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[博主按] 徵得陳越博士的同意，再將他另外一篇有關基金專案申請的精彩文章在本部落格轉發(原文請見PDF附件)，希望對大家有用，同時也衷心感謝陳博士對本人的信任。

問題的提出

為了解函評專家對基金申請書中有關科學問題的評議, 我們研讀了2002-2005年生命科學部六處4740項面上專案(其中畜牧獸醫與水產學科3388項, 動物學科1352項)的20348份專家評議函, 結果表明, 在所有2萬餘份函評意見中, 只有24.1%的評議認為申請人準確地提出了科學問題; 30.4%的評議認為申請人所提出的科學問題不準確或與已有的研究問題重複; 45.5%的評議函沒有對申請專案的科學問題進行評價, 其中很大一部分是申請書中沒有涉及科學問題, 函評專家也不重視, 因而沒有評議。因此, 我們認為有必要引導申請人在科學觀察實驗或文獻閱讀中不斷提出科學問題, 在專案申請書中要對科學問題進行高度凝練, 這對於避免科學研究中低水平的重複或模仿, 增強基金專案的創新性(尤其是原創性)是十分必要的。

凝練科學問題的必要性

科學問題是在一定的科學知識背景下, 存在於科學知識體系內和科學實踐中有待解決的疑難。即便是好的科學問題, 如果得不到深層思考, 得不到高度凝練, 也是無法促進科學發展和技術進步的。同樣, 一個不值得進一步思考和凝練的問題, 其本身就不具備科學價值。

隨著我國經濟的高速發展和政府部門對基礎研究的日益重視, 國內的科研環境已經有了很大的改善。但是, 僅有好的實驗裝置是遠遠不夠的, 關鍵是研究人員要有思想, 要有能夠凝練核心問題的科學素養。

科學問題凝練的必要性至少體現在以下兩個方面:

(1) 科學問題凝練賦予了原始問題新的價值。假說的形成是對科學問題不懈探求的知識結晶, 它是對原始問題凝練而昇華到的一個新的認知層次。一個重大科學問題的提出, 往往會引起多學科多角度的思考, 所謂“仁者見仁, 智者見智”, 會形成不止一種的假說, 甚至形成不同的學派。人類文明的進步, 正是不斷提高認識的起點, 不斷提出新的探索目標。

(2) 科學問題凝練往往會引入新概念新理論。概念和理論是構成人類知識體系的基石; 同時, 有些科學問題凝練中難免會引入一些錯誤的概念或理論, 這些概念或理論在其後具體實驗中被否決的同時, 又會孕育出新的概念或理論。例如, 法國化學家拉瓦錫正是在驗證“燃素”的過程中建立了以氧為中心的燃燒理論; 又如, 對“以太”是否存在的一系列研究, 促使了“光速有限”這一重大科學發現, 而後者正是奠定“狹義相對論”理論的基石。

科學問題的凝練過程

隨著現代科學技術的快速發展, 科研人員在自己熟悉的領域中找到一個適合自己的科學問題並非易事。前人留給後人研究的問題通常是歷經幾代人不懈研究尚未徹底解決的“經典問題”, 此類問題的“懸而未決”多是由於實驗條件或理論依據的侷限性所造成的。對此類問題即使是最有才華的研究人員, 也只能揭開“冰山一角”。另一方面, 隨著社會的發展, 科學技術在不斷解決問題的同時, 又不斷地產生新的問題。

科學問題的凝練過程可分為問項和答域兩個階段。問項涉及提問的內容, 而答域則是對求解範圍的限定。根據答域的限定範圍度, 可將其分為三種類型: 全域類域和特域。

對於解答範圍不給予任何限制的科學問題, 其答域稱為全域。例如“瘧疾是由什麼引起的”, 這個問題肯定了瘧疾病因的存在, 卻沒有規定答案的範圍。此類問題對科學探索的指導作用較差, 這樣的問題往往會作為“潛問題”而植根於研究者的腦中, 對其解答一旦獲得突破, 通常會對人類的認知產生劃時代的影響。

當對一個科學問題有了初步認識, 希望能進一步地深入時, 問題的解答範圍就相應地有了一定程度的限定, 此種問題的答域被稱為類域, 如“清除汙水為何能減少瘧疾的發生”。對此類問題的限定範圍越具體, 對科學研究的指導性就越強, 相應的研究也越深入。此類問題往往代表了科學研究的最前沿, 致力於解決此類問題的研究人員必須不斷跟蹤該領域的最新研究動態, 不斷豐富自己的相關知識, 改善自己的研究策略。

一旦科學問題的答域限定為某個具體的答案時, 此時的答域稱為特域。特域通常是隨著資訊的逐漸積累, 研究者根據科學推理給出的嘗試性解答或假說。例如, “瘧疾是由蚊子傳播的”, 解答或假說提出的同時也就提出了判斷其是非的可能。

對基金專案申請書中關於科學問題凝練的例項分析

在國家自然科學基金的專案申請中, 申請人是否明確地提出了科學問題, 對科學問題凝練是否到位, 不僅反映了申請人對專案選題的理解程度, 同時也是專案能否獲得資助的重要因素。

在1998年動物學科的216份面上申請書中, 有一份題為“鳥類習鳴的神經調控機理”的專案申請，申請人旨在通過動物生理學聲學神經生物學等綜合手段研究鳥腦發聲和學習記憶的機理。5位函評專家綜合意見是選題太大, 申請人對鳥類習鳴的神經調控機理這一科學問題沒有凝練, 所要解決的科學問題不明確, 因而建議不予資助。

1999年, 申請人根據函評專家的評審意見, 將選題修改為“鳥類習鳴的神經調控和發聲模式”。函評專家總體意見還是選題過大, 凝練仍不到位, 科學問題不夠具體, 因而還是建議不予資助。

2000年, 申請人將選題修正為“鳥類發聲和習鳴迴路的關係及其調控模式”, 旨在通過生物聲學和神經生物學的綜合研究手段, 探索和揭示鳥類發聲和習鳴迴路的關係。函評專家認為申請人將鳥類習鳴的神經調控問題凝練到鳥類發聲和習鳴迴路的關係上, 在科學問題的凝練上有很大進步, 但對於面上專案來說, 這個問題仍然偏大, 5位函評專家中2位贊成給予資助, 3位反對給予資助。2001年和2002年, 申請人繼續申請, 儘管在申請書中對科學問題的凝練分別比上一年度有所進步, 但還是沒有突破, 因而均未獲資助。

通過總結多次申請未獲資助的原因, 並結合相關的研究積累和文獻調研, 申請人在2003年對自己所要解決的科學問題進行了高度的凝練, 申報的選題“鳥類前腦習鳴迴路的突觸傳遞及控聲模式”也更為具體, 申請書所側重的科學問題是瞭解鳴禽發聲學習敏感期內前腦發聲習鳴神經迴路相關核團與神經元功能聯絡和突觸傳遞效能, 瞭解前腦有關核團在鳴囀發育和學習記憶中的作用及其聲音調控模式,進而對前腦不同區域在鳴聲控制中的作用做出科學解釋。申請人把“習鳴行為的神經調控”高度凝練後,提出集中研究“前腦習鳴迴路的突觸傳遞及控聲模式”問題。由於申請人在科學問題的提煉方面比前5年有很大的提高, 並避免了關係不太密切的引申, 因而得到了評審專家的良好評價, 歷經6年的申請終於獲得資助。

文字來源：陳越, 溫明章, 杜生明. 從自然科學基金專案申請看科學問題的凝練. 科學通報, 2006, 51(7): 870-872

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