第二章科研选题与信息收集第一节科学问题的来源以及在科研中的地位研究问题,先得发现问题。要发现问题,就得研究问题的来源。根据辩证唯物主义,科学问题归根到底来自于实践,尤其是科学实验的发展,已日益成为科学问题的主要来源。
一科学问题的来源-可归纳为如下几个方面:
1.从科学实践与科学理论的矛盾中产生实践是认识的源泉,理论来自于实践,并要回到实践中去指导实践,接受实践的检验。随着科学实践的发展,原有的科学理论不能解释实践中出现的新事实的时候,或者与原有理论不相容时,这就使原有理论出现危机,暴露出局限性,导致科学问题产生。如电子的发现与原子不可分理论的矛盾。
当对同一事物进行多方面的观察和实验,其实验结果从理论上无法作出统一解释时,也会产生需要研究的科学问题。
2.从科学理论内部的矛盾中产生问题理论应该是自圆其说的,其本身不应该存在逻辑矛盾。当从一种理论或一个概念中可以推出逻辑矛盾时,就表明其存在内在缺陷和有需要进一步探讨的问题。数学中的悖bei论和物理学、天文学中的佯谬(yangmiu)就是其中典型的情况。一个理论,如果看上去没有问题,但在推论中却证明了两个互相矛盾的命题的等价式,这个理论就包含悖论。佯谬也具有悖论的性质。如果从一个理论中能推出它不能成立的结论,就构成一个佯谬。佯谬和悖论或者表明理论本身有缺陷,或者表明理论中蕴含着末被人知的深刻内容,需要科学家们进行进一步探讨。科学发展中曾出现过物理学中的麦克斯韦妖、数学中的罗素悖论、无穷小悖论就是其中的典型例子。
“逆论”,或“反论”,逻辑学和数学中的“矛盾命题”,其定义可以这样表述:由一个被承认是真的命题为前提,设为B,进行正确的逻辑推理后,得出一个与前提互为矛盾命题的结论非B;反之,以非B为前提,亦可推得B。那么命题B就是一个悖论。当然非B也是一个悖论。
悖论有三种主要形式。
1.一种论断看起来好像肯定错了,但实际上却是对的(佯谬)。
2.一种论断看起来好像肯定是对的,但实际上却错了(似是而非的理论)。
3.一系列推理看起来好像无懈可击,可是却导致逻辑上自相矛盾例如比较有名的理发师悖论:某乡村有一位理发师,一天他宣布:只给不自己刮胡子的人刮胡子。这里就产生了问题:理发师给不给自己刮胡子?如果他给自己刮胡子,他就是自己刮胡子的人,按照他的原则,他不能给自己刮胡子;如果他不给自己刮胡子,他就是不自己刮胡子的人,按照他的原则,他就应该给自己刮胡子。这就产生了矛盾。
佯谬就是看上去是一个错误,但实际上不是。双生子佯谬是狭义相对论中的一个最著名的佯谬。因为按照狭义相对论,运动的物体中的时间会变慢,当运动达到光速时,时间就停止了。双生子佯谬是这样的:假设有一对孪生兄弟,其中一个以接近光速运动一段时间后返回,他将会比他那个没有运动的兄弟看起来年轻一些。但实际上,从完全相对的角度上说,这个人在运动的时候,他的兄弟也相对他做同样的运动,那么究竟是哪一个更老些?或是一样老呢?我发现这其实不是佯谬,而是一个真正的错误,按相对论根本无法解释得通。
3.从不同学派理论之间的矛盾中产生问题由于研究者之间存在不同的主观条件和客观条件,在一个学科领域对同一事物往往会有不同的看法,形成不同的理论或不同学派。如天文学中的日心说与地心说,地质学中的渐变论与灾变论等等。通过学术争鸣,可以澄清理论的是与非,推动理论的发展。另外,在不同学科的理论体系之间也会存在矛盾。科学中常见这样一类现象:不同学科中的理论各自解释了一大类现象,但它们之间却存在着矛盾。如生物进化论与热力学的矛盾:生物进化论指出,包括生命在内的许多物质系统可以不断从低级到高级,从简单到复杂进化;而热力学第二定律则表明,非生命的孤立系统会自发地从有序到无序退化。热力学与生物学演化方向的矛盾,推动着耗散结构理论的研究。
4.从社会需要和现有生产技术手段的局限的矛盾中产生问题技术上的发明创造,一般都是生产中有某种需要,为满足这种需要而必须要解决的问题。正是在解决这些问题的过程申,促进了科学与技术的发展。16、17世纪,意大利因治理山洪的需要而促成了流体力学的产生;18世纪机器的制造和应用,给近代力学的创立提供了现实的支撑点和刺激力;;纺织工业的发展所引起的印染上的需要,推动了有机化学的进步。号称发明大王的爱迪生一生中的许多发明都与解决技术上的实际问题有关。
科学问题的来源,除上述外,还有其他一些途径。如国家的政治、经济特别是军事(战争)的需要、社会生活其他方面的需要等。但不管以哪种形式出现的矛盾,作为科学问题都是通过对当时科学背景知识进行分析的结果。
二科学问题在科研中的地位科学研究从一定意义上讲,是一个不断提出问题和解决问题的过程。能否提出有创见的、合适的科研课题,对于科研工作的顺利开展并获取有价值的成果至关重要。物理学家爱因斯坦说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”认为提出正确的问题往往等于解决了问题的一半。这说明,在科学研究中,正确地提出科学问题对于整个工作而言至关重要。
海森堡(1901年-1976年,德国著名物理学家,量子力学的创立人。他于20世纪20年代创立的量子力学,可用于研究电子、质子、中子以及原子和分子内部的其它粒子的运动,从而引发了物理界的巨大变化,开辟了20世纪物理时代的新纪元。为此,1932年,他获得诺贝尔物理奖,成为继爱因斯坦和波尔之后的世界级的伟大科学家。
科学问题在科研中的地位之重要,可以从以下凡方面反映出来:
第一,科学研究开始于科学的问题。辩证唯物主义告诉我们,实践是认识的基础,认识是实践基础上主体对客体的能动反映。任何认识都要以实践提供的事实为基础,这是唯物主义的基本原则,任何时候都不能违反。但是我们注意到,光有事实还不能引起研究,因为事实本身不能说话,不会把问题呈现在人们眼前,因而,只有从事实中进一步引出问题,才能进行科学研究。科学史上,没有一项具体科学研究不是从发现问题开始的。物体落向地面的事实,人人都看到,只有牛顿提出了问题,才进人了关于引力问题的研究。每个物理学家都知道一切物体都以同样的加速度下落,只有爱因斯坦从理论高度重新审视这一古老的实验事实,从中引出了引力和惯性同一的问题,才导致了广义相对论的建立。可以看出,没有问题就没有科学研究。
第二,科学问题推动科学研究的深人发展。正是由于某种科学问题需要探索和解决,才会鼓励、激发和推动人们去研究它、解决它,从而推动科学研究的深人发展。数学家大卫·希尔伯特就指出“只要一门科学分支能提出大量的问题,它就充满着生命力;而问题缺乏则预示着独立发展的衰亡和中止。”希尔伯特本人在1900年的第二届国际数学家大会上,曾作了题为《数学问题》的报告,从中引出了富有生命力的23个问题,深刻地影响了20世纪数学的发展。
第三,一定意义上,提出问题比解决问题更加重要。这是因为,提出一个新的问题首先要敢于摆脱传统观念和陈旧学说的束缚,要有创造性的想象力。许多重要问题的提出,会导致科学上的新的突破。因此,提出问题本身就意味着科学的进步。可见,提出科学问题在科学研究中具有重要意义。
第二节科研课题类型与来源一、课题类型根据研究内容或经费来源的不同,科研课题有着不同的分类方式。
1.一般分类科研课题的一般类型有理论性研究课题、实验性研究课题和综合性研究课题三大类。
2.基本类型科研课题的基本类型有基础性研究课题、应用性研究课题和发展性研究课题三大类;也可以将其分为指令性课题和指导性课题两大类。
3.特殊类型科研课题的特殊类型是指针对某些特殊需求提出并确立的课题,如专项研究课题、委托课题、自选课题,等等。
4.横向课题:资金来源于企业,重点在于解决shi实际问题;纵向课题:资金来源于国家,多为基金项目,如自然科学基金,公关项目等。
二、课题来源课题的设置一般视国家需要、社会需求、经费来源、项目管理机构等因素决定。根据我国的国情,目前科研课题的主要来源如下。
(一)指令性课题各级政府主管部门考虑全局或本地区公共事业中迫切需要解决的科研问题,指定有关单位或专家必须在某一时段完成某一针对性很强的科研任务。这类课题具有行政命令性质,故称之为指令性课题。该类课题的经费额度较大,实效性强,但要获得指令性课题,必须具有雄厚的研究实力。同时,也具有一定的风险。如我国建国初期的两弹一星计划、血吸虫病防治、计划生育等课题;中期的航空航天计划(包括载人航天计划);抗击非典(SARS)和禽流感(H5N1)疫苗和新药的研制开发等课题。
(二)指导性课题指导性课题属于纵向课题。指国家有关部门根据科学发展的需要,规划若干科研课题,通过引人竞争机制,采取公开招标方式落实项目。在招标中,实行自由申报,同行专家评议,择优资助。指导性课题要求申请者的职称为副高以上,副高以下职称者需有两名具有高级职称的同行专家推荐。指导性课题主要有以下几类。
1.国家自然科学基金由国家科技部设立、提供,每年度颁发申报《项目指南》。申请者可根据相关的申报指南自由申请,但必须依托归口单位以便进行课题的全程管理。该类课题具体包括以下几种。
(1)面上项目这类项目面广、量大,占所有资助的大部分。内容包括自由申请项目、青年科学基金项目、高技术项目与新概念、新构思探索项目。青年科学基金项目鼓励35岁以下且具有较高学位或科研能力较强的年轻人申报课题。
(2)重点项目指处于学科前沿并可能出现突破且具有重要意义的项目。此类项目资助强度较大。
(3)重大项目指理论与应用意义重大、目标明确、基础坚实、可望在近期取得重大成果的项目。
此外还有重点实验室基金、研究成果专著出版基金、主任基金等,用以资助前期的基础性及关键性研究和实验。
2.科技部专项计划课题包括国家973计划项目、国家863计划项目、火炬计划、星火计划、攀登计划、国家重点科技攻关项目、国家科技成果重点推广计划、社会发展科技计划、技术创新工程、国家重点新产品计划等。
863计划
80年代以来,许多国家纷纷投入大量的人力与物力,把发展高技术列为国家发展战略的重要组成部分。1986年3月3日,王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位老科学家给中共中央写信,提出要跟踪世界先进水平,发展我国高技术的建议。这封信得到了小平同志的高度重视,小平同志亲自批示:此事宜速决断,不可拖延。经过广泛、全面和极为严格的科学和技术论证后,中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划(863计划)纲要》。
由于科学家的建议和邓小平同志的对建议的批示都是在1986年3月作出的,这个宏伟计划被命名为“863”计划。
973计划(国家重点基础研究发展规划)
1997年,国家科技领导小组第三次会议决定,制定和实施《国家重点基础研究发展规划(973计划)》。《规划》贯彻“统观全局,突出重点,有所为,有所不为”的原则和“大集中,小自由”的精神,在现有基础研究工作部署的基础上,鼓励优秀科学家围绕国家战略目标,在对经济、社会发展有重大影响,能在世界占有一席之地的重点领域,瞄准科学前沿和重大科学问题,开展重点基础研究;遵循基础研究的特点和规律,与国家自然科学基金、其他科技计划和相关的基础研究工作互相联系,互为补充,注意分工和衔接;体现国家目标,为解决下世纪我国经济和社会发展中重大问题提供有力的科学支撑;实施重大项目,对基地建设、人才培养、体制改革进行总体部署和优化,加强国际合作与交流。
火炬计划是一项发展中国高新技术产业的指导性计划,于1988年8月经中国政府批准,由科学技术部(原国家科委)组织实施。火炬计划的宗旨是:实施科教兴国战略,贯彻执行改革开放的总方针,发挥我国科技力量的优势和潜力,以市场为导向,促进高新技术成果商品化、高新技术商品产业化和高新技术产业国际化。
星火计划是党中央、国务院批准实施的依靠科技进步、振兴农村经济,普及科学技术、带动农民致富的指导性科技计划,是我国国民经济和社会发展计划及科技发展计划的一个重要组成部分。
中国是一个农业大国,农村人口占百分之八十,解决农业、农村和农民问题是实现中国现代化的关键,从这个基点出发,顺应全国经济体制改革的形势和农村生产力发展的需要,1985年5月,国家科委向国务院提出了“关于抓一批短、平、快科技项目促进地方经济振兴”的请示,引用了中国的一句谚语“星星之火,可以燎原”誉名为“星火计划”。寓意为科技的星星之火,必将燃遍中国的农村大地。1986年初中国政府批准实施这项计划。
攀登计划是为了加强基础性研究而制订的一项国家基础性研究重大项目计划。攀登计划是我国基础研究工作的重要组成部分,自1991年开始实施。攀登计划的实施,有利于实现科技的纵深部署;有利于吸引一批学术带头人,形成高水平的研究队伍;有利于集中力量在一些有优势的重要领域取得突破;有利于我国在世界科技发展的激烈竞争中占据一席之地。
3.政府管理部门科研基金指国家、省市及地市科技、教育、卫生行政部门设置的专用研究基金。如教育部设立的博士点专项基金、优秀青年教师基金、留学归国人员启动基金等;地方政府设立的自然科学基金、攻关项目、重点基金、培育计划等均属此类。
4.单位科研基金随着科学事业的发展,各单位的科研开发和市场意识在增强,根据本单位的财力状况,会适当拨出一些经费用于科技开发。其资助对象一般向年轻人倾斜,重点资助起步性研究课题,为下一步申请省级课题及国家基金奠定基础。例如,各大学为教师设立的科技创新基金以及为本科生设立的创新基金即属于此类。
5.国际协作课题指由国家科技部与国际间科研机构、基金会等组织就某一科学或技术问题组织进行的跨国家、跨区域的研究课题。该类课题有定期和不定期之分,申请者一般需要依托科研实力较为强大的科研团队,才有获得资助的可能。
(三)委托课题属于横向课题,来源于各级主管部门、大型厂矿企业和公司等。如有关设备改造、科技攻关、技术创新及新产品开发等课题。该类课题具有面向技术、广泛灵活、周期较短且资助额度大等特点,委托者以获得直接经济效益为研究目的。
(四)自选课题指研究者根据个人的专业特长、经验与喜好选定的课题。该类课题的经费一般以研究者自筹居多。
第三节科研选题的一般原则
1.科学问题与科研选题科研首先要提出问题,这是科研的前提。但是科学问题并不能认为就是科研课题,两者有联系也有区别:
首先,不论是科学问题或科研课题,都是需要探索的,都是在一定科学背景下提出来的。这是二者的共同之处。
其次,二者在许多方面又是有区别的。
就科学问题而言,在不违背科学原则的前提下,凭着直觉和想象,可以自由地发问。问题的提出可以是多方面的、发散的,只要持之有故,都可以成立。如德国大数学家希尔伯特在1900年第二届国际数学家大会上,一连提出了23个数学问题;法拉第在他的三厚本《电学实验研究》中,展示了许多待研究的问题。这些问题的提出,都有其认识论意义和科学意义,但它们不可能一一被研究。
科研课题的确定,却不同于此。它是从诸问题中选择出来的要付诸实践的问题,是在社会的经济技术的要求、科学自身的发展、研究者自己的研究条件和兴趣等多种因素相互作用的交汇点上产生和形成的。作为课题的确定,需要收敛式地思考问题,需要进行大量的比较、分析、论证再确定下来,然后要经过一段时间的奋斗去攻克目标。这是期望将来能够解决并接受科学实验检验的问题。因此,作为一个科学工作者,就要在诸多的科学问题中确定自己的研究课题。
2.科研选题的一般原则选题是科学研究的第一步,具有战略性和全局性的特点,科研选题决定着科研工作的方向,在一定程度上决定着整个科研工作的内容、方法和途径,影响到研究成员的组成和才能的发挥,关系到科研成果的快慢。更重要的是,作为研究战略的起点,在很大程度上它决定了该研究课题的成功与失败。因此正确选题,需要遵循一定的原则。
1)创新性原则科学研究活动具有探索性质,是前人未做或未完成的而预期能出新成果的研究工作,包括科学问题、技术问题中的新原理、新方法、新材料和新工艺等。目前,有关国家基金等纵向课题的申报,评价的关键指标之一就是课题是否具有创新性。
如何理解科学研究中的创新?其具体标志是什么?简言之,科学研究中提出的新概念、新方法,建立的新理论,对引起某些特定自然过程新机制的发现,在研究开发过程中发明的新技术、新工艺,等等,都属于创新的范畴。并且,这种创新也有程度的高低之分。而是否有原创性工作,则是衡量科学研究成果水平高低的决定性因素。
2)可能性原则要完成一项具体的科研课题,一般需要三种最基本的条件,即研究基础、实验设备和智慧技能。要从实际出发,实事求是,量力而行。应根据课题组的已有基础、物质条件、人员结构以及协作关系等各个方面综合分析,有把握地确定科研选题。
如何把握科研选题的可能性原则?可以从下述几个方面进行斟酌:选择该课题是否具备足够的理论基础、实验设备?是否具备课题所要求的硬件和软件条件(如试验场地,协作环境,信息来源与有效处理等)?是否具备比较完善的检测技术与分析方法?课题组成员的结构及智能状况是否胜任该课题的持续研究?等等。
3)优势性原则优势性原则是指在科研选题时,要从本国、本省市、本地区、本单位及个人的长处出发,充分发挥已有优势,扬长避短。应从宏观优势和微观优势两个方面加以考虑。前者指本国、本省市、本地区、本单位的地理环境、自然资源等条件;后者指课题组科研人员的结构、素质、知识、技能及创造性等。
关于如何利用科研选题优势性原则,一般从以下几个方面去把握:申请者所在的科研团队的研究基础是否具有优势;已取得的科研成果是否具有系列性;研究成果的应用情况如何;科研人员的结构是否合理;申请的课题是否具有深入、拓展、做大的潜力。
4)需要性原则需要性原则是指在科研选题时,要从社会发展、人民生活和科学技术等的需要出发,优先选择那些关系到国计民生凾待解决的重大的自然科学理论和技术研究问题。科研选题要为生产实践服务,这就要求科研人员走出实验室,到生产一线熟悉生产过程,及时了解和发现生产过程中提出的理论和技术问题,从中筛选出符合科学原理和适合技术工艺开发的研究课题进行联合攻关。
恰当地运用需要性原则,需要考虑的问题有:该课题是否为近期该领域的热点问题?若是热点问题,则能否持续到中、长期阶段?与本部门、本地区及国家的近期科研目标及中、长期科技发展计划是否相一致?
5)经济性原则经济性原则是指在科研选题时,必须对课题研究的投人产出比进行经济分析,力求做到以较低的代价获得较高的经济收益或经济效果。经济性原则的另外一项考虑,则是在获得经济效益的同时,还要注意该课题的实施对环境的影响之评价。要做出科学的预测,防止片面追求眼前的经济效益而忽视环保。
坚持科研选题中的经济性原则,就是使课题研究的周期尽可能地缩短,课题成本投资尽量低些。即在保证课题研究目标不变的前提下,努力使课题的投人(人力、物力和财力)与研究目标的产出(科研成果)达到恰当的平衡。
6)实效性原则实效性原则是指在科研选题时,应该考虑该课题在预计的时段将会产生相应的阶段性研究成果,对发展科学特别是推动技术进步具有明显的实际效益。对于横向课题的确定,注重实效性原则的意义尤为重要。
科研选题需要考虑实效性原则,但不能绝对化。对于基础性研究课题,其经济效益和社会价值非短期内可估量,比如数学类的课题,等等。这需要研究者和课题管理者相互理解,取得共识。
7)团队性原则现代科学研究是一种高强度、快节奏的集体行为,特别是重大课题的立项、申报、组织和运作,很少有人能单独承担,必须由课题组各个成员分头负责攻关该课题的某一方面,需要彼此协同攻关才能完成。例如,人类基因组计划就是由美、英、法、日、德、中等国家分阶段协作完成。可以说,现代科学研究中不懂得与他人协凋合作的人,在学术上是很难有建树的。
贯彻团队性原则,需要从多方面人手。如采用系统工程的方法进行课题申报,课题下来后进行课题分解,各个子课题平行推进,重大科研问题协同攻关,课题管理采用过程控制、阶段性成果评价等方式量化考评,等等。
8)发展性原则发展性原则是指在科研选题时,要考虑该课题是否具有发展前途,即课题是否具有推广价值、普遍意义和可持续的创造性,可否促进一系列相关问题的解决,以此为基础是否能够衍生出新的研究领域和相关新课题。
某项科研课题的完成,只是一个科研周期的结束。坚持发展性原则,就是要使该课题在完成之时,能够开辟出新的研究方向,或者衍生出诸多以之为基础的新课题。如此,课题组的研究工作才能愈做愈大,研究工作才能步步深人,待积累成熟,就会取得价值巨大的科学成果。
第三节科研选题方式及程序科研课题不会从天而降,而是来自研究者的勤奋实践、刻苦钻研和筛选提炼。
一、科研选题方式
1.从招标范围中选题国家基金委员会与各级科研管理部门定期公布的《项目指南》中不仅列出了招标范围,还指出了鼓励研究的领域。科研人员可根据已有的工作基础,发挥个人专长、科室与单位优势,凭借丰富的实践经验和已有的设备条件,自由地申请具有竞争力的课题。
2.从碰到的问题中选题日常科研工作中务必注意观察以往没有观察到的现象,发现以往没有发现的问题,外部现象的差异往往是事物内部矛盾的表现。及时抓住这些偶然出现的现象和问题,经过不断细心分析比较,就可能产生重要的原始意念。有了原始意念,就有可能提出科学问题,进而发展成为科研课题。例如,弗来明从培养皿中的青霉菌到抗生素的发现,正是从意念中得到启发的结果。所以,研究者应在实践中注意反复观察、记录和积累研究结果、捕捉信息,不断为科研选题提供线索。
1928年弗莱明有了他的伟大发现。在他的实验室里,有一个葡萄球菌培养基暴露在空气之中,受到了一种霉的污染。弗莱明注意到恰好在培养基中霉周围区域里的细菌消失了,他正确地断定这种霉在生产某种对葡萄球菌有害的物质。不久他就证明了这种物质能抑制许多其它有害细菌的生长。这种物质──他根据其生产者霉的名称(青霉菌)将其命名为青霉素──对人或动物都无毒作用。
弗莱明的结果发表于1929年,起初并未引起高度的重视。弗莱明指出青霉素将会有重要的用途,但是他自己无法发明一种提纯青霉素的技术,致使这种灵丹妙药十几年一直未得以使用。
终于在二十世纪三十年代末期,澳大利亚医学研究人员霍德华·瓦尔特·弗洛里和英国的医学研究人员厄恩斯特·鲍里斯·钱恩偶然读到了弗莱明的文章。他俩重复了他的工作,证实了他的结果。然后他俩提纯青霉素,给实验室动物加以试用;1941年给病人试用。他俩的试验清楚地表明了这种新药具有惊人的效力。
3.从文献的空白点选题研究者可根据自己的特长与已掌握专业的发展趋势,进一步查阅近二三十年本专业国内外文献,从中吸取精华,获得启发,寻找到空白点。填补国内外专业领域的空白点作为自己的选题,这类课题具有先进性和生命力,有可能在前人或他人研究的基础上提出新观点、新理论和新方法。
被同行们誉为"杂交水稻之父"的袁隆平(1930-)院士,他的研究工作可以说是典型的"从文献的空白点选题"的范例。1960年,衰隆平从一些学报上获悉杂交高粱、杂交玉米、无籽西瓜等,都已广泛应用于国内外生产中。这使袁隆平认识到:遗传学家孟德尔、摩尔根及其追随者们提出的基因分离、自由组合和连锁互换等规律对作物育种有着非常重要的意义。于是,衰隆平跳出了无性杂交学说圈,开始进行水稻的有性杂交试验。
1960年7月,他在早稻常规品种试验田里,发现了一株与众不同的水稻植株。第二年春天,他把这株变异株的种子播到试验田里,结果证明了上年发现的那个“鹤立鸡群"的稻株,是地地道道的"天然杂交稻"。他想:既然自然界客观存在着“天然杂交稻",只要我们能探索其中的规律与奥秘,就一定可以按照我们的要求,培育出人工杂交稻来,从而利用其杂交优势,提高水稻的产量。这样,袁隆平从实践及推理中突破了水稻为自花传粉植物而无杂种优势的传统观念的束缚。于是,衰隆平立即把精力转到培育人工杂交水稻这一崭新课题上来。
1964年,袁隆平院士首先提出培育"不育系、保持系、恢复系"三系法利用水稻杂种优势的设想并进行科学实验。1970年,他与其助手李必湖和冯克珊在海南发现一株花粉败育的雄性不育野生稻,成为突破"三系"配套的关键。1972年,他们育成中国第一个大面积应用的水稻雄性不育系"二九南一号A"和相应的保持系“二九南一号B”,次年又育成了第一个大面积推广的“南优二号",并研究出整套制种技术。1986年,他提出杂交水稻育种分为"三系法品种间杂种优势利用、两系法亚种间杂种优势利用到一系法远缘杂种优势利用"的战略设想。1998年8月,袁隆平院士又向新的制高点发起冲击,提出了选育超级杂交水稻的研究课题,目前,超级杂交稻正走向大面积试种推广中。
袁隆平院士长期从事杂交水稻育种理论研究和制种技术实践,是我国杂交水稻研究领域的开创者和带头人,为我国乃至世界的粮食生产和农业科学的发展做出了杰出贡献。
20世纪60年代,在中国“绿色革命”的大潮中,涌现出一位攻下“杂交水稻”难题的科技新星,这就是被外国人誉为“杂交水稻之父”的袁隆平。
1960年罕见的天灾人祸,带来了严重的粮食饥荒,一个个蜡黄脸色的水肿病患者倒下了……隆平的5尺之躯也直接经历了饥饿的痛苦。
袁隆平目睹了严酷的现实,他辗转反侧不能安睡。他想起旧社会,人民受统治阶级的剥削压迫,受战争的痛苦,缺衣少食,流离失所。今天,人民当家作主,但仍未摆脱饥饿对人们的威胁。他决心努力发挥自己的才智,用学过的专业知识,尽快培育出亩产过800斤、1000斤、2000斤的水稻新品种,让粮食大幅度增产,用农业科学技术战胜饥饿。
袁隆平赞成这样一个公式:知识+汗水+灵感+机遇=成功。
他依据对遗传学已有的较深的认识,对试验田里的退化植株仔细进行观察和统计分析,不仅论证“鹤立鸡群”的稻株是“天然杂交稻”,而且从其第一代的良好长势,充分证明水稻也存在明显的杂交优势现象,试验结果使他确信,搞杂交水稻的研究,具有光明的前景!
可是,杂交水稻是世界难题。因为水稻是雌雄同花的作物,自花授粉,难以一朵一朵地去掉雄花搞杂交。这样就需要培育出一个雄花不育的稻株,即雄性不育系,然后才能与其他品种杂交。这是一个难解的世界难题。袁隆平知难而进,他认为,雄性不育系的原始亲本,是一株自然突变的雄性不育株,也能天然存在。中国有众多的野生稻和栽培稻品种,蕴藏着丰富的种子资源,是水稻的自由王国,“外国没有搞成功的,中国人不一定就不能成功”。
袁隆平迈开了双腿,走进了水稻的莽莽绿海,去寻找这从未见过、而且中外资料没见过报道的水稻雄性不育株。时间一天天过去,袁隆平头顶烈日,脚踩烂泥,驼背弯腰地、一穗一穗地观察寻找。“功夫不负有心人”,终于在第14天发现了一株雄花花药不开裂、性状奇特的植株。袁隆平欣喜若狂。
1964年6月到1965年7月,他和妻子邓则,又找到了6株雄性不育的植株。成熟时,分别采收了自然授粉的第一代雄性不育材料种子。经过两个春秋的试验和科学数据的分析整理,撰写出第一篇重要论文《水稻的雄性不孕性》,发表在1966年《科学通报》第17卷第4期上。文中还预言,通过进一步选育,可以从中获得雄性不育系、保持系(使后代保持雄性不育的性状)和恢复系(恢复雄性可育能力),实现三系配套,使利用杂交水稻第一代优势成为可能,将会给农业生产带来大面积、大幅度的增产。这篇重要论文的发表,被一些同行们认为是“吹响了第二次绿色革命”的进军号角。
又经过8年历经磨难的“过五关”(提高雄性不育率关、三系配套关、育性稳定关、杂交优势关、繁殖制种关),到1974年配制种子成功,并组织了优势鉴定。1975年又在湖南省委、省政府的支持下,获大面积制种成功,为次年大面积推广作好了种子准备,使该项研究成果进入大面积推广阶段。
1975年冬,国务院作出了迅速扩大试种和大量推广杂交水稻的决定,国家投入了大量人力、物力、财力,一年三代地进行繁殖制种,以最快的速度推广。1976年定点示范208万亩,在全国范围开始应用于生产,到1988年全国杂交稻面积1.94亿亩,占水稻面积的39.6%,而总产量占18.5%。10年全国累计种植杂交稻面积12.56亿亩,累计增产稻谷1000亿公斤以上,增加总产值280亿元,取得了巨大的经济效益和社会效益。群众交口称赞靠两“平”解决了吃饭问题,一靠党中央政策的高水平,二靠袁隆平的杂交稻,人们用朴实的语言,说出了亿万中国农民的心里话。
随着杂交水稻的培育成功和在全国大面积推广,袁隆平名声大震。在成绩和荣誉面前,袁隆平公开声称现阶段培育的杂交稻的缺点是“三个有余、三个不足”,即“前劲有余、后劲不足;分蘖有余,成穗不足;穗大有余,结实不足”,并组织助手们,从育种与栽培两个方面,采取措施加以解决。
20世纪80年代初期,面对世界性的饥荒,袁隆平心中再一次萌发了一个惊人的设想,大胆提出了杂交水稻超高产育种的课题,试图解决更大范围内的饥饿问题。
1985年,袁隆平以强烈的责任感发表了《杂交水稻超高产育种探讨》一文,提出了选育强优势超高产组合的四个途径,其中花力气最大的是培育核质杂种。可是多年的育种实践,却没有产生出符合生产要求的组合。他便果断迅速地从核质杂种研究中跳了出来,向新的希望更大的研究领域去探索。
袁隆平凭着丰富的想象、敏锐的直觉和大胆的创造精神,认真总结了百年农作物育种史和20年“三系杂交稻”育种经验,以及他所掌握的丰富的育种材料,于1987年提出了“杂交水稻育种的战略设想”,高瞻远瞩地设想了杂交水稻的二个战略发展阶段,即三系法为主的器种间杂种优势利用;两系法为主的籼粳亚种杂种优势利用;一系法为主的远缘杂种优势利用。这是袁隆平杂交水稻理论发展的又一座新高峰。
在袁隆平的战略思想指引下,继湖北石明松1973年在晚粳农垦58自然群体中发现一株不育的光敏核不育材料之后,1987年7月16日,李必湖的助手邓华风,在安江农校籼稻三系育种材料中,找到一株光敏不育水稻。历经两年三代异地繁殖和观察,该材料农艺性状整齐一致,不育株率和不育度都达到了100%,不育期在安江稳定50天以上,并且育性转换明显和同步。这一新成果,为杂交水稻从“三系法”过渡到“两系法”开拓了新局面。关于水稻“无融合生殖”研究的进展,也使一系法远缘杂种优势利用研究迈出了可喜的一步。袁隆平对杂交水稻研究的前景,充满必胜信心。
随着杂交水稻在世界各国试验试种,杂交稻已引起世界范围的关注。袁隆平近年来,先后应邀到菲律宾、美国、日本、法国、英国、意大利、埃及、澳大利亚8个国家讲学、传授技术、参加学术会议或进行技术合作研究等国际性学术活动19次。自1981年袁隆平的杂交水稻成果在国内获得建国以来第一个特等发明奖之后,从1985~1988年的短短4年内,又连续荣获了3个国际性科学大奖。国际水稻研究所所长、印度前农业部长斯瓦米纳森博士高度评价说:“我们把袁隆平先生称为‘杂交水稻之父’,因为他的成就不仅是中国的骄傲,也是世界的骄傲,他的成就给人类带来了福音。”
1960年袁隆平从一些学报上获悉杂交高粱、杂交玉米、无籽西瓜等,都已广泛应用于国内外生产中。这使袁隆平认识到:遗传学家孟德尔、摩尔根及其追随者们提出的基因分离、自由组合和连锁互换等规律对作物育种有着非常重要的意义。于是,袁隆平跳出了无性杂交学说圈,开始进行水稻的有性杂交试验。
1960年7月,他在早稻常规品种试验田里,发现了一株与众不同的水稻植株。第二年春天,他把这株变异株的种子播到试验田里,结果证明了上年发现的那个“鹤立鸡群”的稻株,是地地道道的“天然杂交稻”。他想:既然自然界客观存在着“天然杂交稻”,只要我们能探索其中的规律与奥秘,就一定可以按照我们的要求,培育出人工杂交稻来,从而利用其杂交优势,提高水稻的产量。这样,袁隆平从实践及推理中突破了水稻为自花传粉植物而无杂种优势的传统观念的束缚。于是,袁隆平立即把精力转到培育人工杂交水稻这一崭新课题上来。
在1964年到1965年两年的水稻开花季节里,他和助手们每天头顶烈日,脚踩烂泥,低头弯腰,终于在稻田里找到了6株天然雄性不育的植株。经过两个春秋的观察试验,对水稻雄性不育材料有了较丰富的认识,他根据所积累的科学数据,撰写成了论文《水稻的雄性不孕性》,发表在《科学通报》上。这是国内第一次论述水稻雄性不育性的论文,不仅详尽叙述水稻雄性不育株的特点,并就当时发现的材料区分为无花粉、花粉败育和部分雄性不育三种类型。从1964年发现“天然雄性不育株”算起,袁隆平和助手们整整花了6年时间,先后用1000多个品种,做了3000多个杂交组合,仍然没有培育出不育株率和不育度都达到100%的不育系来。袁隆平总结了6年来的经验教训,并根据自己观察到的不育现象,认识到必须跳出栽培稻的小圈子,重新选用亲本材料,提出利用“远缘的野生稻与栽培稻杂交”的新设想。在这一思想指导下,袁隆平带领助手李必湖于1970年11月23日在海南岛的普通野生稻群落中,发现一株雄花败育株,并用广场矮、京引66等品种测交,发现其对野败不育株有保持能力,这就为培育水稻不育系和随后的“三系”配套打开了突破口,给杂交稻研究带来了新的转机。
是将“野败”这一珍贵材料封闭起来,自己关起门来研究,还是发动更多的科技人员协作攻关呢?在这个重大的原则问题上,袁隆平毫不含糊、毫无保留地及时向全国育种专家和技术人员通报了他们的最新发现,并慷慨地把历尽艰辛才发现的“野败”奉献出来,分送给有关单位进行研究,协作攻克“三系”配套关。
1972年,农业部把杂交稻列为全国重点科研项目,组成了全国范围的攻关协作网。1973年,广大科技人员在突破“不育系”和“保持系”的基础上,选用1000多个品种进行测交筛选,找到了1000多个具有恢复能力的品种。张先程、袁隆平等率先找到了一批以IR24为代表的优势强、花粉量大、恢复度在90%以上的“恢复系”。
1973年10月,袁隆平发表了题为《利用野败选育三系的进展》的论文,正式宣告我国籼型杂交水稻“三系”配套成功。这是我国水稻育种的一个重大突破。紧接着,他和同事们又相继攻克了杂种“优势关”和“制种关”,为水稻杂种优势利用铺平了道路。
20世纪90年代后期,美国学者布朗抛出“中国威胁论”,撰文说到21世纪30年代,中国人口将达到16亿,到时谁来养活中国,谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机?这时,袁隆平向世界宣布:“中国完全能解决自己的吃饭问题,中国还能帮助世界人民解决吃饭问题”。其实,袁隆平早有此虑。早在1986年,就在其论文《杂交水稻的育种战略》中提出将杂交稻的育种从选育方法上分为三系法、两系法和一系法三个发展阶段,即育种程序朝着由繁至简且效率越来越高的方向发展;从杂种优势水平的利用上分为品种间、亚种间和远缘杂种优势的利用三个发展阶段,即优势利用朝着越来越强的方向发展。根据这一设想,杂交水稻每进入一个新阶段都是一次新突破,都将把水稻产量推向一个更高的水平。1995年8月,袁隆平郑重宣布:我国历经9年的两系法杂交水稻研究已取得突破性进展,可以在生产上大面积推广。正如袁隆平在育种战略上所设想的,两系法杂交水稻确实表现出更好的增产效果,普遍比同期的三系杂交稻每公顷增产750-1500公斤,且米质有了较大的提高。至今,在生产示范中,全国已累计种植两系杂交水稻1800余万亩。目前,国家“863”计划已将培矮系列组合作为两系法杂交水稻先锋组合,加大力度在全国推广。
1998年8月,袁隆平又向新的制高点发起冲击。他向朱总理提出选育超级杂交水稻的研究课题。朱总理闻讯后非常高兴,当即划拨1000万元予以支持。袁隆平为此深受鼓舞。在海南三亚农场基地,袁隆平率领着一支由全国十多个省、区成员单位参加的协作攻关大军,日夜奋战,攻克了两系法杂交水稻难关。经过近一年的艰苦努力,超级杂交稻在小面积试种获得成功,,有关专家对48亩实验田的超级杂交水稻晚稻的实测结果表明:水稻稻谷结实率达95%以上,稻谷千粒重达27%以上,每亩高产847公斤。这表明“杂交水稻之父”袁隆平又取得“四大突破”:目前超级杂交水稻晚稻亩产量高;稻谷结实率高;稻谷千粒重高;筛选出适合华南地区种植的两个中国新型香米新品种。在场的专家和科技人员对这位卓越科学家取得的新成功而欣喜不已。这标志中国超级杂交稻育种研究再次超越自我,继续领跑世界。目前,超级杂交稻正走向大面积试种推广中。
1970年秋季,袁隆平带领他的学生李必湖、尹华奇来到海南岛崖县南红农场进行研究试验,向该场技术员与工人调查野生稻分布情况。11月23日上午,该场技术员冯克珊与李必湖在南红农场与三亚机场公路的铁路桥边的水坑沼泽地段,找到了一片约0.3亩面积的普通野生稻。当时正值野生稻开花之际,因为李必湖对水稻雄性不育株有很深的感性知识,他像当年导师袁隆平寻找不育株一样,在野生稻群中一株一株地仔细观察。奇迹终于出现了!就在他们找到野生稻之后20分钟左右,李必湖和冯克珊发现3个雄花异常的野生稻穗。他们惊喜交加走近野生稻雄花异常稻株,进一步观察发现这3个稻穗生长于同一个稻蔸上,由此初步推断为由一粒种子生长起来的不同分蘖。除这3个稻穗以外,还有大量的匍匐于水面生长的后生分蘖。
为了弄清这蔸野生稻不育株产生的原因及其研究利用价值,他们将它连根拔起,搬回试验基地进行研究,并命名“野败”。1971年元月,又采用无性繁殖分蘖的办法,供试验用。“野败”的发现,为水稻雄性不育系的选育、三系杂交水稻的研究成功打开了突破口。
世界杰出的农业经济学家唐.帕尔伯格写了一部名著,叫《走向丰衣足食的世界》书中写到“袁隆平为中国赢得了宝贵的时间,他增产的粮食实质上降低了人中增长率。他在农业科学的成就击败了饥饿的威胁。他正引导我们走向一个丰衣足食的世界。”
现在,已有20多个国家引种杂交稻,联合国粮农组织把在全球范转内推广杂交稻技术作为一项战略计划,90年代以来专门立项支持在世界一些产稻国家发展杂交水稻。袁隆平受聘为联合国粮农组织的首席顾问,这些年他每年都出国指导,还派出了许多专家担任顾问,多次赴印度、越南、缅甸、孟加拉等国指导,并为这些国家培训技术专家。从1981年至1998年,湖南杂交水稻研究中心共举办了38期国际杂交水稻培训班,培训了来自15个以上国家的100多各科技人员。
1998年,越南和印度种植面积已分别超过了10万公顷和20万顷,并且取得了每公顷增产1吨----2吨的效果。杂交水稻在解决世界饥饿问题上正日益显示出强大的生命力。
4.从已有课题延伸中选题延伸性选题是指根据已完成课题的范围和层次,从其广度和深度等方面再次挖掘产生的新课题。由于研究课题本身并非独立存在,研究者应细心透视其横向联系、纵横交叉和互相渗透的现象,也可以进行延伸性选题,使研究工作循序渐进、步步深人,使已有的理论或假说日趋完善,逐步达到学说的新高度。
6.从跨领域的研究中选题一般而言,大多数研究者往往对自己研究的领域很熟悉,因对相邻的领域或不相关的领城关注不够,或不完全具备这些领域的专业知识,因而失去了许多发现有研究价值的课题机会。而那些具有跨领域的专业知识,同时又具有敏锐的观察力和敏感性的研究者,则可以从跨领域的研究中选题,从而获得科学上的重大突破中国科学院院士、中国工程院院士、第三世界科学院院士王选(1937-2006)教授就是从跨领域研究中选题的突出代表,他本科学的专业是数学,后因工作需要又去搞计算机硬件,在第一线一干就是三年。1961年,对计算机硬件已很熟悉的王选院士,从计算机应用发展的角度对课题研究的方向进行了重大调整:从硬件跨到软件,从此,他开始了汉字照排系统的前期探索工作。从1975年起,他主持汉字计算机激光照排系统的研制,并于1975年至1976年研制成功了高倍率字形信息压缩和高速复原技术。1976年做出了"跳过第二代光机式照排机、第三代阴极射线管照排机,直接研制第四代激光照排系统"的技术决策,对我国照排技术赶超世界先进水平做出了重要贡献。1975年至1991年,他具体负责以上述发明为基础的华光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型和新一代方正91电子出版系统的核心硬件-栅格图像处理器的研制。
回顾走过的科研历程,王选院士指出,激光照排"这个难题的解决,则与我跨领域的研究有关"。这些科研成果不仅取得了巨大的经济效益和社会效益,而且还引起了我国报业和印刷业的一场技术革命。由于这些突出的贡献,王选院士获得了2001年度国家最高科学技术奖等多项重大奖励。
八百多年以前,一位聪明的工匠用泥做了些小字模而流传千古,他就是在中国家喻户晓的活字印刷术发明者毕昇。然而,毕昇的发明并未在中国得到推广运用。四百年后欧洲谷腾堡发展了活字印刷技术,不仅用它来印制《圣经》,还用它大规模印刷各种图书。正是由于活字印刷的发明,推动了文化的发展,才有文艺复兴,才有工业革命。
毕昇的活字印刷术,之所以在中国被束之高阁,除了封建制度的窒息和生产力落后的原因外,还有一个重要原因是中国汉字数量庞大,给印刷业的自动化带来了极大的困难。西方的拼音文字只有二三十个字母,加上各种大小的字体,印刷字模也不过一百多个;而汉字有5万多个,一个字就需要一个字模,且不说还有宋、楷、黑等不同类型的字体和大小不一的字号。每印一本书,都需要由排字工人从铅字库里费力地“捡字”。这些铅字模在使用后,通常还需经过熔化,再重新铸造成新的铅字。
20世纪初,国外出现了一种利用照相原理来代替铅活字的排版技术,实际上是“西文打字机”加“照相机”。70年代国外的印刷业已经发生了翻天覆地的变化,激光照排机已经发展到了第四代,而我们的印刷业却还在汉字的“丛林里”艰难跋涉。
然而,我国自己的一项伟大发明引起了一场技术革命,彻底改变了印刷行业的命运,这便是“精密汉字照排系统”,北京大学王选教授的惊世之作。他的发明使中文印刷业告别了“铅与火”,大步跨进“光与电”的时代。他被公认是对中国印刷出版业的现代化作出最大贡献者之一,被人们赞誉为“当代毕昇”和“汉字激光照排之父”。
青年时代的王选走过一段坎坷的历程。他1937年2月5日生于上海一个知识分子家庭。在轻松自然的学习气氛中,以优异的成绩读完了小学。1954年在上海南洋模范中学毕业后,考进北京大学数学力学系。他毅然选择了计算数学专业,尽管这是一门新兴学科,但他认为越是新的领域,留给人们的创造空间就越大,而且计算机在今后社会发展中会有不可估量的作用。
1958年,王选毕业留校,当时我国正掀起研制计算机热潮。由于计算机人才奇缺,才未受“右派”父亲株连而被留校当助教,参加到我国第一台红旗计算机的研制。长年累月的忘我工作,使他重病缠身,不得已返回上海养病。但他仍以强烈的事业心自学电脑软件理论,成长为当时国内研究高级语言编译系统的著名专家之一。
1974年,电子部等五单位发起汉字信息处理技术的研究,被列入国家重点科研项目“748工程”。北大数学系讲师、王选的夫人得知这个信息,立即回家告诉在家养病的王选。他再也躺不住了,攻克汉字处理难关是他多年来的夙愿。多少次,在病床上,他在头脑中勾画着美好的前景:用自己的智慧和双手,让计算机技术与中国出版印刷业联姻,插上再次腾飞的翅膀。
当时国内已有五家院校和科研单位申报承担汉字精密照排系统,王选决定参加这场竞争,“因为它的难度和价值吸引了我”。没人知道王选初涉这一领域时的艰辛。在作研究前,他必须先弄清国内外的现状和发展动向。为了广泛查阅资料,王选往返于北大至科技情报所之间,每次两角五分的公共汽车费都舍不得花,常常提前下车步行一站。由于缺乏经费,他也常常用手抄代替复印。
著名微生物学家巴斯德说过:“机遇只偏爱有准备的头脑”。做好充分准备的王选具有强烈的创新意识,他决心独辟蹊径,跳过前三代机,直接向国外最先进的第四代激光照排机发起冲击。这四代机的发展在国外用了整整40年,而王选则想把40年的历史压缩进他的照排机蓝图里。
一旦选择这个目标,汉字字形信息量太大就成了最大的难题。汉字字模的组合高达100万个以上,若采用传统的点阵汉字,储存量将高达200亿位。那些日子,王选满脑子的汉字横竖弯勾,连做梦也尽是笔画,终于想出了用数学方法计算汉字轮廓曲率的“高招”。经过几个月呕心沥血的奋斗,他就像一位魔术师那样,让庞大的汉字字模减少了五百倍,扫清了研制汉字精密照排系统的最大障碍。
1975年11月,北京召开汉字精密照排系统论证会,王选抱病参加了会议。由于身体虚弱,说话困难,由他的妻子代他发言并用计算机展示了模拟实验的结果。王选的方案多数人就像听“天方夜谭”,有人甚至说这是王选的数学“畅想曲”,是玩数学游戏。回家后,王选夫人开玩笑说道:“咱们还是算了吧。”王选却认真地回答:“干!不到长城非好汉。”
从此,王选几乎放弃所有的节假日,努力使自己的方案完善并具体化,一步步解决高倍率汉字压缩和高速不失真还原轮廓汉字等难题。电子部“748工程”办公室得知王选的方案后,组织专家进行了全面的考核。1976年6月,王选的方案完成了模拟实验,获得了一致好评。同年9月,“748工程”中的汉字精密照排系统研制任务,终于正式下达给了王选所在的北京大学。
就在王选紧张地投入研制时,全球著名的英国蒙纳公司,凭借着雄厚资金和先进技术,也正在加紧研制汉字激光照排机,想一举占领中国市场。面对双重压力,王选只是默默地加快自己的工作进度,带领着一帮年轻人夜以继日地勤奋工作。他们创造性地采用了许多令世界瞩目的新方法,照排控制机上的电路板,那些由密密麻麻的集成电路组成的尖端高科技设备,大多是王选他们自己动手做出。
1979年7月27日,精密汉字照排系统的第一台样机调试完毕。大家围在样机旁,紧张地注视着它的动作,机房里只有敲击计算机键盘发出的嗒嗒声。转眼之间,从激光照排机上输出了八开报纸的一张胶片,王选怀着兴奋紧张的心情接下这张可以直接印刷的胶片,各种精美的字形、字体、花边、图案美不胜收。1980年,支持这套系统的电脑软件,包括具有编辑、校对功能的软件也先后研制成功,并排印出第一本样书。
鉴定验收后,王选和他的同事马不停蹄地向实用性的激光照排机发起冲锋。在山东潍坊计算机公司支持下,一个响亮的名称———华光电子排版系统,象征着中华之光,照亮了神州大地。1985年,新华社第一次采用华光机排出了新闻日刊;1986年,《经济日报》在华光机支持下,成为全世界第一家采用屏幕组版、激光照排的中文日报社,并于翌年出版了国内第一张激光照排的报纸。
当时,人民日报社曾引进了两套美国HTS照排系统,价格比华光要贵15倍。但是,一直到1989年,经过该公司派人长期调试后,仍因故障太多无法使用。人民日报社焦急万分,只好向王选求援。王选二话没说,立即带领若干技术骨干奔赴报社,对美国HTS系统进行改造,终于让国外进口的“洋机器”起死回生。美国HTS公司总裁在离开中国前,对中国同行讲,他们已经付出了惨重的代价,今后地球上再没有什么HTS公司。
在巨大的成功面前,王选并没有满足,在他积极推动下,北京大学成立了北大方正公司,将王选不断发展的更先进技术成果推向市场,全国出版界已有80%使用了国产激光照排机;在港、澳、台地区,已有100家华人报刊和出版社采用“方正”;在全世界几乎凡有中文出版物的地方,方正产品都占有绝对优势。当国外电脑企业纷纷大举进军我国市场的时候,惟独在出版领域,那些外国公司则悄悄地撤出了中国二、科研选题程序选定科研课题,需要经过一个提出问题→查阅文献→形成假说→构建方案→确立课题的过程。下面就科研选题中涉及的主要内容一提出问题、构建方案、选题报告和申报取向进行重点阐述。
1.提出问题提出问题是科研选题的始动环节,具有重要的战略意义和指导作用。事物的本质是通过现象表现出来的,研究者必须通过对现象的观察、分析、综合,才能获得对本质的认识。提出问题时,要根据已有的事实基础,要弄清该问题提出的研究背景,要获知该问题目前研究达到的水平以及解决该问题对科学发展和技术创新的作用和价值等。
2.构建方案问题一经提出,应当进行小范围内的现场调查或实验室研究。获得第一手资料后,应再次查阅文献并进行对比分析、核对。要特别关注前人是如何建立研究方案、确立技术路线、设计新的试验方法、根据实验结果修正或推翻原有结论的。据此,则可进一步提出和完善新的理论及实验解释。方案的构建应按照"思路新、起点高、意义大"的要求进行。
3.选题报告方案构建出来之后,为使选题更加科学、全面,通常需要邀请专家进行评估,通过集思广益形成选题报告。集体参与选题报告会,研究者可以综合不同的学术观点和思路,丰富选题论据与方法,修改和补充选题时的不足,这样有助于克服片面性,启发自己从新的角度考虑问题。选题报告包括如下内容:课题的意义、立题依据、国内外有关进展、完成课题的技术路线与关键技术、方法及指标选择、预试情况、预期成果、计划与进度、存在的问题与解决对策等。
4.申报取向一旦完成选题报告,课题负责人必须认真考虑向何处申请投标。由于不同的主管部门资助的课题的领域和范围各不相同,不同学科侧重点和资助的强度也有差异,因此,课题申报应遵循"知己知彼、有的放矢、部门对口、学科相符"的基本策略。
第四节科研课题的信息收集收集和积累科研信息是科研工作首要的、日常的工作,也是科研选题的基础。在自然科学研究中,基础理论的研究成果一般不保密,而且为争得最先发现权会抢先发表;以应用技术为研究成果的新技术、新配方、新工艺、新材料等真正的技术秘密,则需及时申请专利加以保护。因此,最新科研信息的及时收集,对于科研课题的筛选与确定至关重要。
一、信息的类型
1.按文献的载体分类一般有纸张型、缩微型、声像型、机读型、数字图书馆等。数字图书馆是机读信息的代表,是"全球信息高速公路上信息资源的基本组织形式",具有信息存取多媒体化、信息组织有序化、操作电脑化、传输远程网络化、资源共享化、结构连接化(跨库连接无缝化)等特点,它可以存储电子格式的资料,并对这些资料进行有效的操作。
详细内容见科技文献检索课程。
三大检索工具国家科技部下属的"中国科学技术信息研究所"从1987年起,每年以国外四大检索工具SCI、EL、ISTP、ISR为数据源进行学术排行。考虑到ISR(《科学评论索引》)收录的论文与SCI有较多重复,自1993年起我国不再把ISR作为论文的统计源,其中的SCI、EI、ISTP数据库就是图书情报界常说的国外三大检索工具。
(1)《科学引文索引》SCI(ScienceCitationIndex")SCI创建于1961年,创始人为美国科学情报研究所所长,是美国科学情报研究所出版的一部世界著名的期刊文献检索工具。
(2)《工程索引》EI(EngineeringIndex)
EI创刊于1884年,由ElsevierEngineeringInformationInc.编辑出版,主要收录工程技术领域的论文(主要为科技期刊和会议录论文)。
(3)《科学技术会议录索引》ISTP(IndextoScientific&Technicalproceedings))ISTP创刊于1978年,是美国科学情报研究所的网络数据库WebofScienceProceedings中两个数据库(ISTP和ISSHP)之一,由美国科学情报研究所编制。
小结科学研究是一个不断提出问题和解决问题的过程。能否提出有创见的、合适的科研课题,对于科研工作的顺利开展并获取有价值的成果至关重要。课题的来源:①指令性课题;②指导性课题;③委托课题;④自选课题。
科研选题的一般原则:①创新性原则;②可能性原则;③优势性原则;④需要性原则;⑤经济性原则;⑥实效性原则;⑦团队性原则;⑧发展性原则。
科研选题方式:①从招标范围中选题;②从碰到的问题中选题;③从文献的空白点选题;④从已有课题延伸中选题;⑤从改变研究要素纽合中选题;⑥从跨领域的研究中选题。