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如何选择好的科学问题:很有用的图解 精选

已有 11555 次阅读 2009-11-15 16:27 |个人分类:科学那些事儿|系统分类:科研笔记|关键词:科学,问题,研究| 研究, 科学, 问题

如何选择好的科学问题,是科学研究中重要的方面。科学网上一些老师也有过讨论。对于科学问题的选择,不同时期的研究者(研究生、博士后、教授/研究员)有什么侧重?什么样的问题是最恰当的?一个实验室的领导者如何理解这些问题从而更好的促进实验室的发展?这些都值得去考虑。

最近,读到一篇论文,题目就叫:How to choose a good scientific problem(Alon U.. Sep. 2009. Molecular Cell 35: 726-728.),作者用图解的方法很好的论述了其中某些问题,让我们来看看。

如图1所示,可以从两个维度上来比较科学问题。横轴定义为科学问题的“可行性”轴,或者叫科学问题的“难易程度”;纵轴定义为科学问题的“兴趣”轴,换句话说,就是科学问题能提供多少新的知识。科学问题的难易一般体现在所用时间长短,及所需的技术能力,而这跟一个人或一个实验室的发展阶段有关(见图2的进一步解释)。从图中还可以看出,容易的问题一般具有较小的科学价值,而具有较大科学价值的科学问题往往有较大难度。不过,不是所有的难的问题都有大的科学价值,有些问题现在看来可能属于没有多少价值的无解问题;而有些容易的问题也可能有大的科学价值。由此来看,理想的情况应该是我们能够发现相对容易但有较大科学价值的问题,这需要对学科领域的全面梳理;当然,我们也应该向虽然难但有重大科学价值的问题发起挑战。



图2在同样两个维度上清楚地显示了科学问题的选择与科研人员发展阶段的关系。1)对于刚刚开始从事研究的研究生们来说,可以选择相对容易解决的科学问题(图2右下角),问题的解决往往能够增加他们的信心,从而有助于其更好的发展;可以想象,如果一开始就选择很难的问题并屡受打击,很多学生可能就丧失了做研究的兴趣。2)对于博士后来说,可以选择相对容易完成、但有较大科学价值的问题,因为博士后工作往往有一般为2-3年的时间限制。3)对于实验室的领导者来说,制定实验室或研究组的发展规划时,应该选择相对较难但需要深入研究的科学问题(图2左上角),可以将这些重要的科学问题分解成不同的部分,让不同的博士后、研究生去解决,以达到训练研究生的目的,这些部分也可以有机的整合从而提供更大的科学价值。 



我觉得有三个方面值得特别注意。一)在选择科学问题时,一定要对所在的领域和相关领域的研究有全面的认识,需要阅读大量的文献资料,跟踪并理解研究进展,这样才能发现好的科学问题,才能知道你所关注的问题是属于哪个层次,这也就是Alon所说的“take your time”。从道理上大家可能都知道应该这么做,但问题是要真的去这么做,而不只是嘴上说说。这方面其实是很多研究者最需要注意的。二)对实验室的领导者来说,尤其是对于刚开始建立实验室的研究者来说,应该确定一些有价值的科学问题来作为实验室长期关注的方向,通过一步步的研究去形成自己的特色。这同样需要做好第一方面,也就是对所在的领域和相关领域的研究有全面的认识。三)要有将科学问题具体化的能力。很多人可能都会选择问题,因为科学问题只需几句话就可以论述清楚,但当设计研究方案及具体实施时,可能觉得很困难。这时候需要重新审视这个科学问题是否适合你,比如你的实验室可能还不具备相关的技术能力;或者说明你没有充分理解这个问题的所有方面,所以不能将其具体化。要做好第三方面,同样需要做好第一方面。

可能不同人对如何选择好的科学问题的认识有所差异,找到其中的共性应该是很有益的,并且共性方面应该是很多的。欢迎大家谈谈自己的看法。

注:Fig. 1 and Fig.2 are modified from Alon (2009). Thank him!



谈谈科学
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