BIOSTATISTICĂ: ISTORIC, DOMENIU DE STUDIU ȘI APLICAȚII - BIOLOGIE - 2025

The Biostatistica este o știință care face parte din statistici, și aplicate altor discipline în domeniul biologiei și medicinei, în principal.

Biologia este un domeniu extins care este responsabil de studierea varietății enorme de forme de viață care există pe pământ - viruși, animale, plante etc. - din diferite puncte de vedere.

Sursa: pixabay.com

Biostatistica este un instrument foarte util care poate fi aplicat studiului acestor organisme, inclusiv proiectarea experimentală, culegerea de date pentru realizarea studiului și rezumatul rezultatelor obținute.

Astfel, datele pot fi analizate într-un mod sistematic, conducând la obținerea de concluzii relevante și obiective. În același mod, are instrumente care permit reprezentarea grafică a rezultatelor.

Biostatistica are o serie largă de subspecialități în biologie moleculară, genetică, studii agricole, cercetări la animale - atât în ​​teren, cât și în laborator, tratamente clinice la om, printre altele.

Istorie

La mijlocul secolului al XVII-lea, teoria statistică modernă a apărut odată cu introducerea teoriei probabilității și a teoriei jocurilor și a întâmplării, dezvoltată de gânditori din Franța, Germania și Anglia. Teoria probabilității este un concept critic și este considerată „coloana vertebrală” a statisticilor moderne.

Câțiva dintre cei mai notabili contribuitori în domeniul biostatisticii și în general statistici sunt enumerați mai jos:

James Bernoulli

Bernoulli a fost un important om de știință și matematician elvețian din vremea sa. Bernoulli este creditat cu primul tratat despre teoria probabilității și distribuția binomială. Capodopera sa a fost publicată de nepotul său în 1713 și este intitulată Ars Conjectandi.

Johann Carl Friedrich Gauss

Gauss este unul dintre cei mai remarcabili oameni de știință din statistici. Încă de la o vârstă fragedă, s-a dovedit a fi un prodigiu pentru copii, făcându-se cunoscut în domeniul științific, de când era doar un tânăr student la liceu.

Una dintre cele mai importante contribuții ale sale la știință a fost lucrarea Disquisitiones arithmeticae, publicată când Gauss avea 21 de ani.

În această carte, savantul german expune teoria numerelor, care compilează și rezultatele unei serii de matematicieni precum Fermat, Euler, Lagrange și Legendre.

Pierre Charles-Alexandre Louis

Primul studiu al medicinii care a implicat utilizarea metodelor statistice este atribuit medicului Pierre Charles-Alexandre Louis, originar din Franța. A aplicat metoda numerică la studii legate de tuberculoză, având un impact semnificativ asupra studenților medicali ai vremii.

Studiul a motivat alți medici să folosească metode statistice în cercetarea lor, ceea ce a îmbogățit foarte mult disciplinele, în special cele legate de epidemiologie.

Francis Galton

Francis Galton a fost un personaj care a avut multiple contribuții la știință și este considerat fondatorul biometriei statistice. Galton a fost vărul naturalistului britanic Charles Darwin, iar studiile sale s-au bazat pe un amestec dintre teoriile vărului său cu societatea, în ceea ce se numea darwinism social.

Teoriile lui Darwin au avut un impact mare asupra lui Galton, care a simțit nevoia de a dezvolta un model statistic care să garanteze stabilitatea populației.

Datorită acestei preocupări, Galton a dezvoltat modele de corelare și regresie, care sunt utilizate pe scară largă astăzi, după cum vom vedea mai târziu.

Pescar Ronald

Este cunoscut ca tatăl statisticilor. Dezvoltarea modernizării tehnicilor de biostatistică este atribuită lui Ronald Fisher și colaboratorilor săi.

Când Charles Darwin a publicat Originea speciilor, biologia încă nu a avut interpretări precise despre moștenirea personajelor.

Ani mai târziu, odată cu redescoperirea operelor lui Gregor Mendel, un grup de oameni de știință a dezvoltat sinteza modernă a evoluției, prin contopirea ambelor corpuri de cunoaștere: teoria evoluției prin selecția naturală și legile eredității. .

Împreună cu Fisher, Sewall G. Wright și JBS Haldane au dezvoltat sinteza și au stabilit principiile geneticii populației.

Sinteza a adus o nouă moștenire în biostatistică, iar tehnicile dezvoltate au fost cheie în biologie. Dintre acestea, se evidențiază distribuția eșantionului, variația, analiza varianței și designul experimental. Aceste tehnici au o gamă largă de utilizări, de la agricultură la genetică.

Ce studiază biostatistica? (Domeniu de studiu)

Biostatistica este o ramură a statisticilor care se concentrează pe proiectarea și execuția experimentelor științifice care se desfășoară în ființe vii, pe achiziția și analiza datelor obținute prin experimentele menționate și pe interpretarea și prezentarea ulterioară a rezultatele analizelor.

Deoarece științele biologice conțin o serie extinsă de obiective de studiu, biostatistica trebuie să fie la fel de diversă și reușește să angajeze varietatea subiectelor pe care biologia își propune să le studieze, să le caracterizeze și să analizeze formele de viață.

Aplicații

Aplicațiile biostatisticilor sunt extrem de variate. Aplicarea metodelor statistice este un pas intrinsec al metodei științifice, astfel încât orice cercetător trebuie să combine statistici pentru a-și testa ipotezele de lucru.

Științele Sănătății

Biostatistica este utilizată în zona de sănătate pentru a produce rezultate legate de epidemii, studii nutriționale, printre altele.

De asemenea, este utilizat direct în studiile medicale și în dezvoltarea de noi tratamente. Statisticile permit să discerne obiectiv dacă un medicament a avut efecte pozitive, negative sau neutre asupra dezvoltării unei boli specifice.

Științe biologice

Pentru orice biolog, statisticile sunt un instrument indispensabil în cercetare. Cu câteva excepții ale lucrărilor pur descriptive, investigațiile în științele biologice necesită o interpretare a rezultatelor, pentru care este necesară aplicarea testelor statistice.

Statisticile ne permit să știm dacă diferențele pe care le observăm în sistemele biologice sunt datorate întâmplării sau dacă acestea reflectă diferențe semnificative care trebuie luate în considerare.

În același mod, permite crearea de modele pentru a prezice comportamentul unor variabile, aplicând corelații, de exemplu.

Testele de bază

În biologie, pot fi specificate o serie de teste care sunt efectuate frecvent în cercetare. Alegerea testului corespunzător depinde de întrebarea biologică la care trebuie să se răspundă și de anumite caracteristici ale datelor, cum ar fi distribuția omogenității acestora.

Teste pentru o variabilă

Un test simplu este comparația cu perechi t a Studentului. Este utilizat pe scară largă în publicațiile medicale și în probleme de sănătate. În general, este utilizat pentru a compara două probe cu o dimensiune mai mică de 30. Presupune egalitate în variații și distribuție normală. Există variante pentru eșantioane pereche sau nepereche.

Dacă eșantionul nu respectă asumarea distribuției normale, există teste care sunt utilizate în aceste cazuri, iar acestea sunt cunoscute sub numele de teste neparametrice. Pentru testul t, alternativa nonparametrică este testul de rang Wilcoxon.

Analiza varianței (prescurtată ca ANOVA) este, de asemenea, utilizată pe scară largă și permite să se identifice dacă mai multe probe diferă semnificativ unele de altele. La fel ca testul t al studentului, presupune egalitate în variații și distribuție normală. Alternativa nonparametrică este testul Kruskal-Wallis.

Dacă doriți să stabiliți relația dintre două variabile, se aplică o corelație. Testul parametric este corelația Pearson, iar cea nonparametrică este corelația de rang Spearman.

Testele multivariate

Este comun să doriți să studiați mai mult de două variabile, astfel încât testele multivariate sunt foarte utile. Acestea includ studii de regresie, analiza corelației canonice, analiza discriminantă, analiza multivariate a varianței (MANOVA), regresia logistică, analiza componentelor principale etc.

Cele mai utilizate programe

Biostatistica este un instrument esențial în științele biologice. Aceste analize sunt realizate de programe specializate pentru analiza statistică a datelor.

SPSS

Unul dintre cele mai utilizate la nivel mondial, în mediul academic, este SPSS. Printre avantajele sale se numără manipularea unor cantități mari de date și posibilitatea de a recodifica variabile.

S-plus și Statistica

S-plus este un alt program utilizat pe scară largă, care permite - ca SPSS - să efectueze teste statistice de bază pe cantități mari de date. Statistica este, de asemenea, utilizat pe scară largă și se caracterizează prin manipularea intuitivă și prin varietatea graficii pe care le oferă.

R

Astăzi, majoritatea biologilor aleg să își efectueze analizele statistice în R. Acest software este caracterizat prin versatilitatea sa, deoarece noi pachete cu funcții multiple sunt create în fiecare zi. Spre deosebire de programele anterioare, în R trebuie să găsiți pachetul care efectuează testul pe care doriți să îl faceți și să îl descărcați.

Deși R ar putea să nu pară foarte ușor și ușor de utilizat, oferă o mare varietate de teste și funcții utile pentru biologi. În plus, există anumite pachete (cum ar fi ggplot) care permit vizualizarea datelor într-un mod foarte profesional.

Referințe

1. Bali, J. (2017) .Basics of Biostatistics: A Manual for Medical Practitioners. Edituri Jaypee Brothers Medical.
2. Hazra, A., & Gogtay, N. (2016). Seria biostatistică modulul 1: Bazele biostatisticii. Jurnal indian de dermatologie, 61 (1), 10.
3. Saha, I., & Paul, B. (2016). Elementele esențiale ale biostatisticii: pentru studenți de licență, postuniversitari de științe medicale, științe biomedicale și cercetători. Editori academici.
4. Trapp, RG, & Dawson, B. (1994). Biostatistică de bază și clinică. Appleton & Lange.
5. Zhao, Y. și Chen, DG (2018). Noile Frontiere ale Biostatisticii și Bioinformaticii. Springer.