El cuaderno de laboratorio en el quehacer científico

El cuaderno de laboratorio es una bitácora

En el proceso de generar conocimiento científico el cuaderno de laboratorio es mucho más que un simple cuaderno. Es un ejercicio de honestidad, porque solo desde la honestidad podemos llegar a nuestra meta. Un cuaderno no solo recoge lo que nosotros hacemos, es algo que dejamos para aquellos que continúen nuestro trabajo. La ciencia es un árbol. Nosotros tomamos el trabajo de los que nos preceden y tenemos que dejarlo listo y bien explicado para quienes continúen lo que estamos haciendo.

 
Cualquier científico está obligado a elaborar un informe escrito de las actividades que ha desarrollado en el laboratorio y de los resultados obtenidos. Estos informes se recogen en el cuaderno de laboratorio, que es personal e intransferible. En todos los laboratorios en donde he estado como predoctoral o postdoctoral he tenido que dejar mis cuadernos de laboratorio cuando me he ido. En muchos casos, sobre todo en empresas privadas, se considera que el propietario del cuaderno de laboratorio (y de la información que contiene) es la empresa, y su contenido se considera como confidencial.

Si os fijáis, la estructura de un cuaderno de laboratorio es prácticamente exacta a la de un artículo científico

¿Cómo tiene que ser el cuaderno de laboratorio?

Tiene que ser un cuaderno grande, encuadernado con tapa dura (para resistir las duras condiciones del laboratorio), con trama (cuadriculado o milimetrado), para que sea más fácil dibujar gráficos o hacer tablas, y con las páginas numeradas (así sabrás enseguida si falta alguna página). Se recomienda:

• Dejar en blanco las dos primeras páginas para ir haciendo sobre la marcha un índice con los contenidos del cuaderno.

• Utilizar la página de la derecha para anotar los resultados crudos (tal y como salen del instrumento de medida) y los cálculos realizados con ellos. En la página de la izquierda se pueden incluir observaciones personales, detalles que haya que recordar, la interpretación de los resultados y las nuevas ideas que te sugieran. 

• No apuntar nunca los resultados en hojas sueltas, servilletas de papel o en un post-it para luego dejarlos entre las hojas del cuaderno. Lo más probable es que se pierdan o se traspapelen. Escríbelos SIEMPRE SIEMPRE SIEMPRE en el cuaderno. ¿Por qué? por que es un ejercicio de honestidad. No hacemos los cálculos en un papel y luego los pasamos a limpio. Todos los cálculos se hacen en el cuaderno de laboratorio por que así si hay un fallo lo podemos detectar cuando estemos repasando porqué los experimentos no salen. Imagínate que haces un calculo y en vez de tener una solución 0.1 M tienes una solución de 10 M por error. Al tener todos los cálculos en el cuaderno puedes ir analizando retrospectivamente que fuiste lo que hiciste y detectar ese error y subsanarlo.

• Es importante anotar cualquier circunstancia inesperada que surja durante el experimento (cambios de color, precipitaciones, aparatos que no responden, etc.) para ver si han podido afectar el desarrollo del experimento. 

• Si se trata de grandes listas de números, de algún gráfico (un espectro, un cromatograma, una micrografía, etc.) o de un gel, es una buena idea fotocopiarlos y pegar la fotocopia en el cuaderno, guardando a buen recaudo los datos originales. 

¿Cómo hago el informe de mi experimento? 

1.- Lo primero, la fecha 

2.- La introducción debe contener: 

    • un breve fundamento teórico relacionado con el experimento que se va a realizar y algunos   antecedentes relacionados con el tema de trabajo (incluso se pueden incluir referencias) 

    • se puede incluir la reacción química o bioquímica implicada en el experimento 

    • objetivo del experimento: ¿por qué lo hago? y ¿para qué lo hago? en 3 ó 4 frases 

    • puedo incluso indicar el resultado esperado 

En los artículos científicos esta parte es mucho más importante porque incluye un justificación de porqué se realiza el trabajo, se hace una breve revisión de la literatura publicada para explicar la pertinencia de nuestro trabajo ya que no puede ser una repetición de lo que ya está publicado.

3.- Los detalles experimentales: ¿Cómo voy a hacer el experimento? 

• Materiales: indicar los productos que voy a utilizar, la marca, el número de referencia y el lote de fabricación (batch) del producto (por si tengo que reponerlo o hacer algún tipo de reclamación), el número de teléfono del distribuidor al que compro el producto.
• Las disoluciones: Hay que utilizar preferentemente disoluciones recién preparadas para evitar sorpresas. Las botellas que contengan las disoluciones deben estar perfectamente etiquetadas, indicando de qué sustancia se trata, el disolvente utilizado (si no es agua), la concentración, el pH, la fecha de preparación. Asegúrate, antes de iniciar el experimento, de tener cantidad suficiente de disolución. Si hay que utilizar volúmenes grandes de una disolución, es una buena idea prepararla más concentrada (X10) e ir diluyéndola a medida que haga falta. Lo normal es guardar las disoluciones en la nevera. Si se encuentra una disolución sin etiquetar, lo mejor que se puede hacer es tirarla directamente (por la fregadera si es acuosa o en el depósito de disolventes orgánicos). Es fundamental que las balanzas, pipetas automáticas y pH-metros estén perfectamente calibrados para preparar correctamente las disoluciones.
• Los instrumentos: hay que indicar qué tipo de aparato voy a utilizar, marca y modelo. Debo indicar las condiciones de trabajo: longitudes de onda utilizadas, filtros utilizados, tipo de columnas, velocidad de los eluyentes, tiempo de análisis, agitación, temperatura, pH, oscuridad, etc. para que cualquiera sea capaz de reproducir el experimento. Que no se te olvide reservar el aparato que vayas a utilizar con antelación.
• Los controles: Para que un experimento tenga éxito es fundamental diseñar los controles adecuados que me permitan sacar conclusiones a partir de los resultados. Se trata de muestras idénticas a las que voy a utilizar en el experimento pero que no son sometidas a ningún tipo de tratamiento. Así puedo comparar directamente los resultados observados en mi muestra con el control y cuantificar de manera precisa los cambios que se han producido. • Diagrama de flujo: esquema sencillo en el que se detallan los distintos tratamientos a los que voy a someter a la muestra en el transcurso del experimento, en qué orden se van a hacer, a qué tiempos se van a tomar muestras, mediciones, etc.

4.- Resultados: Los resultados numéricos crudos (las medidas que ofrece directamente el aparato) obtenidos a partir de la muestra y del control se anotan directamente en el cuaderno, así como todos los cálculos que se hagan a partir de ellos (restar los valores de los controles, cálculo de velocidades, de concentraciones, etc). Si hay muchos datos y ello significa hacer muchos cálculos, con que se detallen los cálculos de una tanda de resultados ya vale, siempre y cuando se siga idéntico tratamiento de cálculo con los demás datos crudos. Si los resultados son grandes listados de números, fotos o gráficos puedo pegar en la hoja el original o una fotocopia (y tener bien guardados y catalogados los originales). Los datos se pueden representar por medio de gráficas o de tablas, dibujadas directamente en el cuaderno o hechas por ordenador y pegadas en el cuaderno. Ten en cuenta que hay que hacer cada experimento por lo menos dos veces. Es importante asegurarse de que el experimento es reproducible y, además, para representar correctamente los resultados, hay que someterlos a un tratamiento estadístico. 

Presentación  de  los  datos  experimentales: La  forma  más  habitual  de  representar  los  datos  experimentales  es  mediante  gráficos  o tablas.  Cada  gráfico  o  tabla  debe  tener  un  título  que  los  identifique  de  forma inequívoca  de  modo  que  no  se  tenga  ninguna  duda  sobre  lo  que  representan.  En  el  caso de  las  gráficas,  los  ejes  de  coordenadas  deben  estar  perfectamente  definidos  y  las escalas  tienen  que  ajustarse  a  los  datos  obtenidos.  Tanto  en  los  gráficos  como  en  las tablas  es  muy  importante  indicar  las  unidades  de  medida.  Las  unidades  que  se  utilizan normalmente  son  las  del  Sistema  Internacional  (SI).

Exactitud  y  precisión  de  las  medidas  experimentales: Es  importante  darse  cuenta  que  las  medidas  experimentales  nunca  son  del  todo exactas.  Al  realizar  un  mismo  experimento  varias  veces,  o  incluso  al  hacer  varias medidas  de  una  misma  muestra,  los  resultados  numéricos  serán  distintos.  Por  ejemplo, si  se  mide  la  concentración  de  proteína C reactiva  en  sangre  de  una  misma  muestra  siempre  se obtendrán  resultados  distintos.  Las  causas  de  esta  variabilidad  pueden  atribuirse  a  (1) la  misma  propiedad  que  trato  de  medir  (por  ejemplo,  si  el  colesterol  no  se  distribuye uniformemente  en  el  sistema  circulatorio,  la  medida  no  se  corresponde  con  el  valor real),  (2)  al  proceso  de  medición  (aparatos  mal  calibrados,  reactivos  en  mal  estado)  o (3)  al  sujeto  que  realiza  la  medida  (utilización  incorrecta  del  instrumento). En  la  mayoría  de  los  casos,  el  grado  de  fluctuación  entre  una  medida  y  otra  depende, fundamentalmente,  del  propio  proceso  de  medición.  Cuando  un  bioquímico  realiza  una medida,  procurará  utilizar  un  método  experimental  que  sea  preciso  y  exacto: 

• Se  dice  que  un  método  experimental  es  preciso  cuando  los  resultados  son reproducibles.  Es  decir,  si  se  realiza  una  misma  medida  un  número  elevado  de veces,  los  resultados  fluctúan  poco.  
• Se  dice  que  un  método  experimental  es  exacto  cuando  el  resultado  se  acerca mucho  al  valor  real.  Se  considera  como  valor  real  la  media  de  infinitas  medidas experimentales.  La  diferencia  entre  el  valor  observado  y  el  valor  real  es  el  error, o  sesgo,  de  la  medida.  Cuanto  menor  sea  el  sesgo,  más  exacto  será  el  método. 

Para  determinar  el  valor  real  de  una  medida  habría  que  calcular  la  media  de  infinitas medidas,  algo  que  en  la  práctica  resulta  imposible.  Lo  que  se  suele  hacer  es  un  número relativamente  pequeño  de  medidas  (entre  3  y  4)  y  un  análisis  estadístico  que  permita evaluar  la  precisión  de  los  datos  experimentales.  No  merece  la  pena  realizar  un  elevado número  de  medidas  porque  el  incremento  de  la  precisión  no  compensa  el  tiempo, esfuerzo  y  dinero  que  supone  repetir  muchas  veces  un  mismo  experimento.

5.- Conclusiones e interpretaciones: Esta es la parte más importante del informe. ¿Se han obtenido los resultados esperados? 

• Si la respuesta es NO: Repite el experimento para cerciorarte de que, efectivamente, el resultado no se ajusta a la hipótesis. ¿He hecho algo mal? Comprueba que el material de laboratorio que has utilizado estaba limpio y los reactivos y las disoluciones en buen estado. Comprueba que no te has saltado ningún paso del protocolo experimental y que el experimento se ha hecho tal y como se había planteado. ¿Funcionaba bien el aparato? Comprueba que el aparato de medida estaba calibrado y operativo. Comprueba que la sensibilidad del aparato era la adecuada para hacer las medidas. ¿Merece la pena repetir el experimento? En la mayoría de los casos, la respuesta es que sí. ¿Por qué no salen las cosas como esperaba? Puede que el experimento esté mal diseñado o, sencillamente, que la hipótesis de partida sea incorrecta. Recuerda que un experimento nunca sale mal. Si las cosas no han salido como esperabas, replantéate la hipótesis. Piensa más sobre los resultados obtenidos y trata de obtener una explicación alternativa y diseñar un nuevo experimento para confirmarla. En muchos casos, es en estos momentos cuando uno hace descubrimientos realmente interesantes. 

• Si la respuesta es SÍ: Repite el experimento para cerciorarte de que los resultados son reproducibles y así poder asegurar que, efectivamente, el resultado se ajusta a la hipótesis. Trata de sacar conclusiones a partir de los resultados. Comprueba si tus resultados coinciden o no con los que hayan podido publicar otros investigadores (anotando las referencias bibliográficas correspondientes). Si hay alguna diferencia, trata de encontrar explicación. Y lo más importante: ¿Qué nuevos experimentos me sugieren estos resultados?

RUBRICA PARA EVALUAR 

Criterios	Exposición temática (Grupo).	Excelente	Bueno	Insuficiente
Introducción	¿Por qué hago el experimento? y ¿para qué lo hago?.	2.5 puntos Cumple con el requerimiento	1.5 puntos Cumple parcialmente con el requerimiento	0.25 puntos No cumple con el requerimiento.
Materiales	Reconoce los controles positivos y negativos del experimento Indica los productos que voy a utilizar, la marca Indica qué tipo de aparato voy a utilizar, marca y modelo	2.5 puntos Cumple con el requerimiento	1.5 puntos Cumple parcialmente con el requerimiento	0.25 puntos No cumple con el requerimiento.
Resultados	Representa los datos experimentales mediante gráficos o tablas Presenta cada dato numérico proveniente al menos de dos mediciones	2.5 puntos Se entiende perfectamente	1.5 puntos Requiere ayudas para darse a entender	0.25 puntos No cumple el requerimiento
Conclusiones	¿Se han obtenido los resultados esperados?  Si la respuesta es negativo reconoce que ha hecho mal	2.5 puntos Se entiende perfectamente	1.5 puntos Requiere ayudas para darse a entender	0.25 puntos No cumple el requerimiento
	Total criterios	10	6	1