen möchte. Es kann auch sein, dass die Durchführung vollkommener Murks war und die Ergebnisse somit überhaupt nicht aussagekräftig sind.
In den letzten Jahren sind auch vermehrt Zeitschriften entstanden, die wissenschaftliche Ergebnisse generell ohne Peer-Review-Verfahren veröffentlichen. Hier wird Geld und Zeit gespart, da die Überprüfung fast vollständig entfällt.
Solltest du dich für Publikationen im Preprint interessieren, dann schau doch mal auf Biorxiv vorbei.
5 Arten von wissenschaftlichen Veröffentlichungen
Eine Anmerkung gleich vorweg: Der Fokus liegt hier auf wissenschaftlichen Veröffentlichungen mit biologischem Hintergrund. Auch werden hier nicht alle Arten im Detail beleuchtet, sondern eine relevante Auswahl an Publikationsarten. Zu jeder Veröffentlichungsart habe ich dir auch immer ein Beispiel als Link beigefügt.
“Klassische” Studie (Research Article) – Ergebnisse direkt aus der Forschung
Viele Fragestellungen, die sich z. B. mit den grundlegenden Vorgängen in einer Zelle befassen, finden in der Grundlagenforschung statt. Hier geht es darum, Beziehungen zueinander zu verstehen, Stoffwechselwege aufzudecken oder die Besonderheiten von Krebsarten zu begreifen.
Diese Fragestellungen (immer in etwas anderen Blickwinkeln) werden weltweit erforscht. Es werden unterschiedlichste Methoden genutzt, z. B. PCR (die du mittlerweile von der Corona-Diagnostik kennst), um die Frage bestmöglich und allumfassend zu beleuchten. Nicht selten ist dieser Prozess sehr langwierig und von vielen Rückschlägen geprägt!
Wie so oft gilt auch hier: Qualität geht immer vor Schnellschüssen! Die Ergebnisse von wissenschaftlichen Veröffentlichungen müssen belastbar und dürfen keine Eintagsfliege sein! Daher ist Wissenschaft auch immer geprägt von vielen Wiederholungen, die ebenfalls ihre Zeit benötigen.
Wie “schnell” es zu neuen Erkenntnissen kommt, hängt auch immer vom Forschungsthema ab. Es gibt Forschungsbereiche, wie z. B. die Krebsforschung, in der viele verschiedene Arbeitsgruppen tätig sind.
Es gibt aber Bereiche, mit denen sich nur verhältnismäßig wenige Forscher beschäftigen. Hier wird es länger dauern, bis neue Erkenntnisse gewonnen werden. Darunter fallen oft seltene Erkrankungen, deren Erforschung sehr kostenintensiv sind und Gelder meist nicht oder nur im geringen Maß vorhanden sind.
Beispiel: Untersuchung von Antibiotika, die potenziell für EHEC-Infektionen genutzt werden könnten
Review – Zusammenfassung mehrerer Studien zu einem Thema
Wenn mehrere Arbeitsgruppen zu einem Bakterium forschen, können innerhalb weniger Jahre viele neue Erkenntnisse zusammenkommen. Nicht immer ist aber die Zeit da, um alle Veröffentlichungen zu einem Thema genau zu lesen.
Da ist es hilfreich, wenn sich Wissenschaftler die Arbeit machen, alle neuen Veröffentlichungen der letzten Jahre zu einem Thema anzuschauen und die wichtigsten Punkte als eine Art Zusammenfassung zusammenzuschreiben.
Gerade solche Reviews sind super praktisch, um schnell über ein Thema alle wichtigen Informationen zu bekommen. Denn bevor auf die neuesten Erkenntnisse eingegangen wird, werden auch immer die grundlegenden Informationen geliefert – nicht nur für Wissenschaftler interessant und hilfreich 🙂
Beispiel: Antimikrobielle Resistenzmechanismen von Bakterien
Klinische Studien – Erkenntnisse zu Krankheiten und ihrer Behandlung
Alles Grundlagenwissen ist wichtig und nötig. Es braucht aber auch die Beobachtungen von z. B. Krankheiten direkt im Menschen. Das ist wichtig, weil der Mensch immer ein Zusammenspiel vieler verschiedener Organe, Funktionen und Mikroben ist.
Im Labor wird ein kleiner Teil dessen abgebildet. Das klappt meistens schon gar nicht schlecht, kann aber nie die ganze Realität abbilden.
Daher werden auch immer Untersuchungen durchgeführt, um etwa die Wirksamkeit eines Medikaments zur Behandlung einer Erkrankung zu überprüfen (die klassische klinische Studie mit ihren vier Phasen).
Oder, um aus den Diagnosen und Symptomen mehrerer Patienten einer Erkrankung neue Erkenntnisse einer Krankheit zu gewinnen (das ist für die genaue Diagnose wichtig). Diese Art wird Beobachtungsstudie genannt. Die Auswertung erfolgt hier erst im Nachhinein, mithilfe von Daten, die es bereits gibt.
Alle klinischen Studien weltweit werden (privat oder öffentlich finanziert) werden auf ClinicalTrials.gov geführt und können von jedermann eingesehen werden. Hier lässt sich auch nachschauen, welche Medikamente für Corona derzeit in der Erprobung sind.
Meta-Analysen – Vergleich mehrerer Studien
Ähnlich zum Review werden hier die Ergebnisse mehrerer Studien zusammengefasst. Aber nicht nur das! Diese Studien werden auch z. B. hinsichtlich auf einen Handlungserfolg ausgewertet. Bei wie vielen Studien war xyz ebenfalls zu beobachten? Ist dieses Symptom ein „echtes“ Symptom der Erkrankung?
Auch lassen sich Trends erkennen. Meta-Analysen sind also ein statistisches Verfahren, bei dem die Ergebnisse mehrerer Studien zu einer bestimmten Fragestellung untersucht werden. Daraus lassen sich fundierte Aussagen treffen.
Es gibt auch kombinierte Formen, also ein Review kombiniert mit einer Meta-Analyse. Das bietet sich an, um einen aktuellen Überblick zum Stand der Forschung zu geben. Die Ergebnisse können dann für den Leser einfacher in einen Zusammenhang gebracht werden.
Fallstudien – lernen anhand von realen Fällen
Fallstudien können sehr vielseitig sein. In der Klinik können das bestimmte Fälle in der Praxis sein, die entweder zum ersten Mal auftauchen oder aber nicht der gängigen Beschreibung einer Erkrankung entsprechen.
Oft wird also ein klinischer, meist komplizierter Fall beschrieben. Er umfasst neben den Symptomen des Patienten, dem Behandlungsverlauf und -erfolg, auch die Entscheidungen der Beteiligten Ärzte.
Diese Fallstudien werden in der Medizin zur Wissensvermittlung angewandt, um z. B. bei angehenden Ärzten das Denken über das Lehrbuchwissen hinaus zu fördern. Oft dienen Fallstudien auch dazu, Symptome einer Erkrankung klarer ab- und eingrenzen zu können.
Beispiel: Rektales Hodgkin-Lymphom bei einem Patienten mit Colitis ulcerosa
Aufbau von wissenschaftlichen Veröffentlichungen
Nachdem wir die Qualitätsmerkmale guter wissenschaftlicher Veröffentlichungen und die verschiedenen Arten betrachtet haben, kommt nun der Aufbau solcher Publikationen.
Die meisten Veröffentlichungen folgen einem Schema, die Elemente sind bei allen gleich.
Die Elemente von Publikationen
- Zusammenfassung
Soll in kurzer und kompakter Form folgende Fragen beantworten:
Warum wurde die Studie durchgeführt? Wie wurden die Experimente durchgeführt (Kochrezept)? Was wurde gefunden? Was bedeutet das im großen Kontext? - Einleitung
Sie gibt alle wichtigen Informationen, die du als Leser benötigst, um die Ergebnisse zu verstehen. Hier wird allerdings ein wissenschaftliches Grundverständnis vorausgesetzt. Fachbegriffe werden zwar kurz eingeführt, aber nicht im Detail erklärt.
Die Struktur ist so aufgebaut, dass der Leser von den allgemeinen Informationen zu den Details hingeführt wird, die für diese Forschung relevant sind. - Methoden
Um Studien zu verstehen, die Qualität bewerten zu können und die Experimente selbst durchführen zu können, dafür gibt es den Methodenteil. Hier wird jede einzelne Methode mit allen wichtigen Arbeitsschritten und Materialien aufgeführt. Besonders Abweichungen von Standardprotokollen sind wichtig. - Ergebnisse
Alle relevanten Ergebnisse werden genannt und grafisch dargestellt. Dabei werden folgende Fragen beantwortet:
Was wurde durch die Experimente gefunden?
Welche Erkenntnisse gab es – Schlussfolgerung?
Oft werden nicht alle Ergebnisse in diesem Teil eingefügt. Entweder wird auf weitere Veröffentlichungen geführt oder zusätzliche Informationen werden im Anhang beigefügt. - Diskussion
Neben den Ergebnissen das Herzstück einer Veröffentlichung, denn hier geht es ans Eingemachte. Sie soll eine klare Antwort auf eine mögliche Fragestellung in der Einleitung geben. Es soll geklärt werden, wie die Ergebnisse zur Schlussfolgerung passen.
Auch Ergebnisse, die nicht in „unser Bild“ passen, werden diskutiert und eingeordnet. Ansätze, welche weiteren Untersuchungen durchgeführt werden müssen, um die Frage adäquat beantworten zu können, werden erwähnt. - Quellenangaben
Unglaublich wichtig! In der Wissenschaft beziehen wir uns immer auf die veröffentlichten Daten anderer Wissenschaftler. Es wird nicht gemunkelt, sondern anhand von Daten und Fakten argumentiert und Versuche aufgebaut.
Von der Forschung zum Lehrbuchwissen – ein kurzer Überblick
- Neue wissenschaftliche Erkenntnisse werden in wissenschaftlichen Veröffentlichungen, sogenannten Publikationen, veröffentlicht (d.h. der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt)
- Auf ihre Qualität überprüfte Veröffentlichungen durchlaufen einen Peer-Review-Verfahren:
unabhängige Experten in diesem Forschungsgebiet schauen kritisch auf die Veröffentlichung und ob alles Hand und Fuß hat – erst wenn alle zwei/drei Kritiker ihr okay geben, wird veröffentlicht - Es gibt unterschiedliche Arten von Publikationen: “klassische” Forschung (Studie; Research Article), Review, klinische Studien, Meta-Analysen, Fallstudien, …
- Alle wissenschaftlichen Veröffentlichungen sind aus denselben Elementen aufgebaut: Zusammenfassung, Einleitung, Methoden, Ergebnisse, Diskussion, Quellenangaben
- Für Lehrbücher und Schulbücher setzen sich Verlage und Wissenschaftler zusammen, um die Erkenntnisse vergangener Jahre zu bestimmten Themen zusammenzufassen und neu aufzusetzen
- d.h. dass es in Büchern immer einen Zeitverzug gibt, bis aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse ihren Weg dahin finden
- Möchtest du immer auf den aktuellen Stand bleiben, dann hast du mit Publikationen die Möglichkeit, selbst diese Erkenntnisse zu bekommen (meistens; nicht alle Veröffentlichungen sind frei zugänglich)
Wo du nach wissenschaftlichen Veröffentlichungen suchen kannst?
Bevor wir uns Ende des Monats mit dem Mikrobiom, also den Bakterien in unserem Darm und ihren Aufgaben, beschäftigen, behandelt der nächste Blogbeitrag eine wissenschaftliche Veröffentlichung zum Thema TSS, Toxinen und Menstruationstassen.
Anhang dieser Publikation wollen wir uns die einzelnen Elemente anschauen und die wirklich interessanten und wichtigen Ergebnisse dieser Studie erkennen. Wenn du dich also fragst, ob Menstruationstassen eine gute Alternative zu Tampons sind (im Hinblick auf TSS), dann wird der nächste Beitrag was für dich sein 🙂
Alles Liebe
Isabell
