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génération-d'hypothèses

Formuler des questions scientifiques fondées sur des preuves, des hypothèses candidates, des explications rivales, des affirmations causales ou associatives, des prédictions discriminantes, des mesures et des plans d'analyse prêts pour le pré-enregistrement. À utiliser pour transformer des observations ou des résultats préliminaires en plans de recherche transparents et testables, sans traiter les hypothèses comme des faits.

Qu'est-ce que génération-d'hypothèses ?

Cette compétence guide les utilisateurs à travers un processus structuré de génération d'hypothèses scientifiques, en commençant par une observation et en aboutissant à un plan de recherche transparent et testable. Elle insiste sur la distinction claire entre observation, question, hypothèse, mécanisme, prédiction et preuve, et impose des garde-fous éthiques et de sécurité stricts, notamment pour les données sensibles. Le flux de travail en 12 étapes couvre la définition du champ d'application, la documentation des observations, la formulation de questions de recherche (PICO, PECO, etc.), la recherche documentaire datée, la génération d'explications rivales, la déclaration du type d'affirmation (descriptif, causal, etc.), la dérivation de prédictions discriminantes, l'opérationnalisation des mesures, la planification de l'analyse, la prévention du HARKing, et la planification de la réplication. La compétence comprend des outils CLI locaux (scripts Python) pour valider les schémas, vérifier le langage causal, et auditer les preuves, ainsi que des références détaillées sur l'inférence causale, les modèles expérimentaux, et le pré-enregistrement.

Compatible avec~Claude Code~Codex CLI~Cursor
npx skills add https://github.com/K-Dense-AI/scientific-agent-skills/tree/main/skills/hypothesis-generation

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Documentation

Génération d'Hypothèses Scientifiques

Transformez une observation en un ensemble transparent d'explications candidates et de tests. Une hypothèse est une proposition à remettre en question, pas un résultat, un fait, un diagnostic ou une recommandation.

Limites non négociables

Avant d'utiliser du matériel non publié, sensible, contrôlé, personnel, propriétaire, soumis au contrôle des exportations ou lié à la sécurité :

  1. Confirmer l'autorisation et les politiques institutionnelles, de financement, d'édition, d'utilisation des données, de confidentialité et d'IA applicables.
  2. Conserver le matériel localement, sauf si un humain autorisé approuve explicitement une destination externe nommée et un périmètre de données.
  3. Minimiser les entrées. Ne pas placer de données sensibles ou non publiées dans des recherches web ou des systèmes d'IA externes sans autorisation.
  4. S'arrêter au point de contrôle approprié pour les humains, animaux, la biosécurité, le double usage, la gouvernance des données ou la réglementation.

Ne jamais :

  • présenter une hypothèse, un mécanisme, un effet causal, une citation ou un schéma apparent comme une preuve établie ;
  • revendiquer la nouveauté parce qu'une recherche rapide n'a rien trouvé ;
  • inférer la causalité à partir d'une association, d'un ordre temporel seul, d'une précision prédictive ou d'une sortie de modèle ;
  • fournir un diagnostic, un traitement, une dose, un pronostic ou tout autre avis clinique spécifique à un patient ;
  • fournir des détails expérimentaux nuisibles d'optimisation ou opérationnels pour les agents pathogènes, toxines, armes, évasions ou autres mauvais usages ;
  • contourner les comités d'éthique (IRB/REC, IACUC, IBC), la biosécurité, le double usage, la confidentialité, les examens juridiques ou réglementaires ;
  • fabriquer des sources, des identifiants, la couverture de recherche, des données, des résultats, des approbations ou des pré-enregistrements ;
  • noter, classer, sélectionner, accepter ou rejeter automatiquement des hypothèses scientifiques.

Si une demande franchit un point de contrôle de sécurité, produisez uniquement une note de haut niveau sur les risques/la supervision et orientez-la vers l'autorité locale qualifiée. Ne continuez pas avec des détails opérationnels.

Garder les objets distincts

ObjetSignification
ObservationCe qui a été mesuré, remarqué ou rapporté, avec provenance et incertitude
Question de rechercheLa question pouvant recevoir une réponse qui définit le champ d'application
HypothèseUne proposition explicative ou relationnelle candidate
MécanismeLe processus proposé reliant les conditions à un résultat
Estimande causalLe contraste causal précisément défini à estimer
PrédictionUne implication observable dérivée avant de vérifier le résultat cible
Explication alternativeUne explication rivale, incluant les biais ou les explications non causales
Hypothèse nulleUn modèle d'absence d'effet/de différence spécifié utilisé par une analyse
Contrôle négatifUn contrôle dont on s'attend à ce qu'il ne fonctionne pas via le mécanisme proposé
OpérationnalisationComment un construit devient une variable, une mesure, une intervention ou une catégorie
Plan d'analyseTransformations, modèles, contrastes, incertitude et règles de décision pré-spécifiés
PreuveObservations ou sources qui appuient une affirmation ; jamais l'affirmation elle-même

Ne pas confondre ces étiquettes. Une histoire mécaniste n'est pas une prédiction ; une prédiction n'est pas une preuve ; le rejet d'une hypothèse nulle ne prouve pas un mécanisme ; le soutien à un candidat n'élimine pas les rivaux non considérés.

Flux de travail

1. Exécuter le point de contrôle de champ et de sécurité

Enregistrer :

  • propriétaire humain responsable et utilisation prévue ;
  • sensibilité des données, autorisation, conservation et traitement autorisé ;
  • personnes, animaux, écosystèmes, communautés ou intérêts de sécurité affectés ;
  • examens requis en matière d'éthique, de faisabilité, de biosécurité, de double usage et de réglementation ;
  • blocages non résolus et expertise de domaine nécessaire.

Aucune approbation de script n'est une approbation éthique, de sécurité, réglementaire ou scientifique.

2. Geler l'observation

Rédiger l'observation avant l'interprétation :

  • mesure ou source ;
  • population, système, lieu et temps ;
  • unité d'observation et unité d'analyse ;
  • incertitude, données manquantes, exclusions et prétraitement ;
  • si le schéma était attendu, exploratoire ou sélectionné après l'affichage des résultats.

Utiliser « rapporté », « observé » ou « associé », pas un langage causal, sauf si un plan causal et un estimande le justifient.

3. Cadrer la question de recherche

Choisir un cadre uniquement lorsqu'il convient :

  • PICO/PICOT pour les questions d'intervention/efficacité : population, intervention, comparateur, résultat, et optionnellement le temps.
  • PECO pour les questions d'exposition.
  • Population–test index–référence standard–condition cible pour la précision diagnostique.
  • Population–facteur pronostique–résultat–temps pour le pronostic.
  • Un cadre construit–contexte–résultat spécifique au domaine pour un travail qualitatif, descriptif, mécaniste ou théorique.

PICO n'est pas un modèle universel. Définir les parties prenantes, le contexte, les limites, la faisabilité et quelle réponse changerait les connaissances ou la pratique. FINER est un mnémonique d'affinement de question — Faisable, Intéressant, Nouveau, Éthique, Pertinent — pas un système de notation. Traiter « Nouveau » comme non résolu jusqu'à ce qu'une recherche documentée et adaptée à l'objectif et un examen d'expert le soutiennent.

4. Établir une limite de preuve datée

Rechercher avant de faire des déclarations dépendantes de la littérature. Privilégier la recherche primaire, les politiques officielles, les articles de méthodes primaires, les directives de signalement actuelles et les revues systématiques utilisées pour l'orientation.

Enregistrer :

  • date de recherche et date limite ;
  • bases de données/index, requêtes, filtres et limite de filtrage ;
  • types de sources inclus et exclus ;
  • sources soutenant, contestant ou contextualisant chaque affirmation ;
  • limitations connues d'accès, de langue, de base de données et de temps.

Une recherche peut établir ce qui a été recherché, pas une absence universelle. Dire « non localisé dans les limites de recherche documentées », jamais « aucun travail antérieur n'existe ». Utiliser assets/search_boundary_template.json, assets/evidence_ledger_template.csv, et references/literature_search_strategies.md.

5. Générer des rivaux avant de choisir des tests

Créer plusieurs candidats à partir de classes explicatives vraiment différentes lorsque c'est plausible :

  • mécanisme proposé ;
  • artefact de mesure ou de traitement ;
  • facteur de confusion ou cause commune ;
  • sélection ou attrition ;
  • conditionnement sur un collider ;
  • causalité inverse ;
  • différences temporelles, contextuelles ou de condition limite ;
  • variation stochastique ;
  • mécanismes concurrents à une autre échelle.

Générer un ensemble initial de rivaux indépendamment avant une expansion assistée par IA pour réduire l'ancrage et l'homogénéisation. Ne pas forcer un nombre fixe ou une symétrie factice. Conserver chaque candidat étiqueté candidat.

Le modèle d'inférence forte de Platt motive les hypothèses alternatives et les tests cruciaux, mais les alternatives échouées ne rendent pas le survivant vrai. Les alternatives inconnues, les hypothèses auxiliaires, l'erreur de mesure et les mécanismes mixtes restent possibles.

6. Déclarer le type d'affirmation et l'estimande

Classifier chaque cible comme :

  • descriptive ;
  • associative ;
  • prédictive ;
  • causale ;
  • mécaniste.

Pour une cible causale, définir avant l'analyse :

  • population ou système cible ;
  • intervention/exposition et comparateur ;
  • résultat et horizon temporel ;
  • résumé au niveau de la population ;
  • versions du traitement et gestion des événements intercurrents le cas échéant ;
  • hypothèses d'identification et analogue de l'essai cible/plan.

Documenter séparément les risques de confusion, de sélection, de collider, de mesure et de causalité inverse. Une estimation causale observationnelle reste dépendante des hypothèses. Utiliser references/causal_inference_and_claims.md.

7. Dériver des prédictions discriminantes

Pour chaque candidat :

  1. Énoncer les conditions et les conditions limites.
  2. Nommer l'observable et la mesure.
  3. Énoncer le schéma attendu et l'incertitude.
  4. Énoncer un résultat incompatible avec le candidat sous les hypothèses déclarées.
  5. Contraster le résultat attendu avec au moins un rival.
  6. Définir les résultats indéterminés et ce qui serait appris d'eux.

Privilégier les tests où les rivaux prédisent des résultats significativement différents. Ajouter des contrôles positifs, de procédure et négatifs lorsque cela est scientifiquement approprié. Un contrôle négatif doit être incapable de fonctionner via le mécanisme cible tout en partageant les voies de biais pertinentes ; ce n'est pas un groupe non traité décoratif.

Utiliser assets/prediction_rival_matrix_template.csv et assets/falsification_controls_template.json.

8. Opérationnaliser et valider la mesure

Pour chaque construit, enregistrer :

  • rôle de la variable et définition opérationnelle ;
  • population/système, unité, moment et conditions ;
  • instrument/méthode, étalonnage, contrôle qualité et mise en aveugle ;
  • fiabilité/reproductibilité ;
  • preuves de validité et applicabilité ;
  • données manquantes, limites de détection, transformations, points de coupure et leurs justifications ;
  • invariance de la mesure ou comparabilité inter-groupes le cas échéant ;
  • biais et limitations de mesure prévisibles.

Ne pas traiter un proxy pratique comme le construit lui-même. Valider avec :

python3 scripts/check_operationalization.py local-operationalization.json

9. Adapter le plan et l'analyse à l'affirmation

Spécifier :

  • échantillonnage, unité expérimentale, répartition, randomisation, mise en aveugle et contrôles ;
  • règles d'inclusion/exclusion et d'arrêt ;
  • justification de la taille de l'échantillon, de la précision ou de l'information basée sur les hypothèses déclarées ;
  • résultats, contrastes, estimandes, modèles, mesures d'effet et incertitude ;
  • gestion des données manquantes et des événements intercurrents ;
  • multiplicité entre les résultats, les modèles, les sous-groupes, les analyses intermédiaires et les hypothèses ;
  • hypothèses, diagnostics, robustesse et analyses de sensibilité ;
  • plan de réplication ou de validation indépendante ;
  • ce qui est confirmatoire versus exploratoire.

Ne pas utiliser de minima universels de taille d'échantillon. Ne pas interpréter une valeur p seuillée comme la probabilité qu'une hypothèse soit vraie ou comme l'importance de l'effet. Voir references/experimental_design_patterns.md.

Pour les essais d'intervention, utiliser les directives actuelles du protocole SPIRIT 2025 et les directives de rapport CONSORT 2025 le cas échéant. Elles améliorent l'exhaustivité ; elles ne certifient pas la qualité de la conception, l'éthique ou la conformité réglementaire.

10. Prévenir le HARKing et exposer les écarts

Avant d'accéder aux résultats cibles, horodater la question, les candidats, les prédictions, les résultats, les exclusions, les transformations, l'analyse, la multiplicité, le plan de données manquantes et la règle d'arrêt lorsque cela est possible.

Après :

  • étiqueter les idées et analyses dépendantes des données comme exploratoires ;
  • conserver et rapporter les analyses planifiées ;
  • lister les écarts avec la date, la justification, la personne qui a décidé et l'impact attendu ;
  • ne jamais réécrire un schéma observé comme une prédiction a priori.

Le pré-enregistrement est un plan transparent, pas une interdiction d'adaptation. Les Registered Reports ajoutent une évaluation par les pairs en aveugle des résultats et une acceptation de principe selon la politique de la revue. Voir references/preregistration_and_open_science.md.

11. Planifier la réplication et la mise à jour

Distinguer :

  • reproductibilité : résultats computationnels cohérents à partir des mêmes données/code/conditions ;
  • réplicabilité : cohérence entre des études collectant de nouvelles données pour la même question.

Préserver la provenance, les versions, le code, les matériaux et les journaux de décision lorsque le partage est autorisé. Planifier une réplication indépendante ou des tests de transport à travers les limites pertinentes. Mettre à jour le statut du candidat lorsque des preuves contraires, nulles ou de réplication arrivent ; ne pas cacher les résultats négatifs.

12. Appliquer la responsabilité humaine

L'humain responsable doit vérifier :

  • chaque citation et lien source-affirmation ;
  • la plausibilité du domaine et la validité de la mesure ;
  • les hypothèses causales et la conception statistique ;
  • l'état éthique, de faisabilité, de sécurité, de confidentialité et réglementaire ;
  • tout texte, idée et citation assistés par IA ;
  • si une expertise plus large ou un apport de la communauté est nécessaire.

L'IA peut confabuler des citations, ancrer le raisonnement et homogénéiser les ensembles de candidats. Enregistrer l'utilisation autorisée de l'IA et l'influence matérielle. Maintenir une idéation humaine indépendante et une génération de rivaux dans le processus.

Index des outils locaux

Tous les CLI sont bornés, sans dépendance, locaux, déterministes et non notants :

TâcheRessourceCommande
Schéma d'enregistrement d'hypothèseassets/hypothesis_record_template.jsonpython3 scripts/validate_hypothesis_schema.py record.json
Liste de contrôle de mesureassets/operationalization_template.jsonpython3 scripts/check_operationalization.py checklist.json
Matrice prédiction/rivalassets/prediction_rival_matrix_template.csvpython3 scripts/validate_prediction_matrix.py matrix.csv
Vérification du langage d'affirmationMarkdown annotépython3 scripts/lint_causal_claims.py draft.md
Falsification/contrôlesassets/falsification_controls_template.jsonpython3 scripts/check_falsification_controls.py controls.json
Audit de preuve/sourceassets/evidence_ledger_template.csv + assets/search_boundary_template.jsonpython3 scripts/audit_evidence_ledger.py ledger.csv boundary.json
Échafaudage de pré-enregistrementassets/preregistration_scaffold_template.mdpython3 scripts/generate_preregistration_scaffold.py record.json -o preregistration.md

Les codes de sortie sont 0 pour une sortie structurellement valide, 1 pour une validation terminée avec erreurs, et 2 pour une entrée mal formée/non sûre. Les rapports valident uniquement les déclarations et la cohérence interne ; ils ne vérifient pas la vérité scientifique ni ne choisissent une hypothèse. Les schémas complets sont dans references/tool_reference.md.

Références

  • references/concepts_and_workflow.md — modèle d'objet, inférence forte, incertitude et cycle de vie des candidats
  • references/hypothesis_quality_criteria.md — critères d'examen humain non notants
  • references/literature_search_strategies.md — recherche documentaire traçable et bornée
  • references/causal_inference_and_claims.md — estimandes et risques de biais causal
  • references/experimental_design_patterns.md — conception, contrôles, mesure, multiplicité et réplication
  • references/preregistration_and_open_science.md — pré-enregistrement, Registered Reports, écarts et science ouverte
  • references/ethics_safety_and_ai.md — points de contrôle de surveillance, double usage, traitement des données et IA responsable
  • references/tool_reference.md — schémas CLI, limites et exemples
  • references/source_ledger.md — notes de sources faisant autorité et datées
  • references/security_validation.md — résultats de base et dossier de validation

Le registre source groupé est assets/source_ledger.csv, vérifié jusqu'au 2026-07-23. Revérifier les politiques et directives sensibles au temps avant une date ultérieure.

Individual skills in this repo

This repo contains 20 individual skills — each has its own dedicated page.

adaptyv

How to use the Adaptyv Bio Foundry API and Python SDK for protein experiment design, submission, and results retrieval. Use this skill whenever the user mentions Adaptyv, Foundry API, protein binding assays, protein screening experiments, BLI/SPR assays, thermostability assays, or wants to submit protein sequences for experimental characterization. Also trigger when code imports `adaptyv`, `adaptyv_sdk`, or `FoundryClient`, or references `foundry-api-public.adaptyvbio.com`.

aeon

This skill should be used for time series machine learning tasks including classification, regression, clustering, forecasting, anomaly detection, segmentation, and similarity search. Use when working with temporal data, sequential patterns, or time-indexed observations requiring specialized algorithms beyond standard ML approaches. Particularly suited for univariate and multivariate time series analysis with scikit-learn compatible APIs.

alphagenome

Look up precomputed AlphaGenome Atlas effects for any GRCh38 single-nucleotide variant (AVI score with Phred and 18 SHAP feature attributions, plus raw and quantile scores for RNA-seq, DNase, ATAC, ChIP-TF, ChIP-histone, CAGE, PRO-cap, splicing, polyadenylation and contact-map tracks), score variants or scan windows on demand with the AlphaGenome model for human and mouse (variant scoring, in silico mutagenesis, REF-versus-ALT track prediction), and build Atlas website deep links. Use when the user mentions AlphaGenome, AlphaGenome Atlas, AVI or AlphaGenome Variant Impact, DeepMind variant effect prediction, or wants to prioritise or mechanistically interpret non-coding, regulatory, splicing, enhancer, promoter, or chromatin-accessibility effects of SNVs from a VCF, credible set, or region. Research use only; not a clinical tool.

analytical-method-validation

Plan, execute, and document validation, verification, and transfer of analytical procedures under the governing framework - ICH Q2(R2) and Q14, USP <1220>/<1225>/<1226>, ICH M10 bioanalytical, CLSI EP, or ISO/IEC 17025. Use for HPLC, LC-MS/MS, GC, CE, ICP-MS, dissolution, qNMR, qPCR, NIR, and ligand binding or cell-based assays whenever the question is whether a procedure is fit for its intended purpose. Triggers include

anndata

Data structure for annotated matrices in single-cell analysis. Use when working with .h5ad files or integrating with the scverse ecosystem. This is the data format skill—for analysis workflows use scanpy; for probabilistic models use scvi-tools; for population-scale queries use cellxgene-census.

arbor

Autonomously improve a real artifact (code, training recipe, agent harness, data pipeline, prompt) against an objective and an evaluator, using Hypothesis Tree Refinement (HTR) from the Arbor paper. Use this whenever someone wants to iteratively optimize something over many experiments without overfitting — e.g.

arboreto

Infer gene regulatory networks (GRNs) from gene expression data using scalable algorithms (GRNBoost2, GENIE3). Use when analyzing transcriptomics data (bulk RNA-seq, single-cell RNA-seq) to identify transcription factor-target gene relationships and regulatory interactions. Supports distributed computation for large-scale datasets.

astropy

Core Python library for astronomy and astrophysics workflows that need Astropy APIs, including units/quantities, coordinates, FITS I/O, tables, time systems, WCS, and cosmology. Use when implementing or debugging astronomical data analysis code with Astropy.

autoskill

Observe the user

benchling-integration

Benchling Python SDK and REST API integration for registry entities, inventory, ELN entries, workflows, Benchling Apps, and Data Warehouse queries. Use when automating lab data with benchling-sdk or the v2 API.

bgpt-paper-search

Search scientific papers and retrieve structured experimental data extracted from full-text studies via the BGPT MCP server. Returns 25+ fields per paper including methods, results, sample sizes, quality scores, and conclusions. Use for literature reviews, evidence synthesis, and finding experimental details not available in abstracts alone.

bids

>

biopython

Comprehensive molecular biology toolkit. Use for sequence manipulation, file parsing (FASTA/GenBank/PDB), phylogenetics, and programmatic NCBI/PubMed access (Bio.Entrez). Best for batch processing, custom bioinformatics pipelines, BLAST automation. For quick lookups use gget; for multi-service integration use bioservices.

bioservices

Unified Python interface to 40+ bioinformatics services. Use when querying multiple databases (UniProt, KEGG, ChEMBL, Reactome) in a single workflow with consistent API. Best for cross-database analysis, ID mapping across services. For quick single-database lookups use gget; for sequence/file manipulation use biopython.

bulk-rnaseq

End-to-end bulk RNA-seq orchestrator — takes raw FASTQ reads through QC and trimming (FastQC, fastp/Trim Galore), alignment and quantification (STAR, Salmon, featureCounts), assembles a gene-level counts matrix, then hands off to differential expression (pydeseq2), pathway/GSEA enrichment (pathway-enrichment), and publication figures (scientific-visualization). Use whenever the user has bulk RNA-seq reads or quant output and wants a complete, reproducible differential-expression workflow — e.g.

cellxgene-census

Query the CZ CELLxGENE Census programmatically for versioned public single-cell and spatial transcriptomics data. Use when you need population-scale cell metadata, gene expression slices, Census summary counts, source H5AD URIs/downloads, embeddings, spatial Census data, or reference atlas comparisons across organisms, tissues, diseases, assays, and cell types. For analyzing your own local single-cell data use scanpy, anndata, or scvi-tools.

cirq

Google quantum computing framework. Use when targeting Google Quantum AI hardware, designing noise-aware circuits, or running quantum characterization experiments. Best for Google hardware, noise modeling, and low-level circuit design. For IBM hardware use qiskit; for quantum ML with autodiff use pennylane; for physics simulations use qutip.

citation-management

Comprehensive citation management for academic research. Search OpenAlex, PubMed, and Google Scholar for papers, extract accurate metadata, validate citations, and generate properly formatted BibTeX entries. This skill should be used when you need to find papers, verify citation information, convert DOIs to BibTeX, or ensure reference accuracy in scientific writing.

clinical-decision-support

Prepare and validate research-only clinical decision-support evaluation, evidence-profile, cohort, survival, biomarker/model, privacy, and governance artifacts. Use for aggregate or synthetic research documentation and traceability—not patient care or live clinical operation.

clinical-reports

Create safety-bounded draft structures and run local deterministic checks for clinical case, diagnostic, trial, safety, and aggregate research reports. Use only with synthetic, de-identified, or aggregate inputs and verified source-fact manifests; every output requires qualified review.

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