从自然科学基金项目申请看科学问题的凝练 (陈越 等) [博主按] 征得陈越博士的同意，再将他另外一篇有关基金项目申请的精彩文章在本博客转发(原文请见PDF附件)，希望对大家有用，同时也衷心感谢陈博士对本人的信任。 问题的提出
为了解函评专家对基金申请书中有关科学问题的评议, 我们研读了20xx?20xx年生命科学部六处4740项面上项目(其中畜牧兽医与水产学科3388项, 动物学科1352项)的20348份专家评议函, 结果表明, 在所有2万余份函评意见中, 只有24.1%的评议认为申请人准确地提出了科学问题; 30.4%的评议认为申请人所提出的科学问题不准确或与已有的研究问题重复; 45.5%的评议函没有对申请项目的科学问题进行评价, 其中很大一部分是申请书中没有涉及科学问题, 函评专家也不重视, 因而没有评议。因此, 我们认为有必要引导申请人在科学观察实验或文献阅读中不断提出科学问题, 在项目申请书中要对科学问题进行高度凝练, 这对于避免科学研究中低水平的重复或模仿, 增强基金项目的创新性(尤其是原创性)是十分必要的。
凝练科学问题的必要性
科学问题是在一定的科学知识背景下, 存在于科学知识体系内和科学实践中有待解决的疑难。即便是好的科学问题, 如果得不到深层思考, 得不到高度凝练, 也是无法促进科学发展和技术进步的。同样, 一个不值得进一步思考和凝练的问题, 其本身就不具备科学价值。
随着我国经济的高速发展和政府部门对基础研究的日益重视, 国内的科研环境已经有了很大的改善。但是, 仅有好的实验设备是远远不够的, 关键是研究人员要有思想, 要有能够凝练核心问题的科学素养。
科学问题凝练的必要性至少体现在以下两个方面:
(1) 科学问题凝练赋予了原始问题新的价值。假说的形成是对科学问题不懈探求的知识结晶, 它是对原始问题凝练而升华到的一个新的认知层次。一个重大科学问题的提出, 往往会引起多学科多角度的思考, 所谓“仁者见仁, 智者见智”, 会形成不止一种的假说, 甚至形成不同的学派。人类文明的进步, 正是不断提高认识的起点, 不断提出新的探索目标。
(2) 科学问题凝练往往会引入新概念新理论。概念和理论是构成人类知识体系的基石; 同时, 有些科学问题凝练中难免会引入一些错误的概念或理论, 这些概念或理论在其后具体实验中被否决的同时, 又会孕育出新的概念或理论。例如, 法国化学家拉瓦锡正是在验证“燃素”的过程中建立了以氧为中心的燃烧理论; 又如, 对“以太”是否存在的一系列研究, 促使了“光速有限”这一重大科学发现, 而后者正是奠定“狭义相对论”理论的基石。
科学问题的凝练过程
随着现代科学技术的快速发展, 科研人员在自己熟悉的领域中找到一个适合自己的科学问题并非易事。前人留给后人研究的问题通常是历经几代人不懈研究尚未彻底解决的“经典问题”, 此类问题的“悬而未决”多是由于实验条件或理论依据的局限性所造成的。对此类
问题即使是最有才华的研究人员, 也只能揭开“冰山一角”。另一方面, 随着社会的发展, 科学技术在不断解决问题的同时, 又不断地产生新的问题。
科学问题的凝练过程可分为问项和答域两个阶段。问项涉及提问的内容, 而答域则是对求解范围的限定。根据答域的限定范围度, 可将其分为三种类型: 全域类域和特域。
对于解答范围不给予任何限制的科学问题, 其答域称为全域。例如“疟疾是由什么引起的”, 这个问题肯定了疟疾病因的存在, 却没有规定答案的范围。此类问题对科学探索的指导作用较差, 这样的问题往往会作为“潜问题”而植根于研究者的脑中, 对其解答一旦获得突破, 通常会对人类的认知产生划时代的影响。
当对一个科学问题有了初步认识, 希望能进一步地深入时, 问题的解答范围就相应地有了一定程度的限定, 此种问题的答域被称为类域, 如“清除污水为何能减少疟疾的发生”。对此类问题的限定范围越具体, 对科学研究的指导性就越强, 相应的研究也越深入。此类问题往往代表了科学研究的最前沿, 致力于解决此类问题的研究人员必须不断跟踪该领域的最新研究动态, 不断丰富自己的相关知识, 改善自己的研究策略。
一旦科学问题的答域限定为某个具体的答案时, 此时的答域称为特域。特域通常是随着信息的逐渐积累, 研究者根据科学推理给出的尝试性解答或假说。例如, “疟疾是由蚊子传播的”, 解答或假说提出的同时也就提出了判断其是非的可能。
对基金项目申请书中关于科学问题凝练的实例分析
在国家自然科学基金的项目申请中, 申请人是否明确地提出了科学问题, 对科学问题凝练是否到位, 不仅反映了申请人对项目选题的理解程度, 同时也是项目能否获得资助的重要因素。
在19xx年动物学科的216份面上申请书中, 有一份题为“鸟类习鸣的神经调控机理”的项目申请，申请人旨在通过动物生理学声学神经生物学等综合手段研究鸟脑发声和学习记忆的机理。5位函评专家综合意见是选题太大, 申请人对鸟类习鸣的神经调控机理这一科学问题没有凝练, 所要解决的科学问题不明确, 因而建议不予资助。
19xx年, 申请人根据函评专家的评审意见, 将选题修改为“鸟类习鸣的神经调控和发声模式”。函评专家总体意见还是选题过大, 凝练仍不到位, 科学问题不够具体, 因而还是建议不予资助。
20xx年, 申请人将选题修正为“鸟类发声和习鸣回路的关系及其调控模式”, 旨在通过生物声学和神经生物学的综合研究手段, 探索和揭示鸟类发声和习鸣回路的关系。函评专家认为申请人将鸟类习鸣的神经调控问题凝练到鸟类发声和习鸣回路的关系上, 在科学问题的凝练上有很大进步, 但对于面上项目来说, 这个问题仍然偏大, 5位函评专家中2位赞成给予资助, 3位反对给予资助。20xx年和20xx年, 申请人继续申请, 尽管在申请书中对科学问题的凝练分别比上一年度有所进步, 但还是没有突破, 因而均未获资助。
通过总结多次申请未获资助的原因, 并结合相关的研究积累和文献调研, 申请人在20xx年对自己所要解决的科学问题进行了高度的凝练, 申报的选题“鸟类前脑习鸣回路的突
触传递及控声模式”也更为具体, 申请书所侧重的科学问题是了解鸣禽发声学习敏感期内前脑发声习鸣神经回路相关核团与神经元功能联系和突触传递效能, 了解前脑有关核团在鸣啭发育和学习记忆中的作用及其声音调控模式,进而对前脑不同区域在鸣声控制中的作用做出科学解释。申请人把“习鸣行为的神经调控”高度凝练后,提出集中研究“前脑习鸣回路的突触传递及控声模式”问题。由于申请人在科学问题的提炼方面比前5年有很大的提高, 并避免了关系不太密切的引申, 因而得到了评审专家的良好评价, 历经6年的申请终于获得资助。
文字来源：陈越, 温明章, 杜生明. 从自然科学基金项目申请看科学问题的凝练. 科学通报, 20xx, 51(7): 870?872
第二篇：国家自然科学基金面上项目申请书中研究内容的遴选与撰写
国家自然科学基金面上项目申请书中研究内容的遴选与撰写 (陈越)
通过对生命科学部畜牧兽医学科1997-20xx年间不予资助的8634项面上项目的评议函进行阅读和比较分析，发现存在三个方面的问题：一是缺乏开创性的源头创新思想或思路，在选题上多因申请者沿袭自己熟悉的领域而使立意偏于保守，缺乏新意；二是对提出的拟解决科学问题凝练不到位，缺乏严谨的科学思维和方法；三是提出的研究内容“大”而“空”：“大”到在一项自然科学基金的资助下根本不可能完成，“空”到项目技术路线科学性和可行性差。表明申请人对申请书的研究内容及其相关问题的理解和写作上还存在不足，提炼和写作不到位。
国家自然科学基金面上项目申请书撰写提纲规定“项目的研究内容、研究目标，以及拟解决的关键问题”部分为重点阐述内容，可见这部分在申请书中所占据的重要位置。如果把项目申请书比作一架三套马车，立项依据、研究内容和研究方案则是拉动其奔腾向前的三匹马，而研究内容应是那匹辕马??研究内容将立项依据和研究方案统一在科学问题的轴线上。例如，在一份研究禽类粘膜免疫应答机制的申请书中，申请人旨在探讨禽类粘膜免疫是否具有双重特性??既存在局部免疫应答，又存在共同免疫应答。因此，申请人拟解决的第一个重要科学问题是共同粘膜免疫系统是否确实进化很早，也就是说在鸟类与哺乳动物分支之前是否已有共同粘膜免疫系统？第二个则是禽的特异性IgA B细胞归巢机制与哺乳动物是相似的，还是有很大区别？因为回答了这两个科学问题对新型禽病粘膜疫苗的研究极为重要。
研究内容应回答拟解决的关键问题。在“拟解决的关键问题”的写作上，常见到的错误是申请者将其认为是拟解决了什么关键技术问题才能完成这份申请书，即完成其拟要研究的内容。实际上，申请书里的“拟解决的关键问题”指的是拟解决的关键科学问题，而不是要攻克的技术难题。例如，某份申请书“拟解决的关键问题”部分写的是，运用某毒素免疫动物制得抗血清，用制得的抗血清对该毒素作用后的血吸虫进行组化染色。这其实是项目实施的技术路线，没有体现出此项研究的重要价值，无疑会降低同行评议人对该申请项目的认可度。申请者应提炼出有关本选题的1-2个科学假说，将其作为研究内容的灵魂，完成申请书研究内容的写作。
在研究内容的写作上，申请者最常犯的错误是将研究内容的写作混同于研究方案的写作，将研究内容的前几项写成技术路线。常常看到研究方案中技术路线部分的某条是研究内容的完全拷贝，这反映出一些申请者没有把研究内容与研究方案这两个相似的概念区分开来。在面上项目申请书撰写提纲的规定中，“立项依据与研究内容”写作必须包括5个方面，一是项目的立项依据，系凝练出选题的部分；二是项目的研究内容、研究目标以及拟解决的关键问题，系阐述本项研究要探讨的与选题相关的科学假说；三是拟采取的研究方案及可行性分析，系申请人利用已有的或拟建立的方法、技术来实现研究内容部分的科学使命；四是本项目的特色和创新之处，系阐述本项研究手段上的特色和学术上的创新；五是年度研究计划及预期研究结果。可见研究内容和研究方案的写作角度是不同的：前者突出科学假说，后者突出技术手段。
研究内容要在科学研究的国际大环境下来写。看一两篇重要文章，从国外“克隆”一点东西回来，然后改头换面，强调中国特色，这样写出来的研究内容很容易被识破，这样的“创新”要尽量避免。写好项目申请书的研究内容不是一件一蹴而就的事情，要写出研究内容的创新性和重要性，申请者不仅需要有较好的阅读积累和科研积累，而且需要有科学思维的方法。国家自然科学基金面上项目资助创新性强的基础研究，基础研究的核心问题是科学问题，因此研究内容如何围绕1-2个重要科学问题来写则构成了对申请人科学思维方法的要求。
一般来说，写好研究内容有四个基本原则：一是研究内容要紧扣科学问题。科学问题是基础研究的核心，研究项目实施的过程就是对科学问题做出解答的过程，因此研究内容要围绕拟解决的关键科学问题来写。二是研究内容要与研究方案一致。如果说研究内容完成过程是对科学问题做出解答的过程，那么研究方案实施过程就是研究内容完成过程，因此要注意研究内容与研究方案的一致性。三是研究内容要能够实施。申请书中比较常见的缺陷是研究内容太多、太散、深度不够，这主要反映出申请者平时阅读积累和科研积累不够以及欠缺高度凝练研究内容的能力。四是研究内容要呼应选题。写作成功的研究内容应该是评阅人读完研究内容后，能充分了解选题的深层次内涵，看出申请项目的题目和研究目标是由研究内容中提炼出来的。