问题是现代科学研究的起点，选题在科学研究中具有方向性的意义。科学研究虽然没有固定的程序和模式，但在一般情况下，科学研究过程总是由几个相互连接的环节组成。在现代的科学研究条件下，一个相对完整的研究过程主要包括以下五个环节：首先，确定科研选题。在这个环节上，发现和确认问题、分析问题的类型和来源都具有重要的方法论意义，它直接决定着未来科学研究的走向。在整个科学研究过程中，选题是具有战略意义的一步。其次，获取科学事实。科学事实是科学研究的基础，是科学家的空气，也是能否作出科学发现的先决条件。这一环节的主要工作是根据已经选择的科学问题，搜集和整理事实材料，这里既包括通过文献检索获取间接经验事实，又包括对直接经验事实的获取，而获取直接经验事实的基本方法就是观察和实验。观察和实验方法是这一环节的两个基本方法。再次，进行思维加工。科学研究的根本目的在于揭示研究对象的本质和内在规律。科学工作者在获得关于研究对象的大量感性材料和经验事实以后，就要运用逻辑方法和非逻辑方法对其进行科学抽象，形成科学假说，对研究对象中所发现的现象及其变化的规律性作出假定性的解释和说明。在这个环节上，科学研究过程中的发现活动与证明活动相互交织、相互作用表现得最为明显，因而有关科学发现的非逻辑方法和有关科学证明的逻辑证明方法同样起着重要的作用。又次，实践检验论证。这是对已经形成的假说进行实践检验，所运用的主要方法仍是观察和实验，但通常也要辅之以逻辑方法。应当说明的是，在某些学科中，有的科学假说暂时不能进行实践检验，只能代之以逻辑证明。最后，建立理论体系。其主要工作是把已确证的假说和先前的理论尽可能统一起来，形成比较严密的有内在逻辑关系的体系。这一环节所运用的科学方法主要是逻辑方法，尤其是公理化和模型化方法在这里起着重要作用。
在科学研究过程的各个环节上，不同方法所起的作用是有区别的，但各种科学方法并不是彼此孤立、互不相干的，正是科学研究的完整过程像一条项链将不同科学方法有机地串联起来。其中，科学问题与科研选题是最为关键的。
一、科学研究的逻辑起点
科学研究作为一项创造性的探索活动，它的逻辑起点在哪里？这一直是致力于科学方法研究的科学家和哲学家们感兴趣并激烈争论的问题之一。主要有两种观点：
1.“科学始于观察”
早在古希腊时代，亚里士多德就曾明确提出过科学发现逻辑的一般程序，即从观察个别事实开始，然后归纳出解释性原理，再从解释性原理演绎出关于个别事实的知识。在这个程序中，科学研究的起点必然是观察，也就得到所谓“科学始于观察”的论断。
近代科学革命以后，以培根为代表的古典归纳主义学派，从理论上和实践上大大发展了亚里士多德关于“科学始于观察”的看法。培根从认识论的角度，从感性认识和理性认识的相互关系上，揭示出认识的基础是实践，并进一步强化了经验观察在科学研究过程中的第一位作用。培根认为，观察和实验是科学认识过程中获得感性认识的首要环节，离开了感性认识的基础，理性认识将会成为无本之木、无源之水。只有通过科学实践，才能使感性认识经归纳、整理上升为理性认识。以经验科学为特征的近代科学，也从实践方面为“科学始于观察”的观点提供了许多有力的佐证。因而，观察和实验是科学研究的逻辑起点的观点被近代大多数科学家和哲学家所接受。
2.“科学始于问题”
随着现代科学的发展，人们开始注意到，现代科学研究的实际过程与传统的“科学始于观察”的程序模式很难相符合。从观察和搜集材料开始，然后经过归纳上升为理论的关于科学研究的观点受到现代科学家和哲学家们的质疑和批评。因为，科学观察并不是日常生活中的观看。进行科学观察，首先要解决为什么观察、观察什么、怎么观察等先行问题，这些先行问题的确定，取决于科学家要研究什么问题。
著名科学家爱因斯坦的亲身科学实验表明，科学研究的逻辑起点不是一般的观察，而是问题。爱因斯坦广义相对论的发现，并不是因为他观察到了什么新奇的实验事实，而是出于想解答某些发人深思的疑难问题。当爱因斯坦建立起狭义相对论后，便引出一个“引力疑难”问题，即“惯性系具有表示自然规律的等效性，那么，坐标系是否也有更进一步的等效性呢？”对惯性与引力之间相互关系问题的思考，促使爱因斯坦深入地研究下去，从而获得了一种更广泛、更普遍的理论——广义相对论。爱因斯坦明确指出，“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学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看待旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”（1）
批判理性主义代表人物、英国著名学者波普尔则根据现代科学发展的规律和特点，从理论上对“科学始于观察”进行了批判，并系统阐述了“科学始于问题”的观点。波普尔指出，观察和实验都离不开理论，尽管通过观察可以引出问题，但观察过程总是要渗透、伴随着预设的问题，观察总是要选择的，它需要有一个挑选出来的观察对象、一项确定的任务、一种兴趣、一种观点、一个问题。波普尔在一次演讲的开头讲了这样一句话：“请观察！”学生们你看看我，我看看你，却不知道观察什么。可见，观察要首先回答观察什么、为什么观察和如何观察的问题。漫无目标的观察实际上是不存在的。他说：“科学和知识的增长永远始于问题，终于问题——愈来愈深化的问题，愈来愈能启发新问题的问题。”（2）传统观念总认为科学始于观察，但实际上科学始于问题的观点更能反映现代科学活动的本质特征。
科学问题是科学研究的逻辑起点。这是由科学研究本身的探索性所决定的。所谓科学研究，实际上就是人们对未知的科学问题提出解答。无论基础研究、应用研究还是发展研究，都是以解决特定的问题为目标的、探索未知世界的研究过程。因此，科学研究的探索性是它们的共性，决定了它们与生产活动的不同。科学研究的探索性决定了科学研究总是要从问题开始。另外，在提出科学问题的时候，已经包含了对科学问题的求解目标，科学问题的应答域，科学问题的结构等等的理解，科学问题的提出过程，已经部分地包含着科学问题的解答。德国数学家大卫·希尔伯特有一句关于数学的名言：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终止或衰亡。他本人在1900年巴黎第二届国际数学家代表大会上提出的23个数学问题（史称希尔伯特问题），激发了整个数学界的想象力，此后，这些问题几乎成为检阅数学重大成就的一张航图。这位创造了20世纪数学史奇迹的数学家和数学思想家，就像数学世界的亚历山大，在整个数学版图上留下了他巨大显赫的名字。这23个数学问题，全世界数学家研究了100年，只解决了其中的三分之二，而1900年他只有38岁。（3）
从现代科学理论发展的进程来看，科学理论的萌发、进步以及新旧理论的交替、更迭，并不是简单地起源于经验观察，而是来源于理论本身的不完备性所引发的问题。因为任何科学理论的真理性都是相对的、有条件的，都是特定时代的产物和某一认识水平的反映。理论与实践的矛盾，理论本身或不同理论之间的矛盾往往构成科学研究的基点和突破口。另一方面，从科学研究的具体过程来看，具有不同知识结构和理论背景的科学认识主体无须在低层次上重复前人的认识过程，却可以在不同的研究起点上，通过不同的科学问题展开科学认识和探索。科学认识主体总是以科学问题为基本框架，有选择地搜集事实材料，有目的地进行科学观察和实验，而与问题无关的东西往往任其流散，不在科学认识主体中引起信息效应或思维共鸣。这种研究聚焦于问题，通过问题展开研究的方式，能有效地提高科学研究的成效。
当然，“科学始于问题”并不否认以实践为基础的认识的一般规律，它们是从不同角度提出的不同命题。“科学始于问题”着眼于科学研究的程序，回答的是现实的科学工作者从哪里开始研究，是从问题开始还是从观察开始？它不是回答人的科学认识从哪里开始的问题。而“认识以实践为基础”则着眼于回答人的认识来源问题。科学研究工作从哪里开始和科学认识来源于哪里，是两个从不同角度提出的问题，并不构成矛盾关系。作为认识的一般过程，实践是认识的基础，认识过程的每一个阶段既是已有的实践和认识的终点，又是新的认识和实践的起点。科学问题这种认识形式既包含先前实践和认识的成果，也预示着进一步实践和认识的方向。“科学研究的起点”和“科学认识的来源”是两个原则上不同的问题。
总之，从科学活动的角度看，仅有观察不会产生问题，只有问题才能导致观察，才能导致科学理论。因为一方面，只有带着问题的观察才能获得科学事实，才能成为科学研究的起点；否则观察只能是盲目的，不可能获得有价值的事实资料，更不能为科学研究开辟道路。正如我们每天都观察到日出日落的现象，但并未提出“日心说”那样。另一方面，基于观察渗透理论或理论先于观察的观点，我们也不能简单地认为问题产生于观察。X射线、放射线的发现与其说是问题产生于观察，倒不如说问题产生于观察现象与已有理论之间的矛盾。
二、科学问题的主要来源
既然科学研究的逻辑起点是科学问题，那么，什么是科学问题？它有哪些基本特征？科学问题的结构和分类如何？科学问题来自于哪里？就需要我们进一步加以把握。
1.科学问题的涵义
自然界本身无“问题”可言，只有当认识主体——人作用于自然界，参与认识和主动适应于自然的过程时才会引发一系列“问题”。同时，我们每个人在日常生活中都会遇到各式各样的问题，但并非所有的问题都属于科学问题。
所谓科学问题，就是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。科学问题是科学认识主体和科学认识客体间矛盾的表现，是在科学认识中需要探讨和解决的疑难和课题。它表现为科学认识主体在科学探索过程中理想的目标状态与目前现实状态间的差距。
科学问题一定要包含有需要解决而又未解决的矛盾。英国科学家狄拉克是量子场论的开拓者、正电子理论预言者，他性格很古怪，对提出的问题非常重视。有一次，狄拉克在普林斯顿大学做学术报告，报告后留下时间让青年人提问。有一个学生因为没有理解报告的某一内容，希望他再讲一讲，可是狄拉克似乎没有听见，继续让其他人提问题。主持人提醒狄拉克有学生提出了问题，问他是否可以解答一下，狄拉克说：他并没有提出问题，只是讲了一句话。立刻全场都惊讶了，接下来便展开了什么是科学问题的热烈讨论。科学问题中虽然包含着矛盾，但必须是已知的未解决的矛盾，因而科学问题具有待解决性，而不是未知问题。
科学问题是一定历史时代的产物。科学工作者只有从当时的科学认识和科学实践水平出发，通过分析观察实验中的新现象，分析科学理论内部和科学理论之间的矛盾，分析理论和现象之间的矛盾才能获得真正有价值的科学问题。科学问题之所以是时代的产物，是由于时代所提出的知识背景决定着科学问题的内涵深度和解答途径。探索遗传奥妙是一个古老的问题，在19世纪末的知识背景下，德国动物学家魏斯曼提出的是“种质”的问题，20世纪初美国生物学家与遗传学家摩尔根提出的则是“基因”的问题，到了20世纪50年代，美国人沃森和英国人克里克则提出了生物大分子DNA的结构问题。而宇宙起源的研究早已有之，最早是神学研究，至20世纪40年代，美籍俄裔物理学家、天文学家、科普作家伽莫夫把广义相对论和宇宙演化结合起来，使宇宙起源变成科学问题。总之，自然界的奥秘——自然现象背后的规律性和因果性，不会轻易地显现出来。它们永远深藏着，人们只有积极主动地探索这些奥秘，才能把它们揭示出来。在探索过程中，人们不断地发现和提出需要解决的问题。
2.科学问题的特征
一般说来，科学认识的过程就是解决科学问题所包含的矛盾的过程，因而科学问题理所当然地成为科学研究的逻辑起点。作为科学研究的逻辑起点，科学问题的基本特征主要有以下几个方面：
（1）科学问题的真实性。这是指任何一个科学问题都可由科学事实加以证实或证伪，从而获得有意义的解答。而虚假问题或伪科学问题则不具有真实性。
（2）科学问题的待解决性。这是指前人或别人对本科学问题还没有或没完全解决，又确实具有科学探索的意义，具有需要研究解决的性质。科学研究中，只有把具有待解决性质的科学问题选为科研课题，并加以解决才是有意义的。
（3）科学问题的正确性。这是指对科学问题的提法有正确与错误之分。科学问题的提法是否正确，常常决定科学研究工作的成败。所谓科学研究的正确提法，是指科学问题提出后，根据它的指向，在预设的应答域中，可以找到“解”的性质。而科学问题的错误提法，会使其无“解”。正确地提出问题就等于解决了问题的一半。
科学问题除具有以上这些基本特征外，还具有中介性、具体性、指向性等特征。
3.科学问题的结构
科学问题的结构，是指科学问题本身就蕴含着问题的指向、研究的目标和求解它的应答域等几个基本要素。若仅仅只有问题，而没有求解目标或应答域，这样的问题即使来自科学领域，也很难成为科学问题。所谓研究的目标，从宏观上讲，是要解决科学理论与经验事实的匹配、科学理论本身的自洽性、统一性和逻辑简单性等问题；从微观上讲，是搞清问题产生的来龙去脉，解决问题的难点之所在，以及解决问题的方法、手段，从而揭示客观研究对象的因果性和规律性。所谓应答域即科学问题的求解范围，就是在问题的论述中所确定的最终解决该问题的范围或域限。这意味着，在科学问题的结构中已经包含了科学问题求解的目标、预设的求解范围和方法。尽管这种预设仍是一种猜测，是可错的，但它在求解该问题的过程中却起着导向和聚焦作用，它能够帮助科研人员排除种种干扰因素，为解决问题提供明确的指向，有利于科学探讨。
如果某一问题只有求解目标而没有一定的应答域，即求解的范围是一个无限域，那么该问题只能算是一般的疑问句，这样的问题很难成为科学问题。若某个科学问题预设的应答域是错误的，即问题的解不在所设定的应答域内，那么它将会对科学研究起误导作用，使人徒劳无功。这时候只有改变应答域，另寻出路，才能获得成功。因此，科学问题设置本身就伴随科学认识主体的一系列深刻思考，包含了问题的意义、求解的目标、预设的求解范围和方法，为解决问题提供了较明确的指向。这就是为什么提出和设置一个科学问题比解决科学问题更难的原因所在。
4.科学问题的分类
根据科学问题的性质和研究的需要，可以对科学问题进行不同的分类。
（1）经验问题与概念问题
当代美国科学哲学家劳丹第一个对科学问题做了详细的分类研究。他把科学问题分成经验问题和概念问题两大类。
其一，经验问题。如果人们对所观察的自然界中任何一件事物感到新奇或企图进行解释，就构成了一个经验问题。例如“为什么重物会自然下落？为什么孩子的相貌很像他们的父母？”等等，就是一些经验问题。经验问题又可以分为三类：一是未解决问题，即还没有被任何现有理论恰当解决的问题；二是已解决问题，即已被同一研究领域内所有理论都认为解决了的问题；三是反常问题，即还未被某一理论解决，但已被在同一研究领域内其他理论解决了的问题。在劳丹看来，通常情况下，未解决的问题只能算是潜在问题，当具备了足够的实验条件和适当的理论来判定该问题时，它才转化为实际问题。而已解决的问题只能对原有理论产生巩固作用。引起科学家特别关注的是反常问题，因为反常问题对旧理论的威胁最大，当然也最能促进新理论的建立，推动科学的发展。
其二，概念问题。它是这种或那种理论所显示出来的问题，是理论所特有的，不能独立于理论而存在。如果说，经验问题是有关某一领域的实体的第一层次问题，那么概念问题就是有关理论的概念结构基础是否牢靠的更高层次问题。概念问题分为两种：内部概念问题和外部概念问题。所谓内部概念问题是指理论内部出现的矛盾，包括逻辑上的不一致、基本概念含混不清等。外部概念问题是指同一领域不同理论之间的矛盾或理论与外部的哲学思想、文化传统等不一致产生的矛盾。
（2）常规问题与反常问题
美国著名科学史家、科学哲学家库恩依据问题在科学发展的常规进化时期与革命时期所起的作用不同，把科学问题划分为常规问题与反常问题。
其一，常规问题。它是在已有科学理论的概念框架下提出的。一般说来，它与现有理论的基本概念和基本原理不发生根本性的冲突。这类问题的解决，能够充实和扩展已有的理论体系，使之更加完善和巩固。绝大部分常规问题属于以下三类：一是寻找检验理论的事实问题，如对于哥白尼理论预见的恒星周年视差和金星盈亏问题；二是理论的应用问题，即如何用已有的理论去解释相关的事实。如怎样修正理论预测以符合多体作用引起的观测事实问题；三是已有理论的系统化与表述问题，如18世纪和19世纪许多数学家、物理学家对牛顿理论的重新表述。
其二，反常问题。它是拒斥原有理论的框架而提出的。一般说来，它与原有理论的基本概念和基本原理明显不同和尖锐对立，带有鲜明的创新特点。这类问题的提出与解决，意味着或大或小的科学理论革命。
常规问题与反常问题的划分不是绝对的。当新理论建立以后，就要继续解决新理论的常规问题，使新理论不断发展、精确与完善，直到新理论也面临反常问题日益严重的挑战，终于又被一个更新的理论所取代。从这一意义上说，科学的历史是不同系列的常规问题与反常问题相互交叉地发生与解决的历史。
（3）陈述性、过程性、因果性问题
这是根据问题的求解类型而做的划分。
陈述性问题通常要求对被研究客体“是什么”作出判断、识别或界定，即回答“是什么”的问题。这是对客体对象进行科学分析的基本前提。
过程性问题要求说明研究对象发生、发展和变化的状态和过程，以及主体对研究对象所采用的实验方式和操作程序，即回答“怎么样”的问题。解决这类问题有助于揭示客体对象运动的规律性。
因果性问题要求解释形成研究对象属性和演化过程的内在机制，分析事物现象之间的因果关系，即回答“为什么”的问题。解决这类问题可以提出假说、学说，形成科学理论。
毋庸置疑，科学问题的分类是相对的，每个人可以根据实际的科研方式对其做不同的分类。不过，科学问题的分类形式尽管不同，但它们是相互关联的，并且在一定条件下可以相互包含。劳丹对科学问题的分类，作为一种代表性的观点，在一定程度上反映了科学问题的基本面貌。
5.科学问题的来源
从根本上说，科学问题来自于科学实践和生产实践，并渗透和贯穿于科学研究活动的全过程。具体地说，科学问题的来源主要有以下几个方面：
（1）科学理论与科学实践的矛盾所产生的科学问题。在科学实践中，新事物、新现象层出不穷，用传统的科学理论难以解释新的经验事实，于是新的科学事实和原有的理论之间就产生了尖锐的矛盾，也就产生了需要探讨的问题。在研究这些问题的过程中，有时会导致原有理论的崩溃和新理论的诞生；有时会使原有理论得到进一步巩固。量子论的产生就源于黑体辐射、光电效应等新的实验事实与经典物理学的能量连续理论的不相容；伽利略建立的自由落体定律和惯性定律，也是源于新的科学实验与旧有理论的矛盾。
（2）科学理论体系内在矛盾所产生的科学问题。科学理论体系的构建，在逻辑上应该是自洽的。但在自然科学中，一门学科的理论体系内部常常存在着逻辑上的漏洞，诸如前提不可靠，推理不严密，理论要素之间存在逻辑上的不自洽等等，甚至从某些原理或前提出发却导出相互矛盾的命题或荒谬的结论。数学中的悖论（如伽利略悖论、无穷小悖论、康托尔悖论、罗素悖论等）以及物理学、天文学中的佯谬（如麦克斯韦妖佯谬、薛定谔猫佯谬、光度佯谬、引力佯谬等等）都是如此。一个理论，如果看上去是没有问题的，但在推论中却证明了两个互相矛盾的命题的等价式，那么这个理论就包含有悖论。悖论所提出的问题往往有助于新概念或新理论的产生。佯谬也具有悖论的性质。如果从一个理论中能推出它不能成立的结论，就构成一个佯谬。佯谬或者表明理论本身有缺陷，或者表明理论中蕴含着未被人察觉的深刻内容。不断揭露科学理论内部的逻辑矛盾或困难，是提出科学问题的又一途径，也是推动科学理论进步的重要动力。例如，伽利略通过一系列的假设和严密的逻辑推导，揭示出亚里士多德动力学理论中的悖论，结果发现了自由落体定律。
（3）不同科学学派和科学理论之间矛盾所产生的科学问题。在自然科学领域，有时会出现这类现象，不同学科的理论各自解释了一大类现象，但它们却隐藏着矛盾的观点。例如，生物进化论和热力学理论在各自的范围内都能解释大量现象，但两者所反映的物质系统发展的时间箭头却完全相反。生物系统自发地向有序性增加、熵减少的方向演化；而非生命的孤立系统则向有序性减少、熵增加的方向演化。物理学与生物学演化方向的矛盾，促进了非平衡态热力学的发展。其实，在一门学科内部也存在着不同学派之间的争论，它们之间的矛盾也构成科学问题。如天文学上“日心说”和“地心说”之间的矛盾，地质学上“水成论”和“火成论”、“渐变论”和“灾变论”之间的矛盾，物理学上光的“波动说”和“微粒说”之间的矛盾等，都曾向科学工作者提供了迫切需要解决的问题。
（4）经验事实积累到一定阶段时产生的科学问题。近代科学革命以后，科学研究的一大特点就是分门别类地研究自然界或自然现象，然而科学的任务不仅在于描述、归纳、整理经验事实，而且在于从理论上概括和把握各种自然现象的内在联系。因此，经验事实积累到一定阶段，自然就会提出“如何统一解释和揭示那些曾经被分门别类研究的自然现象之间的内在联系”之类的问题，而这一类科学问题的提出常常给科学带来飞跃。如元素周期律、能量守恒与转化定律的发现等都是建立在这类问题之上的。
（5）社会经济发展和生产实际需要所产生的科学问题。例如，工农业生产的需要、社会生活与健康的需要、生态平衡与环境保护的需要、军备和战争的需要等都会提出大量问题。这些问题经过一定程度的抽象、转化，可以成为基础理论研究中重要的科学问题。
此外，从相互并存的多种假说中提出问题；从科学的空白区和结合部中提出问题；从追求理论的普适性和逻辑的简单性而提出问题；从某一学科中的概念、理论和方法向其他领域移植中提出问题等等，都是科学问题产生的来源。归结起来，无非两个方面：一是生产、生活、观察和实验等社会实践；二是自然科学本身的发展。前者是“源”，后者是“流”。把握住这样的源泉，有助于我们发现新问题，提出新设想，作出新贡献。
三、科研选题的基本原则
科研选题就是形成、选择和确定所要研究的问题，是科学研究的起始步骤。
1.科研选题的意义
所谓科研选题，是指为实现特定目的力求通过科学研究所要解决的问题。从广泛的意义上说，科研选题包括两个方面：一是确定研究方向，二是选择研究课题。前者指研究者在较长时间内进行科学探索的主攻方向，后者指在主攻方向上选定研究的内容，确定在完成主攻目标中的具体任务，制定实施的计划和步骤。
科研选题是有目的、有计划地探索性活动的真正开始。科研选题的选择和确定，集中地体现着选题者的科学思想、理论素养、知识水平、实验能力以及所要达到的预期结果。科学史表明，选题是整个科学研究过程中具有战略意义的第一步，也是整个科研计划是否能够成功的关键。许多科学家都非常重视选题的重要作用。英国著名物理学家贝尔纳把科研选题提到科研战略的地位上。他强调，课题的形成和选择，无论是作为外部的经济技术要求，抑或作为科学本身的要求，都是科研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。如果再加上人力和设备都有一定的局限，则产生的课题之多，是无法一下子全部解决的。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有实质性的课题来，而不能把它们同非实质性的课题混杂在一起。
具体地讲，科研选题的意义主要表现在以下几个方面：
（1）选题为科学研究确定研究方向和具体目标，对科学研究起着定向作用。进行科学研究，首先必须选择和确定研究方向和研究课题。科研选题既规定了研究者在一个较长时期内进行科学探索的主攻方向和长远目标，也决定了研究者在长远目标下选定的进攻突破口和近期目标，从而使研究者明确了研究工作的范围和内容。只有这样，研究者才能集中人力、物力、财力及智慧进行科研攻坚，最终取得预期成果。没有选题，科学研究就是无目标的、盲目的，当然就谈不上取得什么研究成果。当然，科研选题的定向作用，并不意味着科学研究者的研究方向和具体目标是一成不变的。研究方向和课题的变换和转移带来的科学上的成功，从另一方面表明了科研选题定向作用的重要性。
（2）选题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。自然科学研究在寻求和掌握自然界的本质和规律的过程中，要运用一定的方法，遵循一定的途径，才能顺利达到目标。而科学研究的方法和途径是由课题研究的需要决定的。科学研究的方法和途径如何，直接制约着课题研究的完成程度。
（3）选题的正确、恰当与否决定着科研的成败、成果的大小和进展的快慢，对科学的发展起着关键作用。一次科学研究能否达到预期的目的，有主客观等多种复杂因素的影响，但从一定意义上说，研究课题是否正确是关键性因素。如果选题不当，科研就难以成功。正如培根所言：一个能保持正确道路的瘸子总会把走错了路的善跑的人赶过去。不但如此，很显然，如果一个人跑错了路的话，那么愈是活动，愈是跑得快，就会愈加迷失得厉害。
（4）选题能调整和加速科研人员的知识积累，培养和训练他们的思维力和独立工作能力。进行科学研究，科研人员要提出有科学意义和价值的问题并非易事，它要求科研人员既要有储备丰厚的知识结构，又要富有洞察力、决策能力以及预测能力。因此，为了能适应科学的快速发展，最大限度地保证在科研中做出成绩，每个人的知识结构必须经常性地加以调整、补充和完善。由于科学研究过程是一个多层次、多环节的复杂过程。各层次、各环节之间又相互联系、相互制约。这也要求科研人员在选题过程中全面思考，照顾到选题与其他层次之间的联系，而这些能力也是可以在选题过程中得以训练、培养和提高的。
（5）选题不仅是科学工作者进行科学研究中起决定作用的因素，也是科学管理工作中的一个带有全局性的决策过程。在同样的情况下，如果选题决策完全错了，管理再好也没有用，而且往往管理效率越高，后果越严重。可以说，选题的状况，像一面镜子，集中地反映了研究者个人、集体乃至整个国家科学工作的状况，反过来对科技与经济社会发展又给予重大影响。
2.科研选题的原则
科研课题的选择，是科研工作的初始环节，制约着整个研究过程。在实际的科研选题操作中，选择、确定一个未来科学研究的课题，至少应该考虑如下几个基本原则：
（1）需要性原则
所谓需要性原则，是指科研选题必须满足社会的需要和科学自身发展的需要。社会的需要包括人类的生产和生活两个方面。恩格斯曾经说过，社会上一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。社会物质生产的基础是能源、材料、信息三大要素，而人类日常生活的基础是衣、食、住、行、用五大要素，它们共同构成社会需要的基本出发点。随着人类社会的进步和发展，这些社会需要不论在数量上，还是在质量上都变得日趋强烈，因此，在社会基本需要的领域内，有取之不尽、选之不竭的研究课题。
除了满足社会需要外，科研选题还应考虑科学自身发展的需要。科学上的一些重大研究课题并不都直接来自实践的需要，许多课题是由科学发展过程中的内在矛盾提出来的，尽管某些理论性探索课题一开始并不能预见其应用前景，但随着科学实践的发展、技术的进步，会逐渐显露潜在的应用价值。历史和现实一再证明，没有科学理论和基础研究相对独立的发展，人类的知识水平和认识水平就不能得到相应的提高，就不可能为技术和生产实践开辟新的道路，为技术和生产提供更多的科学成果和理论储备。基础研究主要致力于研究和发现自然界的新现象和新规律，其任务是为正确地利用和改造世界提供理论依据。
科学技术的发展与社会的发展是相互依赖和相互制约的，两者都不可偏废。需要性原则反映了它们之间的内在联系，它既体现了科学研究的目的性，同时也规定了科研选题的基调。把需要性原则放在科研选题原则的第一位，在于表明科研选题明确的目的性。当代科学技术发展出现了科学、技术、生产一体化的趋势，科学已经不再只是单纯的出于科学家兴趣爱好探索自然奥秘的理论，而是和人的生活息息相关了。一个科研选题能符合多少社会需要，带来多大的对人们生活的改变，就意味着它能获得多少社会的支持，这对科学研究起到了非常重要的保障作用。
关于重视科研与市场的结合问题，有两种不同的做法。一个是20世纪70年代非常辉煌的施乐柏拉图研究中心，计算机领域里的很多革命性的发明：PC机、鼠标、GUI（图形用户界面）、以太网、页面描述语言……，都是来源于它们。但由于施乐公司根本不重视创造性成果如何转化成商品经济，转化成产业，所以员工纷纷出走。鼠标和GUI成就了Macintosh，以太网的发明人出来就成立了3COM公司，页面描述语言的发明人建立了Adobe公司，结果施乐公司都没有得益，人员优势都流失掉了，今天也不再辉煌了。另外一个是微软。微软的绝招是把软件人员的创造才华聚集到用户最愿意掏腰包的地方，这跟麻省理工学院的风格很相似，就是把学术抱负与追求利润相结合。人们过去总是批评微软从来没有发明任何东西。比如说Dos是买来的，Windows就是以前的Macintosh，Word之前有Word Perfect，Word Perfect之前有Word Star，Access之前也有很多数据库产品，所以人们批评微软最多的是它没有发明任何东西，但它成功了！（4）
（2）科学性原则
所谓科学性原则，是指科研选题应该以一定的科学理论和科学事实为依据，把课题置于当时的科学背景下，进行深入分析。也就是说，选定课题必须有事实根据或科学理论根据，贯彻实事求是的精神，确保科研路线的正确无误。科学事实是科学家的空气。科学的理论根据归根结底也是以科学事实为根据的。如果既无已有经验事实作根据，又无相关的科学理论为后盾，那么选题就失去了科学性，最终必将走向失败。选题的科学性原则，要求研究课题应当持之有故、选之成理。
当然，科学是发展的。任何科学理论和科学事实都是特定时代、特定条件下的产物。昨天不可能作为研究课题的，今天或明天有可能成为十分有价值的研究课题。因此，应该用辩证的观点去认识、选择科研课题，并随着科学的发展合理地调整研究方向和研究课题，这也是坚持选题科学性原则的重要内容。
无论是需要性原则、创造性原则还是可行性原则，都必须以科学性原则为根据。再好的市场需求，再好的创造，如果没有科学性作为根据，都只能沦为纸上谈兵。
（3）创造性原则
所谓创造性原则，是指所选定的研究课题要具有创新性，它应当是前人所没有解决或没有完全解决，并预期能从中产生出新成果的科学问题。所谓科研新成果，指的是创造或得出一项前人所没有得到的、具有一定学术意义或实用价值的科学技术成就。它包括新理论、新技术、新工艺、新材料、新设计、新产品、生物新品种，以及理论研究的新发现、新结论、新见解，等等。不能作出新成果的课题，就没有创造性，不能作为科学研究的课题。创造性原则体现了科学研究的价值意义。
科研选题上的创造性主要表现在这样几个方面：概念、理论观点上的创造性；研究方法、探索角度上的创造性；理论应用上的创造性。当然，科研选题上的创造性也离不开继承，那些极富创造性的科研成果本身必然是继承与创造的辩证统一，科学总是在前人已经作出发现的基础上探索和发展的。创造性既可以是哥白尼式的革命，也可以是抓住人们需求的小的创造。创造性原则与需要性原则密切相关，谁最先感知到了市场需求并满足了它，谁的工作就是一种创新。瑞典人曾发明过一个很简单的等量装火柴的机器，可以把50根火柴装进一个火柴盒，在市场上经销了很长时间，是科学家们公认的创新的案例。
创新、创造是海尔发展的灵魂。除了技术上的创新，海尔还把握着一个创造市场的理念。有一年七月份，海尔的销售人员都跑回来，说现在是销售洗衣机的淡季，等国庆节之前再去销售。为什么有这个淡季呢？只有淡季的思想，没有淡季的市场，所谓的淡季是没有把握住市场现在的需要。海尔经过调查发现，洗衣机在七月份销售不好是因为夏天大家衣服换得非常勤，一天换一件衬衣，五公斤的洗衣机耗水耗电量太大。海尔根据市场需求研制了1.5公斤的洗衣机，是全世界最小的洗衣机，推出后非常受欢迎，差不多两年时间就销掉了100万台。（5）可见，创造的关键在于敏锐的洞察力，创造性原则和科学性原则相结合，才能有科研的成果。
（4）可行性原则
所谓可行性原则，又叫现实可能性原则，是指在选定科研课题时必须考虑完成课题的主观和客观条件，根据实际具备的或经过努力可以具备的条件来确定研究课题。主观条件是指承担课题的科研人员在道德品质、学识水平、知识结构、个人经验等综合素质方面是否能够胜任该课题的研究工作；客观条件是指科研经费、实验设备、原材料供应、图书情报资料以及期限等因素是否能够达到完成该课题的要求。可行性原则体现了选题的条件性，它告诉人们，在任何时候，人的认识和实践总是要受到一定时代社会生产力和科学水平的种种限制，正如恩格斯所指出的，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。例如，爱因斯坦后半生绞尽脑汁地研究统一场论课题就是典型的例子。
从科研选题的客观条件来说，包括社会的支持系统、当下的科学技术发展水平等。钱学森从美国回来以后，就建议中国先要发展导弹，后发展飞机，别人就很奇怪，说飞机是一个成熟的工业，中国是一个发展中国家，应该首先学习这种成熟的工业，而只有美国有。钱学森回来的时候，苏联还没有发射卫星，即使苏联发射卫星的时候，我们也还没有洲际导弹。钱学森做了非常巧妙的回答，他说，搞导弹容易，搞飞机难。人们就更奇怪了，怎么会搞导弹容易，世界上谁都没有搞过洲际导弹，为什么搞导弹容易呢？钱学森就讲，搞飞机难，飞机要上天，要安全性，所以有一个材料的疲劳试验，这个涉及到中国整个系统工业的情况，要很长的周期，中国系统工业支持不了飞机安全性的设计。而导弹是一次性的，毁了就毁了，一次性消耗，材料好过关。导弹难在什么地方，难在制导，就是准确的命中，而中国有一系列聪明头脑。在流体力学里，我们的算法不比外国人差，而且能够用电子元件来实现。尽管可能稍微笨重一点，但是没关系，一次性的。这样，中国走了一条捷径，很快取得了成功。（6）可见，只有具备客观条件的选题才是可行的。
从科研选题的主观条件来说，包括主体的知识水平、经验技能等。学生喜欢问这样的问题：在进行科学研究时，选题是大一点好，还是小一点好。有的学生问过杨振宁，杨振宁说这个问题他也问过当时他在芝加哥大学的老师费米。费米说：大一点、小一点都可以，但选择小一点的题目，成功的机会会多一点；选择大一点的题目，得精神病的可能性就大一些。在解决了一系列的小问题之后，积累了经验，就可以解决大一点的问题，那时得精神病的机会就会小很多。说明初次进入研究领域的青年学生，选择论文的题目小一点可能更有利于积累经验，增强信心。（7）
还应该承认，对选题的可行性思考往往与个人的价值观有关。有些人喜好可行性明显、见效快的“短、平、快”项目；另一些人则不赞成急功近利、专在薄木片上“钻孔”的做法，而着眼于难度大、风险高、周期长的项目。但是，不论出于哪种价值考虑，都应该在发挥自身优势的前提下从现实可行的工作做起。
需要性、科学性、创造性和可行性这四条选题的原则，分别体现了科研的目的、根据、价值和条件，它们相互联系、缺一不可。只有选题符合上述四个原则，才可称为正确或恰当的选题。科研选题的基本原则，既是选题的方法，又是课题评价的基本准则。
3.科研选题的步骤
科研选题不仅要遵从上述基本原则，还应该遵守一定的步骤。因为，科研选题的形成过程有自身特定的规律，只有当选题获得有关方面认可，并得到经济上的资助后，科研工作才正式进入实施阶段，否则，将难以展开。一般地说，科研选题需要经过以下三个步骤。
（1）前期调研
这是选题的准备阶段。研究者在根据社会需要及个人专长选定研究方向后，首先应明确自己的研究领域及研究范围的层次。然后尽可能查阅有关文献资料，了解国内外对这一学科领域的研究情况。总结经验教训，以便在新的起点上进行科研活动。除了进行文献调研，还要进行实际考察，了解所要选的课题是否属于科学理论发展或生产、技术领域迫切需要解决的问题，该问题在社会实践中的意义和作用如何等。除此之外，还必须考察决定科研工作能否顺利进行的其他主客观因素。
（2）构思论证
这是构思和论证课题阶段。根据前期调研的结果，运用选题的原则，从所调研的问题中优选出备选课题，进行分析和比较，综合概括出需要研究的课题。然后设计出研究方案，提出开题报告。开题报告的内容包括：课题来源，研究的目的和意义，国内外现状及发展趋势，主要研究内容和研究方法，完成课题的主客观条件，研究周期和所需经费，需要有关部门协助解决的问题等等。将课题中的目标函数和约束条件进行分析对比，对目标的客观性作出科学的表述。课题选出后，还要对其进行初步论证，即对课题进行可行性研究。根据选题的基本原则，对课题的依据、实施条件、社会与经济效益及对科学发展的潜在价值进行具体分析和逐一论证。课题的构思论证是从选题进入主题研究的关节点。只有拟订详细周密的研究计划，才能使科研工作胸有成竹，目标在握。
（3）申报评审
这是最终确定课题阶段。由于科研经费资助的来源不同，课题申请的方式也有所不同。科研选题需要在前期调研、构思论证的基础上，填写科研项目申请表，接受有关专家学者的评议和审查。因此，完成科研选题项目申请表是科研选题过程的最终形式。
总之，科研选题的选择和提出是一项十分复杂的工作，并不是灵机一动、灵感一来，顺手填写一个项目申请表就可以完成的。事实上，不少科研工作者，在正式申报科研选题以前就已经进行了大量工作，积累了丰富资料，甚至已经着手进行了一些前期的探索预研工作，这给课题的正式提出提供了坚实的基础。
阅读文献
1.曾国平等：《当代自然辩证法教程》，清华大学出版社，2005年。
2.余翔林：《科学的未来》，科学出版社，2002年。
3.杨振宁、王选等：《科学的品格》，陕西师范大学出版社，2003年。
4.[英]波普尔：《猜想与反驳》，傅季重、周昌忠译，上海译文出版社，1986年。
5.刘大椿：《科学哲学》，人民出版社，1998年。
思考题
1.为什么说科学问题是科学研究的逻辑起点？
2.什么是科学问题？结合专业实际，谈谈如何进行科研选题。
3.试根据科学史的具体案例总结科学问题产生的现实条件和解答途径。
（1）[美]爱因斯坦、[波]英费尔德：《物理学的进化》，周肇威译，上海科学技术出版社1962年版，第59页。
（2）[英]波普尔：《猜想与反驳》，傅季重、周昌忠译，上海译文出版社1986年版，第318页。
（3）参见余翔林：《科学的魅力》，科学出版社2002年版，第249页。
（4）参见杨振宁、王选等：《科学的品格》，陕西师范大学出版社2003年版，第32页。
（5）余翔林：《科学的未来》，科学出版社2002年版，第235页。
（6）和弦：《名人演讲在北大》，大众文艺出版社2003年版，第222～223页。
（7）余翔林：《科学的魅力》，科学出版社2002年版，第248页。
