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如何选题，如何选材，如何做科学? 图片来源：123rf正版图库

做科学是挑战传统，探索未知。在这个过程中，人们对事物的认识不断深化和精确化。这个过程就象垒长城一样，是需要许多不同行当的人参与、经历无限长时间的一种群体行为。因此，同真正建造长城有所不同的是，如果建长城有完工的一天的话，做科学是没有终结之日的。在科学家的努力下，这个科学长城将越来越四通八达，越来越坚固，越来越经得起考验。

科学是一种挑战传统、挑战过去的概念的行为，在此过程中推翻、补充和完善传统观念。对于科学家来说，没有一成不变的概念。所有概念只是为了帮助初学者掌握知识，系统地了解一门学科背景的辅助手段。在很多情况下，概念的僵化将导致人为的学科分割。其实，现实中的科学是没有边界、没有学科之分的。因此，在科研过程中保持开放的思维方式是非常重要的。我非常欣赏的一句格言是“当一个科学家开始对概念过分强调时，他的学术生涯也就结束了”。

做科学就是挑战传统，探索未知，主要表现在它的前瞻性和新颖性。

科学的前瞻性和新颖性决定了它同人们日常生活之间的距离，它的应用价值一般需要一个很长的时间过程才能体现出来。记得父母在世的时候，我常常觉得想跟他们解释清楚我在做什么时，是挺难的一件事。我总是尽可能将我所作的研究跟日常生活中一些实际的事情联系起来，但是我也知道，我所做的研究究竟何时能够给他们的生活带来影响是一件比较遥远的事情。即使是沃森和克里克在 1953 年发现 DNA 双螺旋结构的时候，他们也不会想到由此所带来的生物工程、基因疗法、分子免疫、基因诊断和突变修复等众多与人们日常生活息息相关的一系列领域的发展。

科学的超前性并不意味着虚无缥缈。这种前瞻性常常成为伪科学者和超自然主义者钻空子的借口，提出一些虚无缥缈的论说，以“你现在不能证明便不能否定它的存在”作为诡辩的根据。可悲的是这些人居然总能够找到他们的市场，一茬过了，又来一茬，像草坪中的蒲公英一样，永远去不掉。

从理论上说，区分科学的真伪很容易。不能提供科学证据的描述便不是科学。科学的严谨性在于它不是对现象的简单描述，而是对现象发生的原因的解析过程，这种解析结果要达到三点要求才有意义，方有可能成为新知识体系的一部分：A） 必须要有严格的对照; B） 必须要有统计学意义；C） 必须能够被他人重复。因此，伪科学者即使能够捏造数据而达到前两个要求，第三个要求是不可能达到的。现实中，尽管重复试验有时需要一个较长的过程，但任何虚假的东西都有可能成为丑闻而被揭露出来。

然而现实中问题的复杂性还在于伪科学者常常（或者说总是）不跟科学家直接较量，更不会跟内行的科学家交流，而把他们的观点（或称为谬论）通过新闻媒体传播给大众，拉虎皮做大旗，蛊惑民心。想起一件今天看来挺可笑的事情，大约在八十年代初期，正是国内所谓“科学的春天”已经来临的时代，有一篇新闻媒体的报道说，科学家用牛肉细胞和西红柿细胞杂交，培育出牛肉味道的西红柿。可见， 一些伪科学的东西会在几年、十几年甚至几十年里产生破坏性影响。

所以，求实求真的科学态度和严谨的研究方法是一个优秀的科学家最重要的品质。拥有了这两点，他才能在从观察现象到提出科学理论的科研过程中不断进取。

做科学并非玩弄八股，它是发明创造的重要部分，最终为提高人类的生活质量作贡献。因此，在开展研究之前，首先要明确选题。选的课题一定要有科学意义，同时又要与改善人类的生活质量、与国家利益有一定的关系。我前边曾经提过，由于科学的前瞻性，决定了它与人们的现实生活总是有一段距离。但是，如果在选题时想不到任何应用可能的话，这样的课题是没有做的意义。所以说科学家的前瞻性，同样要求做之前明白你的课题与应用的关系和距离。那些头痛医头，脚痛医脚的选题，也是不能够赞同的。

记得医学上有个案例：有人发现孕期妇女呕吐难忍，便发明了一种针剂，注射后很见效，可平息呕吐。表面看来是减轻了孕妇的痛苦，但是后来才发现注射过此种针剂的妇女所生婴儿多为畸形儿。这是发明者始料?及的。DDT 的发明也是一个很现实的反证，说明要想证明一个产品对人类健康没有危害需要非常长的时间。因此，任何新发明、新产品在现实生活中应用都需要十分谨慎。指望今天有一个发明，明天就可以改善老百姓的生活，是天方夜谭、也是非常不负责任的事情。

选题说起来容易，做起来却非常困难。有些人知道科学问题在哪里，但是却“老虎吃天，不知从何处下口”。也有些人虽然有先进的实验设备和技术手段，却找不到有价值的科学问题。就象捧着一碗热汤面，没有筷子干着急；有一双漂亮的象牙筷，找不到面条同样着急，因为两者的结果是一样的：横竖吃不着。其实有很多东西一点就破，就在于有没有 idea 的问题。因此，经常同他人交流，虚心听取他人的建议，可以开阔视野，弥补自己知识的不足，激发思想火花。这样才能够做到既选题准确，又能很快找到解决问题的切入点。

所有的重大发现的获得都不是偶然的。它与当时的技术水平、知识结构、社会需求有着密切的关系。例如，没有显微镜，即没有细胞的发现；没有 X-衍射技术，就没有DNA 双螺旋结构的发现；没有高温稳定性的 DNA 合成酶（Taq polymerase），就不可能有PCR 技术的出现；同样，没有高通量的 DNA 顺序分析设备，就不可能有基因组学的时代。

很多情况下，是先有了合适的技术手段或实验系统，然后人们思考用这个系统可以干什么事情，解决哪些问题。例如， PCR 技术的出现，使成百万倍或千万倍地增值 DNA 分子成为可能，其高度敏感性便使人们想到了利用该技术去发现化石里的遗传物质，研究那些已经绝迹的生物的遗传因子与现代物种之间的进化关系。在 PCR 技术出现之前，任何想做这类工作的人都是不现实的。说通俗一点，阿基米德也是在发现杠杆的原理后，才想到要“支撑起地球”。

提出问题之后，下一步要做就是如何找到解决这个问题的最佳实验手段和实验材料。如果选错材料之后，很多工作很难甚至不可能展开。例如，当初孟德尔在做他的杂交试验时，如果选的不是豌豆而是以土豆为材料时，他就不可能发现著名的孟德尔定律。这是因为土豆作为一个长期以来通过营养繁殖的植物，其基因组高度杂合，在杂交之后必将出现复杂的分离现象。相反由于豌豆是一个典型的自花授粉植物，其基因组高度纯合，所以等位基因的分离非常有规律

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在我的研究中也有过类似的经历。1991 年我做胚胎研究时，我的同事潘永忠博士正好有油菜种在温室里，我便跟他讨要了点油菜作材料，从中比较容易地分离到非常早期的合子胚。在油菜中成功以后，我曾尝试过其他一些植物材料，发现由于它们不象油菜一样有纤长的胚柄，分离早期的合子胚非常困难。在这种情况下想拿到上几千个早期胚胎几乎不可能。

现实中科学选题和选材之间一般不存在先后关系，必须同时考虑。因为尽管有时虽然选的题目很有意义（世界上有许许多多需要我们解决的问题），但由于现实条件和实验材料所限，如技术细节没有搞清楚，或没有合适的检测或操作手段等，目前尚不具备研究条件。这样的题目选了之后，工作无法开展，等于纸上谈兵。所以在选题时就得有目的地选择适当的实验材料，以保证你的 idea 能够在这个材料中被实施，这一点非常重要。

自然，很多科学家在做过几年甚至几十年的研究之后，都会对自己的材料产生很深的感情，很多人也曾经希望他们为之倾心的生物材料能够得到更多人的欣赏。然而最终是否能够引起学术界普遍重视，要看这种生物材料能否在很多方面表现出它的优势。一般情况下，使用大家普遍接受的材料可以使工作更快，更容易得到大家的认可。

刘春明

（编辑、排版：Sol_阳阳）

本文首发自【生命世界】专栏文章