清楚科学问题对于科学研究是很关键的

（王德华）

这个帖子主要针对高中生、大学生和硕士生初期的科研。

现在许多高中生参与了科研活动，大学生也在积极实践科研活动，硕士研究生结束基础课后面临着一项重要的科研活动就是选题。所谓选题，就是选择科学问题，选择自己感兴趣的问题，选择可行性高的问题，选择创新性强的问题，选择有意义的问题。什么是科学问题？什么是有意义的科学问题，什么是创新性的科学问题，等等，这个问题就大了，但却是每个从事科研活动的人必须清楚和明白的一个问题。

我们经常读到早先的学术论文，尤其是在信息闭塞时代的中文期刊，文章的前言写的往往很简单，一般很多论文是在介绍了国内外的相关进展后，然后说关于某个方面的研究在国内还没有研究、或者国内某种生物上还没有见到相关研究，某个参数指标还没有在自己要研究的生物身上进行过测定，等等，所以我们就开展了这项工作。这种前言的写作方式很普遍，科研看出来基本是重复性研究或者模仿性研究。这些研究有些是有意义的，初期模仿也是有必要的，但不可以作为科研的模式学习。科学研究的本质是探索未知，解释自然规律。所以，在从事一项研究之前，在调研、查阅我文献的基础上，要发现和提出科学问题。根据自己提出的科学问题，进行相关科研活动，如设计实验、收集数据、分析数据、撰写论文、投稿发表等等。

举个对动物限制食物的动物生理学实验。动物生理学上关于动物能量（热量）摄入与体重的关系的问题有很多研究，一个方式是利用限制食物（热量、能量）的方式，对动物处理一段时间后，观察相关指标参数的变化，分析限制食物（热量）后产生的效果。有文献上报道，线虫80% 限食处理后 （喂动物八成饱），线虫的平均寿命延长了15-30%。学生读到文章后，马上想在田鼠上做类似的研究。以对话方式说明如下：

问：为什么要做这个实验？

答：与人类健康相关，有意义，感兴趣。

问：既然已经有结论了，为什么还要做呢？

答：那篇文章的实验动物是线虫，田鼠没有结果。文章报道限食80%，我想限食60% 看看。

问：为什么限食60%？

答：也许效果更好，还没有发现限食60%的研究。

问：为什么不限食65%？70%？75%？85%？90%？

答：有时间的话，我会多做。我想先做60%限食的。

问：动物限食65%，时间久了，能存活下来吗？

答：不知道，先试试看。不行的话，75%限食看看。

问：这样的思路开展工作，没有尽头啊？想想看，75% 限食做了，74% 呢？73% 呢？72% 呢？72.5% 呢…..

答：？？？

… …

总结：做科研必须要发现和提出科学问题，科学问题要有原创性。问题确定了，再确定说明问题的指标参数，据此设计实验进行数据收集。这就是假说驱动的科学研究的一般套路。参数和指标，不是科学问题。科学问题，不是参数和指标。通过交流和经历发现，有类似想法的同学不少。

结合上面的对话，这个实验的科学问题是：限食会影响生物的寿命，或根据文献提出的问题是：限食可以延长生物的寿命。指标和参数是：食物（能量、热量）摄入、体重、寿命…..等。参数和指标根据科学问题决定的。所谓限食，80%是限食，85%也是限食，70%也是限食，75%还是限食，所以实验验证的问题是：限食影响生物的寿命。好的实验设计的话，设定几个限食的梯度（如70%，80%，85%等等）进行数据收集。一般意义和具体数据还是要分清的。

能进行原创实验是比较理想的。还是上面的例子。限制动物的食物摄入（限制热量摄入），可以延长寿命的结论就是在这样的限食实验中得出来的。有学生对这类问题感兴趣，通过查阅文献发现，文献有线虫的结果，有小鼠的结果，有果蝇的结果，就是没有发现有野生田鼠的结果，没有自己要研究的实验动物的结果，所以一个很容易想到的问题是：我要对野生田鼠（我的实验动物）进行限食和寿命关系的研究。

这是一个好问题，对限食可以延长寿命的结论进行另一个物种的验证，是可以的。如果对实验根据文献进行相应的改进，测定指标等进行补充和完善，应该是不错的。但如果只是照搬模仿，这样的实验显然不是原创的，如果他人的文章在CNS上发表了，你要做的田鼠等物种的工作一定没有机会在CNS上发表了，但数据好的话还是可以发表的。所以，同样是科研工作，对学科领域和人类的知识的贡献显然是不同的。

再重复一遍：参数和指标不是科学问题，科学问题不是参数和指标。进行科学研究，首先要发现和提出科学问题，不是提出一些指标参数，也不是提出一些仪器设备。对于野外生物学研究，博物学方法很重要，通过观察发现生物的变化规律和模式（pattern），根据变化规律和模式发现提出科学问题，然后进行比较深入的实验操纵（处理）研究。当今的生物学研究，应该提倡假说驱动的研究，科学问题驱动的研究，不是指标和参数驱动的研究，不是仪器设备驱动的研究，不是实验动物驱动的研究，更不是重复的研究，不是随意的观察，没有基础的观察。

高中生、大学生和硕士研究生，在开始科学研究活动时，从小处着手，从小问题着手，逐步深入，也许是个途径。我觉得，学习和掌握科学研究的方法和思维，应该是更重要的。