作者：中国科学院昆明动物研究所 李浩
自然科学的发展极其迅速，新的领域的与技术不断涌现，在当今科技信息大爆炸的时代，我们如何开展具有创造性的研究工作？什么样科研工作才算有意义？这恐怕是我们每个科研工作者都必须正确面对的问题。
我的专业是神经科学，很高兴认识了我的导师胡新天研究员，能有机会与他一起深入探讨大脑的奥秘。我们常常谈到研究大脑是一件麻烦事，尤其当我们关注大脑高级功能的时候，往往会陷入科学本身的主观性与客观性的“泥潭”之中而难以自拔。虽然我们的大脑是客观存在的物质，但同时也是精神的寓所并带有强烈的主观性，所以我们在大脑的指导下研究大脑似乎是一件不可思议的事情。所以我们不禁要问，我们科学研究工作的关键何在，如何把握？
胡老师认为成功的科研工作关键在于研究者能否提出有意义的研究问题或者新的可检验的假说。这是整个科研工作的核心。创新是科研工作的灵魂，那么创新性如何体现？说白了，创新集中体现在研究者所提出的新问题或着新假说。
科学研究的不断进步正是建立在新假说的论证与修改基础之上的， 这是做科研的根本。具体到神经科学的研究，人类的最终目的是要从各个方面了解脑的工作原理，为我们了解自身，提高大脑工作效率、合理开发智能、治疗精神疾病以及享受幸福的精神生活奠定基础。在神经科学领域的研究中，每个研究者都有自己关心的科学问题，这些问题往往是不同层面的，当面临众多疑团和困惑的时候，提出恰当的研究问题或者新的可检验的假说是研究工作的重要开端。
那么， 什么是假说？为什么提出新假说是创新的源泉？这要从假说的内涵与特征说起。通过查阅资料，我首先对假说作以明确的说明。假说即科学研究中关于事物因果性的一种假定性解释，是依据一定的科学原理和事实，对解决科学研究问题提出猜测性、尝试性的解释。假说具有科学性：假说不是主观的幻想或毫无根据的猜测，它以人类的相关知识或经验为依据，以可靠的事实材料为基础，并按照逻辑推理而成；假说具有推测性：假说是在不完全或不充分的经验事实基础上推导出来的，是还未经过实践检验的结论；假说具有抽象性与逻辑性；假说具有预见性：它是对事物的本质、内在联系、规律性的猜测和推断；假说具有多样性：对同一现象及其规律可以作出两种或多种不同的假说。这些特性是我们在考虑提出新的研究假说时必须考虑的，尤其是假说的可验证性，只有那些能被科学方法验证的假说才有意义， 才有可能得到修正和发展并成为研究者将来自己的理论。这样看来，胡老师强调假说的重要性也就很好理解了。
既然提出新假说如此重要， 那么研究者如何才能提出可验证的新的假说呢？胡老师认为这正是科学研究的“创造性”之所在。关于这个问题，胡老师主要从以下三个方面给出了建议。首先，提出一个新的可验证的假说取决于研究者本身的基础知识与背景。任何假说不是凭空提出来的，那些新的重大发现都是以研究者自身深厚的理论基础为依托的，所以积累知识、理解知识与应用知识是做研究的根本。其实我们这么多年的学习过程也是一个漫长的积累阶段，所谓“厚积而薄发”讲的就是这个道理。我们研究生阶段的课程是对我们多年所学知识的整合与提升，是我们正式从事科学研究之前的必要保障。其次，能否提出新的假说除了深厚的知识储备之外，还在于研究者是否接受过严格正规的科研训练。科学研究的训练本身是一种经验的积累， 严格正规的科研训练可以培养我们良好的科学思考能力。科学研究的训练不仅包括研究技术的掌握与应用，更关键的是科学思维的锻炼。科学思维是研究者自身开展研究工作必不可少的条件，成功的科学训练其实也就塑造了研究者严密、谨慎、活跃与创新的科学思维。那么是不是具备了扎实的基础和良好的训练就一定能提出新的有意义的科学问题或可验证的假说呢？还需要一点，就是所谓的“灵感” 。这似乎有点玄，因为我们很难说清楚灵感如何培养。很多时候我们也不知道自己的灵感从何而来，不过可以肯定的是，灵感的产生完全是以上述两点为基础的。每个人的资质虽有差异，可能会有不同
的表现，但是没有勤奋刻苦的积累就算有灵感也是不切实际的幻想。
如果我们提出了新的假说，可以说科研的创新性已经有所体现了，下面的工作就是设计实验验证的过程。 那么我们如何验证自己提出的假说？这必然涉及到巧妙的实验设计与研究方法的使用。 这个问题的核心其实是研究者所采用的实验设计与研究方法能否回答自己提出的科学命题或者验证自己的新假说。如果研究人员所采用的实验设计与技术手段能很好的回答自己提出的问题并验证了自己的假说，这样的工作就是成功的。实验设计有很多范式，尤其是神经科学与心理学的研究。在行为学水平上选择合适的研究范式和恰当的研究手段是揭示心理现象的第一步。有了充分的行为学依据，后续的各种深入研究才有保障。
当今神经科学是多学科多层次的研究，不同领域、不同水平、不同层次的研究所关心的和要解决的问题是不同的。每个研究层次都有其各自的研究方法，这些方法本身很难说孰好孰坏，关键在于研究者所采用的技术手段与研究问题是否匹配。行为学研究中可能很多指标带有某些主观色彩， 但是巧妙的设计以及适当的研究方法是完全可以回答我们所关心的问题的。 不一定非要采用最新的技术才能有成功的研究结果，当然技术的发展与革新会带来新领域的蓬勃发展，也会帮助我们发现许多新的现象，但是关键问题还在于这些新技术到底解决了哪些问题。我们在实验设计的时候就应该考虑到自己采用的研究方法能否回答我们所关心的问题。 举例来说， 神经心理学的研究中常用的特定脑区损毁的方法虽然存在某些难以完全清楚控制的后果，但是到目前为止，这种损毁的方法仍然是确定大脑特定区域功能的基本手段，通过这种方法获得的数据是有意义的。就像行为学研究一样，虽然很多因素难以控制，我们确实也没有很有效的方法去探索行为背后的各种原因，然而行为学研究却是神经科学和心理学研究的最基本数据， 它是可以回答我们所关心的问题的，关键在于你的实验设计。
到这里我们已经可以理解科学研究的核心到底是什么。一个有意义的研究命题或者新的可验证的假说的提出再加上与之相匹配的实验设计与研究方法，我们的研究工作就是成功的。如果我们提出的假说不断得到实验数据的验证，那么就有可能发展成为新的理论，科学研究的进步与发展也是沿着这样的路线前进的……
出处：http://science100.gucas.ac.cn/news/News.aspx?id=408
文章评论