发现问题比解决问题更重要，因为解决问题也许只需要数学上或实验上的技能。而提出新的问题，新的可能性，从新的角度看旧问题，却需要极富创造性的想象力。

——爱因斯坦

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什么是科学问题？

——反思在国家自然科学基金申请之前

       国家自然科学基金应该围绕“科学问题”展开。那么，什么是科学问题？对我来说，但凡能够有一丝的进步，无不是因为建立了表象与基本概念（范畴）的有效关联。而所谓的基本范畴，就是科学问题。关联的建立过程，就是提炼科学问题的过程。这就是我的理解。

       我之前在接受环氧沥青制备这个项目的时候，根本不知道何谓“环氧”何谓“沥青”。我是郑州大学化工学院化学工程与工艺专业毕业，跌跌撞撞考进东南大学的。当时既对科研不感兴趣，又从来没有学习过高分子相关的课程。当我导师把题目给我之后，正做这个项目而且即将硕士毕业的师兄劝我换个题目，说这个事很难，之前南京大学有个院士领衔的课题组曾做过，他又做了三年，现状还是合作公司投资数百万人民币建的生产线处于停工状态。

       我父亲经常告诉我，科学是由公理、假设和范畴构成的一个解释世界的逻辑体系；尽管我的父亲不过是一个农民，但他的科学和哲学素养，的确值得尊敬。也多亏我不知道什么叫“环氧”什么叫“沥青”，我才想起这句话。然后，我就开始从这两个名词开始，紧抓范畴（概念），从大百科全书翻起，逐渐深入到专著，期刊和各国的专利。

       幸运的是，问题很快就解决了。但如果完全归结为幸运，也不太合理。因为我努力坚持“结构决定性能”这个基本哲学观念，还算是有点儿方向感的。

       其实当时我对“结构决定性能”根本没有认识，所以我才要“坚持”这个观念。我不喜欢依赖别人，同时鉴于对自己无知的本能的掩饰，也不愿意去跟导师交流。所以，我只能在逼迫自己看书、看文献的时候，从“结构—性能”的角度去思考、总结。那时候，知识储备有限，也谈不上批判性的思考，只是努力跟上文献的思路罢了。然后，逐渐认识到环氧沥青属于一种高分子材料。或许现在看来，这个理解简直是太肤浅了，但这个肤浅的理解把我带到了“共混”和“交联”这两个基本概念面前，我不得不自学了《高分子物理》和《高分子化学》，进一步开始考虑控制“交联”。这不是什么新鲜的概念，也没有什么创新，这是Flory和Stockmayer他们在五六十年前都已经玩过的。我也不求新，能用就拿来，于是就那样了。可能很多事情都是这样：一张纸而已，捅破了就很简单。

       这个事情，让我了解了“概念”的威力！现在想来，这正像“高分子”概念确立之后，高分子科学的迅猛发展一样。只不过，我的层次很低，只是应用了基本概念而已。之后，我就更加有意识的去把所得、所见、所闻往我知道的基本概念上“套”。所以，我很欣赏那些搞理论研究的。我觉得他们是真正的牛人！

       但是，大学学了50-60门课，研究生又看了更多的教材和无数的文献，里面充斥着或新或旧的大量名词，甚至像“纳米”，“基因”都早已走出校园，走向社会了。那么，这么多的概念，跟谁建立关联，如何建立关联呢？

       我觉得，面对一个事物或现象，建立其和基本概念或范畴的关联可以下面几个方面去入手考虑：

       第一，“这个是什么”，直指事物的本质。比如，光是什么？光是波动还是粒子？是粒子，那么经典力学的知识就可以用了；是波动，也有经典的波动理论可以用来解释。这一个基本问题或者叫概念的争论直接导致了物理学的革命。而我之前的研究，也是先把环氧沥青归类到高分子材料的，也就是说环氧沥青其实不是沥青，而是环氧！而环氧问题，从制备的角度来看，就是控制“交联”的问题。这有现成的理论和实验方法可以应用。如果把它归到了沥青这一类里面，就惨了，看的文献估计大都是关于沥青的了，想的问题也都是从沥青出发了，那就离本质越来越远了。为什么呢？因为沥青不是高分子，没有聚合（度）。沥青是一种具有粘弹性的有“溶胶-凝胶”互变潜力的胶体分散系。当然，你要是这样归类了沥青，你可以做出很多的工作，但不是环氧沥青的工作。可见，归类的目的是将现象和相关的知识体系建立联系，为解决问题提供理论基础或方法借鉴。

       第二，“为什么是这样”，涉及到性质、功能等表象的数学、物理或化学本质。比如，“山气日夕佳，飞鸟相与还”。夕阳斜照，漫天烟霞中，鸟儿结伴回巢。这种美好意境依赖于特定的气象，而这种气象是如何产生的呢？如果能归结为气溶胶的丁达尔现象。那么，我们就可以从这里出发，人工制造这种气象了。我之前的研究，环氧沥青具有与橡胶可比的高弹性，超过橡胶的高强度，是不是也可以归类为橡胶材料呢？我们做了尝试，确实有相同之处，当然也有不同。而这种相同与不同，就是我们可控制备材料的控制因素。类比，也是一种发现问题的方法吧，也是一个归类的过程。突然想起四个字：融、会、贯、通。汉字真的是简洁优美啊！扯远了。

       第三，“怎样做到的”，涉及到功能、性质等表象的过程机理或本质问题。我之前的研究，环氧沥青具有高弹高强的力学性能，那么它是怎样做到的呢？我们已经知道了制备过程的控制因素，但依靠这些因素，怎么就产生了这样的性能呢？其过程是怎么回事呢？这从结构的演化过程可以看出，它属于一个反应诱导相分离过程的动力学机制问题，也就是高分子溶液相分离的动力学理论上了。注意，“高分子溶液”这个概念，听起来很轻松吧，内涵太丰富了。

       这个可能有点儿太专业了，我们再考虑一个司空见惯（好像叔本华说过，人们不应去探究难以发现的问题，而应专注于解释这些司空见惯的现象）的问题：“秋风扫落叶”是怎么回事，“春风吹又生”又是怎么回事？或者说“树木是如何感知秋天到了的”，它又是如何知道“春天来了”呢？当然这个问题，有不同的解释。有的说，植物通过感知光照时间的变化，来做出相应的响应。另外，2009年一篇Cell的文章认为，植物细胞染色体中的一个变异组蛋白H2A.Z对某个基因的限制表达是植物对周围温度响应的关键。假定Cell是对的，Cell很牛，我服，那么我有一堆的问题：

       1.遍布植物体内的细胞都会几乎同时产生变异组蛋白H2A.Z吗？显然阳光不是“普照”的啊，其中有没有一个信号的传递过程吗？

       2.如果有，这个传递过程的机理是什么？按我的理解，能这么快传递的，肯定是如电磁场等物理场。我不了解，这是我想象的。如果是电场，那电场是如何产生的呢？

       3.植物的细胞和空气或土壤之间显然存在着一个没有生命的表皮界面，这个表皮是热量必须穿透的屏障。这个传热过程，应该比较简单（当然传热引起表皮结构的变化也未可知啊）。穿过去之后，是温度引起了基因的表达抑制还是温度先引起了电场的变化然后才引起了基因表达抑制呢？

       4.……我的问题太多了。忘了自己在干什么了。呵呵，言归正传。

       我必须声明，我不懂生物学，如果我错了，请不吝赐教，我会认真改正，顺便增长知识，何乐而不为呢？呵呵，另外，我还要声明，我没有提及概念突破这样高度的科学问题，这是囿于我的水平而不是说突破传统或者说经典概念不是科学问题。相反，这样的问题才更有冲击力，而且可以肯定的说，一个传统概念的突破或重构，必将促进人类大踏步的进步。

       司空见惯的问题，经过不同的表述，就变成了科学问题。这也是我想说的，表述方式的转变，其实已经暗示了认识水平的提升。换一种方式表达，其实是在转化表达方式背后的知识体系，而该知识体系就对解决这个问题具有框架性的指导作用。这在国家基金委的文件中，叫“提炼科学问题”。

       我从未申请过国家自然科学基金和青年基金，这只是我自己在准备申请青年基金过程中的一点儿反思。肯定有很多不对的地方，有很多考虑很不完善的地方，恳请各位方家批评指正，小青椒就在此顺便谢过了！

       希望自己能够写完一个基金，写好一个基金，不辜负家人和师长的期望。如果能中，谁不想中呢，再做好一个基金，也绝不能辜负评审专家的信任。

       顺祝各位写基金的都中！2012，幸福安康！

2012-1-3 凌晨