第章-科学认识与科学问题-

第二章科学问题和科研选题本章教学目的与要求通过本章学习，要求同学们了解和掌握课题及选题前的准备工作；选题的基本原则及技巧，更好地做好医学科学研究工作。爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许仅仅是一个数字或技术上的技能而已，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”•李四光：“做科学工作的最使人感兴趣的，与其说是问题的解决，恐怕不如说是问题的形成。”科研课题的形成和选择是研究工作中最复杂的一个阶段。选择课题就是选择确定自己的主攻方向，它关系到整个科研工作的成败。第一节科学问题•一、科学问题及其基本特征•1.科学问题是一定时代科学研究主体在当时的背景下，提出的关于科学认识与科学实践中需要解决而尚未解决的矛盾。——是科学家原有知识和新接触的未知领域碰撞的理性察觉科学问题是一定历史时代的产物。——德国数学家希尔伯特科学问题是一定时代的产物——时代所提供的知识背景决定科学问题的内涵深度和解答途径•2.科学问题的基本特征•真实性——可证实或证伪•待解决性——不能是“无知”问题•正确性——问题提法的正确性，使在预设的应答域中能找到“解”。任何一种科学理论都不过是某种猜想或假设，其中必然潜藏着错误，即使它能够暂时逃脱实验的检验，但终有一天会暴露出来，从而遭到实验的反驳或“证伪”。科学就是在这样一个不断地提出猜想、发现错误而遭到否证、再提出新的猜想的循环往复的过程中向前发展的。科学也包含错误，要经受经验的检验，这不是科学的缺点，而恰恰是它的优点，它的力量所在，或者说，“可证伪性”正是科学之为科学的标志。二、科学问题的结构•问题的陈述：就是陈述问题的语句，通常是疑问句的形式。•问题的指向：即问题所指的研究方向和所指向的研究对象，是尚待回答的不确定内容，是问题的变量。•问题的应答域：是指在问题的提法中对问题解的存在范围、域限所作的设定。这种设定成为问题到解答的桥梁。三、科学问题的分类三、科学问题的分类1、陈述性（what型）、过程性（how型）和因果性（why型）问题2、常规问题和反常问题3、母问题与子问题4、基础研究问题与应用研究问题1、陈述性、过程性和因果性问题根据问题求解的类型可以把科学问题划分为：（l）关于研究对象的识别与判定，回答“是什么”的问题——陈述性问题；（2）关于事物内在机理和规律性的研究，分析事物现象之间的因果关系，回答“为什么”的问题——过程性问题；（3）关于研究对象的状态及运动转化过程，回答“是怎样”的问题等——因果性问题。2、常规问题和反常问题是依据问题在科学发展的常规进化时期和革命时期所起作用划分的：•常规问题是在已有的科学理论的概念框架下提出的；•反常问题是在拒斥原有理论的框架下提出的。3、母问题和子问题根据问题的结构层次划分的：•母问题（元问题）是研究的基本问题；•子问题是从基本问题分解和派生而来的。4、基础研究问题和应用研究问题•基础研究问题是从科学整体发展的需要提出的科学问题，作用于科学的长远发展；•应用研究问题是直接满足于人类生产、生活需要的科学问题。四、科学问题的来源归根结底来源于社会生产实践与科学实践。具体有以下几方面的表现：工农业生产的需要、社会生活与健康的需要、军备和战争需要等都提出了大量问题。它是应用研究和发展研究课题的基本来源，要求应用基础理论予以解决。如：病毒性肝炎的防治问题老年性痴呆症的防治问题（免疫治疗）1、从社会生产和实际生活需要中提出问题实践中常常会发现新的事实，原有理论不能解释，于是就产生了问题。光电效应问题的发现，导致爱因斯坦1905年“光量子”假说的提出。2、从科学实践与科学理论的矛盾中提出问题理论自身所包含的逻辑的不自洽性是科学问题的重要来源。伽利略自由落体定律的发现，就是从揭示亚里士多德动力学理论的内在矛盾开始的。亚里士多德伽利略3、从科学理论内部的矛盾中提出问题医学悖论：个体寿命和种群进化•自然流产是人类经过若干万年才进化而成的一种生产机制，它实行自然选择的原则，如果胎儿出现了问题，它就通过流产来淘汰。而保胎药来违反这个机制，而让原本有问题的胎儿勉强出生下来，这样不仅会对这胎儿本人不利，而如果泛滥使用这种药物技术的话，更是对整个人类进化的不利。•从1796年人类对疫苗的使用起，这个相似命题的争议也一直延续到今天。反对疫苗使用一方认为，人类的进化史始终是一部与病原共处的历史。在没有医药和没有疫苗之前，人类仅仅依靠自身的免疫力来同病原（病毒、病菌、真菌、立克次体等）作战，从而进化出高强能力的免疫防御体系。而他们担心的是，依靠现代科技，对病原的灭杀，会相反削弱我们的免疫力，或者使得我们体内的防御体系出现了退化。•古今比较：西方妇女生活方式的改变意味着所患乳腺癌、子宫内膜癌和卵巢癌的危险性是远古时代采猎人生活方式妇女的100倍。•美国埃默里（Emory）大学的伊顿（B．Eaton）认为这是因为，现代妇女月经初潮早、生育晚、生育少、绝经晚以及母乳喂养时间短，而以前采猎人初潮晚，生育第一胎时间却要早，同时生育多，常年哺乳，绝经较前；这些差异的后果是采猎妇女平均一生排卵158次，而现代妇女平均排卵达451次。研究表明，排卵次数越多，妇科癌症的发病率就越高。••伊顿由此提出了一个大胆方案——现代妇女应模拟远古妇女的生活方式并用医学手段加以改进：用激素推迟青春期的到来，用激素产生假孕。这样，现代妇女既具有远古妇女的多孕、月经少的生物化学优势，又不必过多地承担生育的责任。尽管这只是个未经检验的想法，但它却对解决癌症打开了新的思维窗口。•精彩的例子：糖尿病的发生率在现代社会为何如此之高。按照达尔文医学的说法，在前工业社会，经常发生周期性的饥荒。因此在这样的环境下具有“节俭”的代谢机制的个体在生存上就会具有更大的优势，因为他们能充分地有效地利用有限的食物。然而当工业社会来临时，人类的食物已大为丰富和便宜，这样具有“节俭”代谢机制却没有转换过来。因此，在这样的社会中肥胖和糖尿病的发生就会大量增加。•流行病学的调查已证实了上述说法，例如美国印第安人和太平洋群岛上的波利尼西亚人中的糖尿病的发生与他们在历史上尽量地吃呈强烈的正相关，又如亚洲犹太人移民到富裕的以色列后糖尿病的发生大为增加等，都足以说明了这一观点。悖论：现代医学能够延长个体的寿命，却可能削弱物种的进化优势，我们在这两者之间应该如何选择呢？实际上，面对这样的困惑，没有人能够回到过去，没有人能够拒绝包括现代医学在内的人类文明。那么，我们主要人文关注点是对技术文明的反思，以及对现代生活方式的批评和适当改造的建议上。例如：医学对现代人的饮食习惯提出了忠告：不要吃得太饱，八九成饱足矣。•现代医学的最大局限是，把对各种病原的斗争看成是孤立的、不连续的，没有把它们纳入到“病原和人类免疫系统共同进化”的整体中去考虑。客观事物是复杂多变的，人们对同一事物和现象往往会产生多种不同的理论观点。真理在我这一边！各有所评一个残废有伤风化真美！4、从不同学科理论之间的矛盾中提出问题如：热力学第二定律——世界不断退化生物进化论——世界不断进化普利高津——耗散结构理论•“耗散结构”(dissipativestructure)理论：一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量，在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变即非平衡相变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构，由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持。5、从寻求经验事实之间的联系和统一解释中提出问题各种化学元素先是一个一个地孤立发现，后来，当发现的化学元素不断增多时，就提出了揭示各种化学元素之间内在联系和统一解释的问题，由此导致门捷列夫元素周期律的发现。6、从相互并存的多种假设中提出•在科学研究中，对同一现象范围内的许多问题，常常可以建立多种理论，争论的各方都有一定的事实和理论依据，了解这些理论和依据是发现和提出问题的很好途径。如：摩尔根的发生遗传学；爱因斯坦的光本质7、从科学的空白处和结合部提出问题•主动出击，寻找科学中尚未开垦的空白区和“处女地”——这里是科学问题最多，收获最大的地方如英国神经生理学家谢灵顿的神经解剖学；维纳的控制论。8、从前科学中提出科学问题•科学从前科学中过渡而来，这是科学问题最为原始、也是永远存在的一条重要发端。五、从科学问题到科研问题•1、要使科学问题具有独立性和明晰性•2、要使科学问题具有社会和科学的可解性——弃优攻弱法•3、追溯科学问题的背景意义第二节科研选题一、科研选题及其作用1.什么是科研课题科研课题是要解决和能够解决的问题。只有那些未完全解决并能够解决的问题才算是课题。2、科研课题在科学研究中的作用•（1）为科学研究确定研究方向和具体目标，对科学研究起定向作用。•(2)为科学研究规定应采取的方法和途径，对科学研究起着制约作用。2、科研课题在科学研究中的作用•（3）选题恰当正确与否，决定科研的成败。2、科研课题在科学研究中的作用•（4）选题能训练和培养研究人员的思维能力和独立工作能力。2、科研课题在科学研究中的作用•（5）选题不仅在科学研究中起决定作用，也是科学管理工作中带有全局性的决策过程。2、科研课题在科学研究中的作用二、医学科研选题及其基本类型1、医学科研选题的重点（1）探索和研究医学发展的全局性、方向性的问题•医学发展的模式问题•医学发展的趋向•我国医学发展的道路和政策•研究预防医学与临床医学的关系•研究医学教育问题（2）探索和研究新技术在医学领域的推广和应用一方面继续探索和研究电子计算机、微电子技术、激光、光纤、液晶体、分离膜等其它种种新材料、新能源在医学上的应用，用先进的物质技术装备医学；另一方面，探索和研究有着巨大潜力的生物工程在医学上的推广和应用。使人们对生命、疾病的本质及其发生、发展的规律取得突破性认识，为人们认识疾病、征服疾病提供全新的矛段。•（3）医学研究在向微观世界进军的同时，也向宏观和宇观发展，从研究个体走向群体、走向社会、走向宇宙；（4）随着工农业生产的发展，环境污染给人类健康带来极大危害，必须重视环境医学、预防医学及其众多课题的研究；（5）在加强应用研究的同时，要重视基础医学研究；（6）探索和研究控制论、信息论、系统论及其方法在医学中的地位和作用；（7）研究由于新技术对医学的推动给医学科学提出的哲学问题。2、医学选题的基本类型（1）实验观察研究：•基础学研究和临床实验研究;•基础医学研究上要是探讨人体的结构与功能，正常与异常，病理与生理，抗病与致病，作用与副作用等机理;•临床实验研究主要是新药物疗效的临床研究；新病种的诊断、鉴别论断及治疗。•（2）临床研究：•对临床各科疾病的诊断和治疗规律的研究；•临床资料的分析和综合研究；•疾病诊断、治疗与预防的经验总结；•“前临床症病”的预防和早期诊断的研究。•（3）临床和基础相结合的研究这主要是根据临床中的问题，运用各种研究手段，从基础医学角度研究病因、机理及治疗的规律。•（4）群体性调查研究这多属流行病学、地方病学、环境医学、管埋医学、社会卫中学、社会医学、精神卫生、医学心理学、医学伦理学等学科的研究。例如，疾病的流行病学调查，疾病谱、死因谱的研究和致病的社会因素与心理因素的调查研究。这类课题多要求到现场工作，作群体调查。•（5）新技术、新材料、新方法的开发研究这主要是新的断技术、治疗方法、治疗手段的开发、引进与使用研究。•例如：电子计算机在疾病诊断与治疗中的应用。新医疗材料的开发，引进及在临床上的应用，新型代血浆、新合成材料的研制及使用。新方法如系统方法、信息方法及控制方法在疾病他诊断和治疗上的应用。这类选题要求研究者知识面广，与其它学科协作才能达到预期效果。三、科研选题的步骤问题调研课题选择课题论证课题决策否行科研选题的基本步骤（一）文献调研和实际考察；（二）提出选题；初步论证；（三）专家评议和确定课题。（四）不断反馈调节的