Bilimsel kanıtlar bilimsel çalışmalar yoluyla edilir. Çalışmada kullanılan yönteme çalışmanın tasarımı denir. Eldeki kaynaklara, araştırılan etkilere göre çalışmanın tasarımı değişebilir.
Bilimsel kanıtların hepsi aynı kesinlik ve değerde olmaz. Farklı tasarımlarda çalışmalardan elde edilen kanıtların gücü de farklı olur. Güçlü bir kanıtla yapılan çıkarımın zayıf bir kanıtla yapılana göre daha tutarlı olması beklenebilir (ancak bu şart değildir). Zayıf kanıtlarla daha tutarlı bir çıkarıma ulaşmak için bu kanıtların çoğaltılması, yani benzer çalışmalarla benzer sonuçlara çıkılabilmesi gerekir.
Bilimsel çalışma tasarımları en güçlüden en zayıfa doğru şöyle sıralanır:
Sistematik derlemeler ve meta analizler
Bu çalışmalar belirli bir konudaki araştırmaların, bazı kriterler göz önünde bulundurularak derlenmesi, gözden geçirilmesi ve özetlenerek bir sonuca çıkılması ile yürütülür. Birçok farklı çalışma bir arada değerlendirildiği için taraflılık ve hata faktörleri en aza iner. Aynı konuda yapılan birçok çalışmada ortak bir bulguya çıkılıp çıkılmadığı bu sayede tespit edilir.
Müdahale araştırmaları
Bir müdahalenin insan denekler üzerindeki etkilerini gözlemlemek üzere yapılan bu çalışmaların en güvenilir olanı “çift kör randomize klinik” araştırmalardır. Bu araştırmalarda katılımcılar arasında müdahale uygulanacak ve uygulanmayacak farklı denek grupları rastgele (randomize) belirlenir. Bu şekilde araştırma sonuçlarının toplumdaki rastgele dağılımı temsil etmesi amaçlanır.
Araştırmanın “çift kör” olarak adlandırılmasının nedeni iki kat bilinmezlik içermesidir. Bunlardan biri, araştırmaya katılan deneklerin ne amaçla müdahaleye tabi tutulduklarını bilmiyor olması, diğeri deneklerle iletişimde olan uygulayıcıların hangi gruba müdahale edildiği konusunda bilgisinin olmamasıdır. Bu sayede denekler ve uygulayıcılar nedeniyle ortaya çıkabilecek taraflılık ve bir durumu öne çıkarma eğilimi ortadan kaldırılmış olur.
Gözlemsel çalışmalar
Bu araştırmalarda, bazı durumlar arasındaki ilişkiler gözlemlenerek, bunlar hakkında daha fazla detaylı testler yapılmasına yönelik hipotezler ortaya koyulur. Bu çalışmaların sonuçlarına bakılarak neden-sonuç ilişkisi ortaya koyulamaz. Bu çalışmalarda büyük bir anket grubunda geçmişe dönük ya da geleceğe yönelik gözlemler yapılır. Örneğin, belirli bir rahatsızlıktan dolayı hastanelere başvuran kişilerin sorulara verdikleri cevaplardan ortak özellikleri incelenir. Bu; tütün ya da belli bir ilacın kullanımı, belli bir yiyeceğin tüketimi, belli bir faaliyetin sürdürülmesi olabilir. Aynı şekilde, bir grup insanın sorulara verdikleri cevaplar arasındaki ortaklıklar ile, gelecekte bu insanların yakalandıkları ortak rahatsızlıklar arasında bağıntı olduğu hipotezi ortaya koyulabilir.
Laboratuvar çalışmaları
Her ne kadar laboratuvar hayvanları üzerinde yapılan çalışmalar, insan sağlığı açısından ip uçları içerse de, bu çalışmaların sonuçları doğrudan insanlara uyarlanamaz. Herhangi bir laboratuvar hayvanı ile insan metabolizması arasında çok büyük farklılıklar vardır. Hayvanlar yerine insan hücreleri kullanılması durumunda bile, hücrelerin insan vücudundaki çalışma koşulları, laboratuvar ortamındakinden çok farklı olabilir.
Bilimsel çalışmaların tasarımından kaynaklanan gücü yanında başka faktörler de bulguların bir kanıya varmadaki yeterliliğini etkiler. Bu faktörler aşağıdaki gibi sıralanabilir:
Örneklem
Çalışmaya ne kadar fazla denek katılırsa sonuçlar o kadar güvenilir olur. Ancak katılımcıların toplum genelini temsil edip etmediği de göz önünde bulundurulmalıdır. Toplum genelini ilgilendiren sonuçlara ulaşılabilmesi için deneklerin rastgele seçilmesi gerekir.
Süre
Kısa süreli çalışmalar, beslenme alışkanlıklarının ve bunların değişiminin uzun vadeli etkilerini yansıtamayabilir. Daha uzun süreli çalışmalar, daha tutarlı veriler ortaya koyar.
Karıştırıcı faktörler (Confounding factors)
Çalışmaların sonuçları araştırmacıların hesaba katmadığı gizli faktörler tarafından etkilenebilir. Bunun devamında çalışma sonuçları yanlış sebeplerle açıklanabilir. Bu karıştırıcıların etkisinin çalışma sonuçlarından ayrılması gerekir.
Kontrol grubu
Bir müdahale çalışmasının sonucu, deneysel müdahalenin yapıldığı gruptan elde edilen sonuçların herhangi bir müdahaleye maruz kalmayan kontrol grubundan elde edilen sonuçlarla karşılaştırılması ile ortaya koyulmalıdır. Kontrol grubu olmazsa gözlemlenen etkinin nereden kaynaklandığı da kesin olarak söylenemez.
Taraflılık etkisi
Gıda tüketim anketleri yoluyla, kişilerin kendi beyanlarına dayanılarak derlenen veriler çoğunlukla taraflılık içerebilir. İnsanlar tükettikleri gıdaların miktarını olduğundan daha az ya da daha fazla miktarda beyan edebilir veya en basitinden ne yediklerini hatırlamayabilir. Denekler dışında, araştırmacılar da taraflı olabilir. Bilimsel makaleleri okurken, genellikle makalenin sonunda yer alan “çıkar çatışması” (conflict of interest) bölümünü okuyarak bir taraflılık potansiyeli olup olmadığını görebilirsiniz.