研究假说
文：高建国
很多刚入学的研究生在面临开题和写文章的时候都会感到困惑的是，什么是“假说”？什么是“机理（或机制）”？如何提出好的“假说”？有一定研究基础和从业经验的科学家自然知道其中的奥秘，但对于一个刚入门从事科学研究的低年级研究生还是比较困难的，下面我就以我自己多年来的思考谈下对假说的认识，顺便谈下“机理”。
“假说”这玩意，首先是由现代遗传学之父的孟德尔发扬光大的，他在进行豌豆试验的时候事先推断了不同杂交组合的结果。由于有很强的逻辑性、预见性，因此“假说”才逐渐在科学圈迅速流行起来，以至于，你写的论文如果没有所谓的“假说”就会给人一种不在高大上的感觉。而事实上，“假说”流行很早之前人们就开始进行科学研究活动了啊，伽利略和哥白尼等人没有假说照样有重大的科学发现。即使对于跟孟德尔同时代的达尔文也不善于提出“假说”，他老人家是通过全世界的周游科考发现进化论的。
不错，再牛的“假说”也必须建立在观察和测量的基础上，没有观察和测量就没有科学研究，更不会有“假说”，知道这点就不会觉得“假说”有任何神秘之处了。那么“假说”到底是什么？它是怎么形成的呢？
“假说”提出的过程大概是这样子的：首先在你脑海里已经有了一个明确的科学问题，这个科学问题来自于平时生活中的思考，抑或对某个自然现象的长期观察。你对你所感兴趣的问题首先进行一种概念上的解释，如果这个概念可以量化，它就会变成“变量”，“变量”即为可以测量的指标。打个比方，你想比较大树相比于小树更耐旱，干旱是一个概念，对干旱进行可测量和可比较的指标，如水势、气孔导度就是你的“变量”了。下一步就是基于这些“变量”，有针对性地讨论两个或三个“变量”可能的关系，这种关系就是“假说”。如，你假设在干旱环境下大树比小树水势要高、气孔导度要高，因此更耐旱。如果你的试验验证了这个结论，紧接着你就要解释它，即为“机理”。所谓“机理或机制”，无非就是对你所观察和测量的数据进行基于逻辑上合理的描述，机理能否称之为机理主要看论述的够不够充分，这就建立在对本学科问题深入了解的基础上。
有人认为假说由于需要对学科发展方向有很深入的理解，因此认为“假说”的提出估计很有挑战性和难度。其实，压根不是。刚才提到的，“假说”无非是探讨两个或两个以上变量的关系，因此“假说”可以是很、很、很（重要的事情说三遍！）简单的。例如，我想知道GPP（生态系统的总初级生产力）到底受到什么因素的影响，由于GPP是由NPP（净初级生产力）和Ra（自养呼吸）共同决定的，因此我的假说可以是“GPP更多地是由NPP或Ra决定的”。有人于2014年假设NPP更多地由Ra决定，就这么个“简单的”假说，其试验结果还发表在了PNAS上。
但一个很严峻的事实上，你的研究由假说驱动固然很好，但很多情况科学家对自己的研究一无所知，就如老爱所言，“如果我们知道我们在做什么，那么这就不叫科学研究了；不是吗？”那么，这时该如何提出假说？其实也不难，此时的假说可以基于你已经得到的数据。如你“一不小心”胡乱测了一堆数据，那就分析一下它们的关系吧，这个关系就是假说。此时的“假说”变成了“真说”，不过不用担心，很多优秀的科学家都是这么干的。这种方式不仅对研究生新手适用，也适合那些久经沙场的科学家。要知道，很多科学发现都是不经意间捯饬出来的。
有人还认为，“机理（机制）”是被滥用的概念，什么都可以是机理了。其实，非也。由于机理或机制是对一个现象的解释性描述，因此它是一个相对概念。一个生态系统的机制可能只需要生理学上的知识就可以说清楚了，而一个生理学上的机制可能需要更多的生化知识，一个生化现象恐怕需要分子生物学的知识。当然，这也不是绝对的，除了自上而下，也可以自下而上，这就需要根据具体科学问题判断了。
出处：http://blog.sciencenet.cn/blog-260340-938808.html
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