第四讲-临床科研课题设计

第四讲科学问题与科研选题一、科学问题是科学研究的起点一、科学问题是科学研究的起点（1）弗朗西斯·培根：科学始于观察以培根为代表的归纳主义者认为，科学研究从观察和搜集材料开始，然后通过对材料的归纳，从特殊上升为一般性理论，这种观点统治近300年。开普勒、瓦特、牛顿、达尔文巴甫洛夫：观察、观察、再观察一、科学问题是科学研究的起点（2）波普尔的证伪进步模式：

P1—TT——EE——P2科学的产生是为了解决问题巴斯德：巴氏杀菌法、拯救养蚕业、鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗实际科学研究科学认识活动一般分为五个阶段准备阶段提选出择科科学研问课题题观察实验阶段收集科学事实思维加工阶段提出科学假说实践检验阶段将假说上升为理论建立科学理论体系利辑用与公历理史化相方统法一或方逻法案例：分子生物学的诞生(1)20世纪初，美国生物学家萨顿提出，细胞中的染色体与孟德尔的遗传因子之间存在着平行关系，这意味着遗传因子有可能存在于染色体中，但是这一推测面临着一个最突出的难题，即生物的遗传性状及代表这些性状的因子的数目远远多于该生物细胞内染色体的数目，二者不可能有一一对应关系。针对该问题，美国遗传学家摩尔根研究了果蝇的遗传规律，提出了基因论。摩尔根认为，生物体的种种性状起源于生殖细胞中成对的基因，基因是染色体上分立的遗传单位，它们联合形成一定数目的连锁群，一对连锁群的基因中间可以发生有秩序的交换，这种交换证明了基因在染色体上呈直线排列，并且有确定的位置。案例：分子生物学的诞生(2)摩尔根基因论的创立，一方面解答了萨顿提出的问题,另一方面又引出了基因究竟是什么?是DNA还是蛋白质?其化学组成是什么?DNA呈现什么样的结构?DNA是如何实现自我复制的?细胞核中的DNA是如何控制细胞质中蛋白质合成的等等这一系列的更深层次的科学问题。英国的布拉格、贝尔纳在核酸和蛋白质结构方面取得了重要成果；接着沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型，导致分子生物学的诞生。今天，人类已经绘制出了基因草图。因此，问题不但构成了科学的起点，而且形成了科学发展的运行轨迹。二、什么是科学问题1、科学问题的含义指一定时代的科学认识主体在当时的知识背景下提出的关于科学认识和科学实践中需要解决而又未解决的矛盾，它包含着一定的求解目标和应答域，但尚无确定的答案。科学问题的条件。例，宇宙、人的起源问题。科学问题的转换。例，飞机为什么失事。科学问题的应答域。例，脚气病是由什么细菌引起的？(荷兰政府委托爱杰克曼研究的课题)

2、科学问题的分类1）按学科性质基础理论问题和应用研究问题。2）按问题的重要程度关键问题和一般问题。3）美国科学哲学家劳丹把科学问题分为经验问题和概念问题两大类。经验问题可分为：（1）未解决的问题；（2）已解决的问题；（3）反常问题。概念问题分为：内部概念和外部概念两种。3、科学问题的来源（1）爱因斯坦：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而标志着科学的真正进步。”希尔伯特：“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或中止。”1900年，希尔伯特站在当时数学研究的前沿，提出了23个问题，对2O世纪数学发展产生了巨大的影响。海森堡：提出正确的问题往往等于解决了问题的大半。3、科学问题的来源（2)1）为寻求实事之间的联系提出问题

如，金属的导热与导电；能量转化和守恒定律。2）从理论与事实之间的矛盾中发现问题

如，原子不可分割的理论与电子的发现；以太漂移；经典物理学中能量连续性理论与光电效应矛盾；维萨里人体结构理论等。3）科学理论内部因逻辑矛盾而产生的问题

如，落体运动、无穷小悖论等。3、科学问题的来源(3)4）从不同理论之间的分歧中发现问题

如，光的粒子说和波动说、地球形成的渐变论和灾变论、宇宙演化的热寂说与生物进化论等。5）从社会需求与已有生产技术手段的差距上发现问题

如，蒸汽机源于矿业生产的需要，杂交水稻源于农业增产的需要，控制论源于二战中弹道计算问题的需要。最关键的是Idea广泛阅读文献，了解SCI期刊所反映的科技动态，始终关注前沿问题，总结感兴趣领域内尚未探讨过但很有意义的课题。利用数据库了解国际学术研究动态及有关资料，总结争论性很强的问题，反复比较研究方法和结论，从中发现切入点。多听学术报告、多与同行探讨。多了解相关学科的前沿研究并加以借鉴。善于抓住科研过程中遇到的难以解释的问题，往往会成为思维的闪光点。三、科学问题的选题（一）科研选题的意义(1)1、科研选题关系到研究的方向、目标，具有战略意义物理学家贝尔纳:“课题的形成和选择，无论是作为部的经济技术要求，抑或作为科学本身的要求，都是科研工作中最复杂的一个阶段。一般来说，提出课题比解决课题更困难。……所以评价和选择课题，便成了研究战略的起点，要从一大堆课题中挑出带实质性的课题来，而不能把它们同非实质性课题混杂在一起。”袁隆平：“选题正确与否是科研中的首要问题。要想选题正确，必须跟踪世界最新科技成果。”（一）科研选题的意义(2)2、科研选题直接影响到科研的途径和方法，决定着科研成果的水平、价值和前途。爱因斯坦：钻木板。3、科研选题决定着科研工作的多助与寡助。（二）科研选题的基本原则1、需要性原则社会发展或科学自身发展的需要。1）社会发展需要经济发展、国防建设、医疗卫生和文化教育需要。如，中国古代科技的发展；现代的电子信息技术、生物技术、航天技术、新材料新能源技术的飞速发展。从本质上说，社会需要是科技发展的源泉，是原动力。恩格斯：“社会一旦有技术的需要，则这种需要就比十所大学更能把科学推向前进。”2）科学本身发展需要主要指开拓科学领域、发展科学理论、改进科学方法的需要。需要有长期需要和近期需要之分。对于人类未来的需要并不容易判断。像火车、飞机刚出现时，都曾被认为是没有发展前途的。因此，对于基础性研究，只要能推动科学自身发展，也应支持。武工院博士团队开发出3种三聚氰胺快速检测方法10月1日，科技部面向社会征集快速检测液态奶和奶粉中三聚氰胺的技术及产品，并提出三项要求：对三聚氰胺的检测准确，检测限小于或等于２毫克每公斤每升，重现性；适合现场、快速检测，平均每个样品检测时间小于30分钟（包括样品前处理时间）；技术产品或仪器设备成本较低，运行费用低。武汉工业学院三名博士组成科研攻关团队，日前开发出三种快速检验奶制品中三聚氰胺的方法，检测方式都能达到科技部要求，运行费用较低，其中最短检测时间可控制在15分钟以内。（新华网，2008-10-05）医学研究中的需要性原则尽量选择防病治病中有重要意义或迫切需要解决的关键问题。例如，常见病多发病的防治研究、地方病、职业病、传染病、心脑血管疾病、恶性肿瘤、老年病等影响人类健康疾病的研究，以及对提高劳动者健康水平、促进医学发展的理论、基础研究。需要性原则还应符合主管部门需要。2、开创性原则科学研究是探索未知的活动，其灵魂在于创造性。理论研究在一定程度上做出新发现，提出新见解，得出新概念、新理论、新原理。应用研究创造出新技术、新工艺、新设计、新材料、新品种、新方法※选题前必须掌握拟研究领域的国内外研究状况、方法、水平及最新研究动态及发展趋势李政道：“做什么事情，都要跳到最前线去作战。问题不是怎么赶上，而是怎么超过。不能老是跟，那就永远跑不到前面去。要下决心走自己的路，才能做出创造性的工作。”按照创造性原则选出的课题一般有以下几种情况1、前人或他人未研究过的，以此课题来填补空白；2、前人或他人已提出来，但未取得研究成果或未取得同行、专家或学术界的认可；3、前人或他人虽作过研究，并提出了一些观点或技术上的创新，但根据自己所提出的问题、所做的实验的，能进一步发展、补充、修正或否定前人的研究成果；4、国外已有人研究，但尚未结合我国实际进行创新性研究，以此课题来填补国内某领域空白；5、把其他领域的理论成果或技术成果移植、借鉴到本研究领域；6、进行新的技术创造或革新。3、科学性原则选定的课题要有一定的科学理论或科学事实作为根据。选无根据地违背已确证的理论作为课题，就失去了起码的科学性原则。限于认识水平，科学和伪科学之间并没有一条鸿沟，像伦琴在发现X射线时，物理学家开尔文竟斥责为骗局；而星相说、水变油这样的伪科学都曾风靡一时。只需把科学性原则视为一般性前提，而不应绝对化，僵硬化。否则，也就违背了科学的创新精神，像寻求磁单极子、超光速的研究。这些课题既存在着较大风险，但也蕴藏着巨大的机遇。英国发明造能装置能量守恒定律或被打破英国Ecowatts公司科研人员耗时10年开发出一种名为“热能箱”的装置，能把1倍电能转化为最多2倍热能。英国约克大学的吉姆·里昂对该系统进行了独立评估，结果发现这套系统运转起来后，不用费力就能获得是输入电能1.5倍至2倍的热能。据悉，英国贸易和工业部为这项耗资1400万英镑的研究提供了资金支持，旨在帮助低收入家庭获得负担得起的供暖服务。4、可行性原则选定科研课题时要根据已经具备的或者经过努力可以具备的条件确定课题。如，爱因斯坦、陈景润。1）主观条件选题时就需要考虑自身的知识结构、研究能力、兴趣爱好以及对课题的认识水平。2）客观条件选择课题时必须考虑科研经费、实验设备、原材料供应、图书情报资料，以及导师及合作者的研究情况。恩格斯：“我们只能在我们时代的条件下进行认识，而且这些条件达到什么程度，我们便认识到什么程度。”小结需要性：科研目的科学性：科研依据创造性：科研价值可行性：科研条件这四条原则，都是限制性原则，它们互相制约，把所选择的课题限制在较小范围，有利于判断。四、选题来源（申请渠道）国内涉及医药卫生的主要科研计划和科学基金

国家科技攻关计划国家级课题国家高技术研究发展计划（863）国家重点基础研究计划（973）国家自然科学基金国家新药研究基金部级课题国家卫生部科学研究基金省自然科学基金省级课题省科技计划项目省医药卫生基金

（一）国家级1、国家科技部项目：国家财政拨款、按科研领域和层次组织项目国家攻关项目：医学领域项目由卫生部组织论证、评审、选项、管理和验收。五年制定一次“五年计划”。目标：经济和社会发展、研究和应用目标明确、面向全国公开招标、跨地区、跨单位联合课题。863计划1986年3月，王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位老科学家联合向中共中央写了一封信，题为《关于跟踪世界战略性高科技发展的建议》，信中指出，面对着世界新技术革命的挑战，中国应该不甘落后，要从现在就抓起，用力所能及的资金和人力跟踪新技术的发展进程，而不能等到十年、十五年经济实力相当好时再说，否则就会贻误时机，以后永远翻不了身。这封信得到了小平同志的高度重视，亲自批示：“这个建议十分重要。”在随后半年中，经过广泛、全面和极为严格的论证后，中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划（863计划）纲要》。由于计划的提出与邓小平同志的批示都是在1986年3月进行的，因此此计划被称为“863计划”。“十一五”期间，863计划将以信息技术、生物和医药技术、新材料技术、先进制造技术、先进能源技术、资源环境技术、海洋技术、现代农业技术、现代交通技术和地球观测与导航技术等关键高技术领域为重点，按照专题和项目两种方式，组织开展对技术的研究开发。“十一五”期间，863计划将在上述高技术领域安排38个专题和一批重大、重点项目。专题是将探索性强、代表世界高技术发展方向、对国家未来新兴产业的形成和发展具有引领作用，并有望获得原始性创新成果的前沿技术作为研究开发任务，以增强原始性创新能力和获取自主知识产权为目标，支持科研人员在确定的前沿技术方向，进行新概念、新方法，以及概念模型和原理样机的探索研究。

项目是将集成性强、有望形成未来战略产品和技术系统、可以进行应用示范、有利于产业技术更新换代，并具备较好的人才队伍和研究开发基础的高技术作为研究开发任务，以增强集成创新能力和形成战略产品原型或技术系统为目标，以国家战略需求为背景，进行组织实施。

973计划1997年6月，原国家科技领导小组决定要制定和实施《国家重点基础研究发展规划》，随后由科技部组织实施了国家重点基础研究发展计划（亦称973计划）。制定和实施973计划是党中央、国务院为实施“科教兴国”和“可持续发展战略”，加强基础研究和科技工作作出的重要决策。

战略目标：加强原始性创新，在更深的层面和更广泛的领域解决国家经济与社会发展中的重大科学问题，以提高我国自主创新和解决重大问题的能力，为国家未来发展提供科学支撑。

主要任务：1）围绕农业、能源、信息、资源环境、人口与健康、材料等领域的重大科学问题，开展多学科综合性研究，提供解决问题的理论依据和科学基础；2）部署相关的、重要的、探索性强的前沿基础研究；3）培养高科学素质、有创新能力的优秀人才；4）重点建设一批高水平、能承担国家重点科技任务的科学研究基地，形成若干跨学科的综合科学研究中心。2、国家自然科学基金经费来源：主要是国家财政拨款，同时接受国内外单位和个人的捐款资助：基础研究、部分应用基础研究三个层次

面上项目自由申请：

根据基金会每年发布的《国家自然科学基金项目指南》提出资助范围、鼓励研究的领域、定向研究课题、结合自己优势、自由选题。优先资助创新性强、交叉领域的项目、3年、每项约20余万元高新技术探索：要求同上、资金来源由“863项目”、基金委代管、见《项目指南》公布的招标项目申请

青年科学基金：要求同自由申请、35岁以下地区基金：要求同自由申请、仅10个省重点项目国家目标、根据已有的基础、抢占国际学科前沿申请要求：同自由申请、项目内容见《项目指南》中的重点项目招标定向申请、3—5年、约150万元条件:a）高水平、活跃在学科前沿的学术带头人和相应的研究队伍b）有国内领先的研究工作基础c）合理的研究方案和实验研究条件重大项目国家目标、重大战略意义的科学技术问题申请要求：填写“国家自然科学基金重大项目联合研究申请书”子课题申请书“国家自然科学基金申请书”统一规划、定向招标、5年约500万元条件：a）必须2个以上单位联合申请b）学科交叉、融合c）有学术造诣高、组织能力强的带头人、相应研究梯队d）有国内领先的研究工作基础和研究条件专项基金主任基金新概念、新构思、探索基金国家杰出青年科学基金海外学者合作基金港、澳青年学者合作基金国家基础学科人才建设基金创新研究集体基金国家重点实验室研究基金优秀研究成果专著基金(二)省、部级项目1、省、市级项目：强调为本地区、经济、社会发展服务应用目标？经济、社会效益如何？2.部、委级项目：各部省基金项目3.厅、局级项目：厅、局科研经费4.名人基金项目：吴阶平基金、默沙东基金（均为卫生部代管）5.其它基金项目：WHO基金、国际儿童基金国内论文学作及评阅标准学术水平：国际水平，国内领先，较高，中等，较差创造性：有创造性，部分内容有创造性，有一定新意，无甚新意科学性：理论正确，推导无误，理论不完善，理论有缺陷或错误应用价值：有明显的应用推广价值（较大，一般），有潜在的应用价值，现在还看不清应用价值，无应用价值写作水平：文字简练准确，尚简练通顺，文字、图表、文献可

删，文字表达较差能否发表：优先发表,可以发表,修后发表,修后再审,继续研究,改投它刊,不宜发表发表栏目：综述与评论,论文与报告,应用研究,短文,简报,实例分析,问题讨论,其他附：医学科研选题一、医学科研的范围和分类（一）医学科研选题的类型科研选题的基本类型一般有：基础理论研究、应用研究、技术开发研究、实验研究、资料分析研究、调查研究等类型。1、基础医学研究

主要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、平衡与非平衡等机理。2、临床研究主要是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；对疾病诊断、治疗与预防经验的总结；对“前临床疾病”的预防和早期诊断的研究。

医学科研选题的类型：

3.临床实验研究对新药物疗效的临床研究（临床药学）；对新病种的鉴别诊断及治疗；对新的治疗技能和方法的研究。4.基础和临床相结合的研究主要是根据临床中发现的新问题，运用各种研究手段，从基础医学的角度研究病因、机理及治疗的规律。5.群体性调查研究流行病学、地方病学、环境医学、管理医学、社会卫生学、社会医学、精神卫生学、医学心理学、医学伦理学等6.新技术、新材料、新方法的开发研究主要指对新的诊断技术、治疗方法、治疗手段的开发、引进和应用。（二）医学科研的范围研究生命起源、个体生长发育揭示人体的结构、功能与理化、免疫机制探讨优生优育、延缓衰老以及促进人体身心健康的措施探讨疾病的发生原因、机制、发展规律与影响因素、诊断、治疗和预防其他医学科研的范围1、提出问题（初始意念）1）在观察中发现问题（伦琴、弗莱明，penicillin）2）在怀疑中提出问题（哥白尼，日心说）3）在灵感中提出假想（阿基米德，浮力）4）在幻想中提出创意(达.芬奇，汽车）5）在实践工作中提出思路（柯马克，CT）二、医学科研的基本程序

科研选题的途径

——从招标范围中选题

认真阅读各级科研管理部门(包括国家、省科研计划项目)每年定期公布的《项目招标指南》或有关文件，从中选择适合的研究课题

国家中长期科技发展规划纲要（2006━2020）

医学科研的重点范围与优先主题

——安全避孕与出生缺陷防治——心脑血管病、肿瘤等重大非传染病防治——城乡社区常见多发病防治——中医药传承与创新发展——先进医疗设备与生物医用材料医学科研的重大专项——重大新药创制——艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治医学科研的前沿技术——靶标发现技术——基于干细胞的人体组织工程技术医学基础科研

——脑科学与认知科学——人类健康与疾病的生物学基础科研选题的途径

——从实际工作中选择

由于医学领域中许多问题尚未阐明，在实践工作遇到一些现象不能用已知的知识解释，对于有心计的医务工作者，可能成为原始意念，进而发展为科研选题科研选题的途径

——从已有课题的延伸中选题

此类选题占有相当地比例。通过原有课题的延伸，可以使科研步步深入，取得较大的成果

——从文献空白点中选题

认真查阅国内外文献，全力寻找空白，把填补空白作为选题

20世纪医学十大成就（1）1900年奥地利生理学家兰德斯坦纳等发现了人类的ABO血型系统1928年英国微生物学家弗莱明发现青霉素