科学思维与方法第二三章演示文稿

科学思维与方法第二三章演示文稿1当前1页，总共112页。2（优选）科学思维与方法第二三章当前2页，总共112页。答案是C

，因为矿泉水瓶可用作聚焦日光的透镜。当前3页，总共112页。第二章思维方式思维方式是相对定型化的、显现出来的社会理性活动的思维样式和思维结构，并通过这种理性活动的思维样式、结构和过程，展现出人们认识世界的理解水平、深度和广度，同时表现出人们对外界信息的处理能力，在此基础上，人们进而编织成社会需要的精神产品。当前4页，总共112页。一、思维方式的内涵1、思维方式的本质思维方式的组成：（1）思维主体（2）思维客体（3）思维的工具和手段（4）思维的运行和协调过程以上四环节的相互结合，形成人类理性的思维活动的整体过程，展现出思维方式的动态链条。某种思维方式一旦形成，就具有相当的广泛性、普遍性和典型性，并且为该时代的多数人所采用。当前5页，总共112页。思维方式的内涵2、思维方式的构成思维方式的构成因素：（1）价值标准价值标准是主体在思维过程中对作为思维对象的外界事物的评价。（2）思维空间思维空间是思维结构所决定的思维视野，是某种思维方式所能接受、理解和处理信息的容量框架，或称之为“思维框架”。当前6页，总共112页。思维方式的内涵

外在的思维空间是思维角度、思维层次和思维因子的综和。内在思维空间表现为思维的概念、方式和结构不断增生的过程。（3）思维传统思维传统是在历史上由各种复杂社会因素积淀而形成的。“思维圈”当前7页，总共112页。思维方式的内涵思维传统怎样影响着思维方式？第一、思维传统形成固定的思维定势。第二、思维传统形成固定的思维线路。第三、思维传统往往形成偏见、成见。对思维传统应“吸取精华，弃其糟粕”，用现代实践和科学发展的尺度对它加改造。当前8页，总共112页。二、思维方式的发展思维方式是运动变化的，经历过多次巨大的进步，不断地由幼稚走向成熟，由感性走想理性。由神秘走向科学。1、古代朴素唯物辩证的思维方式带有浓厚的直观、思辩和猜猜的性质。当前9页，总共112页。思维方式的发展2、形而上学的思维方式把自然界的事物和过程孤立起来，撇开广泛的总的联系去进行考察，因此就不是把它们看作运动的东西，而是看作静止的东西；不是看作本质上变化的东西，而是看作永恒不变的东西；不是看作活的东西，而看作死的东西——形而上学的思维方式。形而上学的思维方式是孤立、静止、片面地认识事物的方式，人们要认识事物的总体、事物的运动，形而上学的思维方式就感到无能为力。当前10页，总共112页。思维方式的发展3、唯物辩证的思维方式唯物辩证的思维方式把事物看成互相联系、互相制约、互相影响的。不同学科的交叉形成的新的学科4、系统思维方式系统思维方式是一种将整体与部分辩证地统一起来的思维方式。系统思维方式也把分析与综合有机结合起来。系统思维方式还把定性和定量研究很好地结合起来。当前11页，总共112页。三、科学思维方式的共同性和特殊性科学思维方式就是能使主观与客观到达具体的历史的统一的思维方式，就是指导人们正确地认识和解决问题的思维逻辑。1、科学思维方式的共同性（1）科学思维方式的形成和变化，受物质生产方式和生活方式的制约。一方面，具有时代特色的思维方式的形成，受物质生产方式的制约。另一方面，科学思维方式的的形成和变化，还受人们的社会生活方式的制约。当前12页，总共112页。科学思维方式的共同性和特殊性（2）思维方式的形成，变化具有相对独立性，科学思维方式也是如此。

科学思维方式具有传统继承和现实变异性相统一的特点。各种思维方式的相互关系分析：同性质或不同性质的思维方式，总是相互影响、相互作用、相互促进、相互渗透的。如：普通思维（形式逻辑思维）和辨证思维方式；形象思维方式和抽象思维方式；渐悟思维方式和顿悟思维方式；哲学思维方式和自然科学方式。当前13页，总共112页。科学思维方式的共同性和特殊性2、自然科学思维方式的特殊性自然科学是关于自然界事物和现象的本质、特点和规律的科学，是人们进行物质生产实践和科学实验实践经验的概括和总结。现代自然科学思维方式的特殊性：（1）科学假说思维科学假说，就是以一定的经验材料和事实为依据，以已有科学理论和技术方法为指导，对未知自然界的事物的本质、构成、特性和规律，做出推测、推断。当前14页，总共112页。科学思维方式的共同性和特殊性科学假说特点：一是科学性二是推测性（2）逆向思维（3）对应思维和互补思维当前15页，总共112页。四、现代思维方式的特点现代思维方式是现代实践方式的反映，是生根于现代实践和科学发展，并与之相适应的理性思维方式。1、综合性现代综合特点（1）现代综合形成综合的体系，是在各个层次综合基础上的综合。（2）现代综合是客观的定性分析与微观的定量分析相结合的综合。（3）现代综合是辨证的综合当前16页，总共112页。现代思维方式的特点2、动态性思维的动态性是辨证法的发展原则的体现，它是现代思维区别于历史上其它思维的特点之一。3、多维性多维思维是从多个方面来考察同一问题的思维过程与思维活动。多维性思维特点（1）多角度性（2）多层次性当前17页，总共112页。现代思维方式的特点4、开放性

开放性思维要求把思维从狭窄、封闭中解放出来，开拓新的思维角度，增加对世界认识的思维渠道，让思维领域更加广阔，使思维更加富有活力，更加富有创造性。5、创造性思维的创造性是从新的思维角度、程序和方法来处理各种情况、各种问题，从而产生新成果的思维过程、思维活动。创造性思维总是开放性的、建构性的和创新性的，它使人的思维不断地从一个方面深入到另一个方面，从一个层次进入到另一个层次。当前18页，总共112页。第三章科学问题与科研选题一、科学问题二、科研选题当前19页，总共112页。科学研究的逻辑起点科学问题及其把握科学问题的分类科学问题的来源

何谓问题？问题是一种需要，要求排除不确定性。问题是“不知道”？但“不知道”本身并不是问题，只有“不知道而又想知道”才是问题。所以“不知道”只是发生问题的前提。“无知”只是一种状态，惟有“求知”才是问题。科学问题有广义和狭义之分。一、科学问题当前20页，总共112页。

1、什么是科学研究的逻辑起点？

A“科学始于观察”（古代）亚里士多德的观点(个别事实-归纳解释性理论-演绎出关于个别事实的知识)（近代）培根为代表的古典归纳主义学派（观察实验--感性认识—理性认识）B“科学始于问题”（现代）爱因斯坦的观点（现代）波普尔的观点

一、科学问题及其分类当前21页，总共112页。科学研究的逻辑起点古希腊时代：亚里士多德认为科学是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。在这个过程中，科学研究的起点必然是观察，由此得到所谓的“科学研究从观察开始”的论断。近代科学革命之后：以培根为代表的古典归纳主义学派，从理论和实践上发展了亚里士多德的“科学始于观察”的思想。因此，这一观点曾经在相当长的时间内得到了学术界的普遍认可。

当前22页，总共112页。亚里士多德当前23页，总共112页。FrancisBacon弗兰西斯·培根（1561年1月22日-1626年4月9日）当前24页，总共112页。科学始于问题批判理性主义者、科学哲学家波普尔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，并系统地提出了“科学始于问题”的观点。

波普尔认为观察和实验是离不开理论的，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，观察总是要有选择的。漫无目的的观察实际上是不存在的。当前25页，总共112页。卡尔·波普尔

1902年7月28日生于奥地利，1994年9月17日逝于英国伦敦。当前26页，总共112页。卡尔·波普尔简介20世纪最著名的学术理论家、哲学家，在社会学上亦有建树。波普尔最著名的理论，在于对经典的观测－归纳法的批判，提出从实验中证伪的评判标准，区别“科学的”与“非科学的”。1928年，他获授哲学博士学位，1936年前在中学任教；1937年移民至新西兰，在坎特伯雷大学任哲学讲师；1946年迁居英国，在伦敦经济学院讲解逻辑和科学方法论；1949年获得教授职衔。1965年，他经女皇伊丽莎白二世获封爵位；1976年当选皇家科学院院士。1969年从教坛退休后，他仍活跃于知识界。1982年，波普尔获颁荣誉侍从勋章。当前27页，总共112页。波普尔的科学发展模式波普尔将科学发展模式概括为：

……P1—TT—EE—P2……

其中，P1、P2代表问题，TT代表试探性理论，EE代表批判性检验，排除错误。

当前28页，总共112页。魏格纳的发现

1910年，德国的魏格纳卧病在床，无事可做，无意中发现世界地图上大西洋两岸海岸线轮廓的相似，这还不是研究的开始。只有当他提出“南美洲和非洲这两块大陆过去是否连成一片”这个问题时，他才开始了大陆漂移说的研究，因为除此种可能以外，他找不到对海岸线轮廓相似的其他解释。当前29页，总共112页。魏格纳当前30页，总共112页。魏格纳卧病在床当前31页，总共112页。当前32页，总共112页。Mapoftheworld当前33页，总共112页。效果图当前34页，总共112页。大陆漂移说当前35页，总共112页。现在，科学研究从问题开始的观点已经越来越多地得到人们的认可并成为从事科学研究活动人员的一种共识。为什么会这样呢?从现代科学理论发展的总体进程来看，只有出现了原有理论不能解释的问题时，人们才会去修正、补充或建立新的理论。所以科学理论的萌发、进步以及新旧理论的更迭都是由问题引起的。从科学研究的具体过程看，科学认识主体总是按照问题的框架，有选择地去搜集事实材料，有目的地进行观察和实验。当前36页，总共112页。“科学始于问题”与“科学始于观察”的最大区别在于前者强调了科学研究的主动性，科学研究是一个不断提出问题并解决问题的过程。科学家或从事科学研究的人员，应对问题保持高度的敏感，能否提出一个好的问题是衡量研究人员创造力的标志之一，巴斯德说“机遇只偏爱那些有准备的头脑”，类似地，可以说“科学研究只偏爱那些对问题敏感的人”。当前37页，总共112页。科学认识活动的本质是解题，就是提出一种理论来解决问题。科学问题是产生科学理论的源泉。所以，波普尔说：人类理解的活动实质上与一切解题活动并无二致。劳丹说：“科学本质上是一种解题活动。”当前38页，总共112页。“科学始于问题”与“认识以实践为基础”

——

前者着眼于科学研究的程序，后者着眼于认识的来源；

——

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。当前39页，总共112页。2、科学问题的概念

所谓科学问题，就是指一定时代的科学认知主体在当时的知识背景下提出的尚未认识和解决的问题，它包含一定的求解目标和应答域，但尚无确定的答案。也就是说，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。

科学问题及其分类当前40页，总共112页。科学问题及其分类3、科学问题的判定

(1)区分真实问题与虚假问题真实问题是指可以经过实践加以检验的问题，是可以经过实践证实或者证伪

“人为什么会死？”（真实问题)

“人为什么会长生不老？”（虚假问题)

“1+1为什么等于2？”（真实问题）

“1+1为什么等于3？”（虚假问题）结论：科学问题都是真实问题。当前41页，总共112页。3、科学问题的判定

(2)区分科学性问题与非科学性问题

科学性问题是通过对科学背景知识认真思考和分析提出来的，这种问题的提出，本身就意味着知识的进展，甚至已经构成科学的发现。非科学问题不是产生于对科学知识的分析，而是指因对科学背景知识的无知而提出的问题。“花儿为什么是红色的？”“你喜欢什么颜色的花？”科学问题都是带有科学性的问题。当前42页，总共112页。3、科学问题的判定(3)区分已解决的问题与待解决的问题已解决的问题被认为是已解决的问题，待解决的问题是指科学探索意义的尚未解决的问题，是作为科学的对象。“太阳为什么东升西落？”（已解决）“宇宙为什么会膨胀？”（待解决）科学问题都是尚未解决的问题。当前43页，总共112页。科学问题及其分类

4.科学问题的结构和分类

(1)问题的指向：研究的对象(2)问题的目标：研究的方向(3)问题的应答域：研究的范围当前44页，总共112页。科学问题及其分类4.科学问题的分类

(1)基础理论问题与应用研究问题(2)关键问题与一般问题(3)经验问题与概念问题(4)是什么、为什么、怎么样的问题当前45页，总共112页。

人们可以提出各式各样的问题，但并非所有的问题都具有科学价值。一个有价值的科学问题，是依赖于一定的历史背景提出的。只有对当时科学认识水平和科学实践水平深入分析，才能提出有意义的问题，否则，提出的问题可能是无知的或虚幻的。并且，时代和知识背景还决定着科学问题的意义和解答途径。一个问题是否有科学意义，在不同的知识背景下，回答是不同的。

当前46页，总共112页。

二、科学问题的来源

1、科学实践与科学理论的矛盾。

例如：原子不可分的理论无法解释电子的发现，光的波动说无法解释光的干涉、衍射、偏振以及光电效应等。这表明，传统的科学理论不能解释科学实践中出现的新现象、新事实；传统理论无法对同一事物的多种观察和实验结果进行统一解释。

当前47页，总共112页。2、科学理论体系本身的内在矛盾。

任何科学理论都可能存在某些缺陷或矛盾。悖论是从某一理论出发，推出两个自相矛盾的命题，或者从某一理论中推出的命题与已知的科学理论产生逻辑矛盾。佯谬是从一个理论中推出自身不能成立的结论。微积分初创时期的无穷小悖论，推动了极限理论和方法的产生；天文学的光度佯谬，推动了天文学的发展，相继出现了等级式结构模型和大爆炸宇宙模型。

当前48页，总共112页。

1．一种论断看起来好像肯定错了，但实际上却是对的（佯谬）。

2．一种论断看起来好像肯定是对的，但实际上却错了（似是而非的理论）。

3．一系列推理看起来好像无懈可击，可是却导致逻辑上自相矛盾。

悖论有三种主要形式：当前49页，总共112页。科学理论内部的矛盾

罗素悖论中有许多例子，其中一个很通俗也很有名的例子就是“理发师悖论”：某乡村有一位理发师，有一天他宣布：只给不自己刮胡子的人刮胡子。那么就产生了个一个问题：理发师究竟给不给自己刮胡子？如果他给自己刮胡子，他就是自己刮胡子的人，按照他的原则，他又不该给自己刮胡子；如果他不给自己刮胡子，那么他就是不自己刮胡子的人，按照他的原则，他又应该给自己刮胡子。这就产生了矛盾。当前50页，总共112页。科学理论内部的矛盾两小儿辩日

这是《列子》里的一则寓言：孔子遇到两个小孩在争论，一个说：“日出时，太阳距离我们近，中午距离我们远。因为日出时太阳大得像车轮，中午小得像盘子。这不正是近大远小吗？”另一个却说：“日出时，太阳距离我们远，中午距离我们近。因为日出时我们不觉得热，中午却非常热。这不是近热远凉吗？”孔子不能答。

当前51页，总共112页。科学理论内部的矛盾

这是今天的一个科学常识问题，但两千多年前的人并不知道。从逻辑上看，这里有“近大远小”、“近热远凉”两个测度的标准。在回答问题以前，应该搞清楚哪个标准更准确，或者都不准确。

当前52页，总共112页。科学理论内部的矛盾“你会杀掉我”

一个强盗抓住了一个商人，强盗头目对商人说：“你说我会不会杀掉你，如果说对了，我就把你放了；如果说错了，我就杀掉你。”商人一想，说：“你会杀掉我。”于是强盗把他放了。

推理一下：如果强盗把商人杀了，他的话无疑是对的，应该放人；如果放人，商人的话就是错的，应该杀掉，又回到前面的推理，这是一个悖论。聪明的商人找到的答案使强盗的前提互不相容。当前53页，总共112页。科学理论内部的矛盾

大家不要以为悖论是错误的，所以它的存在会让数学往相反的方向走去。其实恰恰相反，它的存在会让数学的基础越来越坚固。一些悖论之所以会出现，并非恶意，是由于实际上它确实存在，也就是说数学上尚存在这个漏洞，比如说集合论里的“罗素悖论”，它的消除使得集合论更加健全。

当前54页，总共112页。4、不同科学学派和科学理论之间的矛盾。例如：燃素说与氧化说、热素说与热的分子运动论、灾变论与渐变论、自生说与种生说、水成说与火成说、关于天体起源的不同假说等，都包含着需要深入探索的科学问题。

5、学科之间的交叉点、空白区。维纳说：“在科学发展上可以得到最大收获的领域是各种已经建立起来的部门之间的被忽视的无人区”。

6、社会需求与生产实践提出的问题。在社会生产、社会生活、环境保护、军备与战争等实践活动中都会提出大量的、需要探索的实际问题，它们经过抽象、转变、提升，均可成为科学问题。当前55页，总共112页。三、科学问题在科学研究中的地位科学研究开始于科学问题科学问题推动科学研究的深入发展有时提出问题比解决问题更加重要当前56页，总共112页。

爱因斯坦说：“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，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”当前57页，总共112页。

德国物理学家诲森堡曾经说过：“提出正确的问题往往等于解决了问题的大半”。爱因斯坦强凋‘“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是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”。当前58页，总共112页。第二节科研选题一、科学问题与科研选题的关系1.它关系到科研的主攻方向、目标和内容的确定2.它在一定程度上决定了科研工作的途径和方法3.它直接关系到工作的速度、价值、成败和发展4.它涉及人力、物力、财力的有效使用等问题能否选好研究题目，也是科研是否成功的关键当前59页，总共112页。二、选题的基本原则

1、需要性原则（社会需要和科学自身发展的需要）

第一，社会的需要，包括经济发展的需要、国防建设的需要、环境保护的需要、社会福利和文化建设的需要。第二，科学自身发展的需要，包括开拓科学领域的需要、更新科学理念的需要、改进科学方法的需要。当前60页，总共112页。二、选题的基本原则

2、创造性原则（先进性和新颖性）

坚持创造性原则要求：首先具有创新意识，包括有强烈的好奇心、旺盛的求知欲和迫切的进取心。其次,认真做好选题调研，尤其是文献调研，从中可以发现哪些课题是别人做过的，哪些是没有做的，存在的问题是什么。再次,把继承和创新结合起来。当前61页，总共112页。二、选题的基本原则3、科学性原则（根据）

选题的科学性原则是指研究课堂应当持之有故，选择有理，必须具有一定的科学理论和事实的根据。科学性原则要求选题中做到两个避免：其一,选题避免选择虚假的、迷信荒诞的课题。如牛顿在其后半生的30多年时间专注于研究上帝，华莱士和克鲁克斯迷恋于所谓的“降神术”。其二,选题避免选择违背自然规律的课题。如在热力学第二定律提出之后的数百年间，仍有许多人迷恋于永动机的研究和专利申请，事实证明，这些研究最终是不能获得社会承认的。当前62页，总共112页。案例：永动机幻想的破灭

机械、机器的大规模使用，自然要消耗大量燃料，有人就企图用巧妙的装置，制造出不消耗任何能量却能永做功的发动机。1714年，德国的奥尔菲留斯宣布发明了永动机，地方政府给他颁发文件，证明这种轮子不要动力每分钟转动50次。这位发明家带着这份文件周游欧洲，收到来自各地的赞美信函，诗人还专门为他赋诗。波兰国王对此羡慕不已，俄皇彼得一世想高价收买。后来才知道纯属骗局——发明家的弟弟躲在暗处用绳子拉到轮子。焦耳年轻时也曾试图发明永动机，屡遭失败后他悟出了“不要永动机，要科学”的道理。如果他一直相信机械功可以无中生有，那他就不会去测量热功当量了，也不会产生能量与转化守恒定律。因为，永动机的追求是人们认识能量与转化守恒定律的障碍，永动机的失败从反面告诉人们，能量不生不灭，只能相互转化。当前63页，总共112页。二、选题的基本原则4、可行性原则（科研的工作条件）科学研究中，虽然课题为社会之需要，具有创造性和科学性，但如果没有一定的主客观条件，课题仍无法进行，可行性原则体现了科研工作的条件。可行性原则要求在选题时认真考虑科学研究的整体能力，主客体条件的统一：（1）主观条件：科研队伍的结构，各种人才的配置，研究者的素质、能力以及对课题的认识和对研究的兴趣等因素；（2）客观条件：科研经费、实验设备、原材料供应、图书情报资料以及对期限的要求等因素。当前64页，总共112页。经验表明：对于仅仅精通一门专业的“专才”，选题一般在自己所熟悉的专业范围内较合适；若具备一、二门专业知识，而又是知识广博的基础较扎实的“通才”，从事“跨学科”的研究较有利；对于外语较好，检索文献资料能力较强者，选择那些主要靠外文资料的研究课题，更容易出成果；对于动手能力较强、实践经验丰富者，选择应用技术的研究课题比较容易成功；而基础知识扎实、思维能力较强者，选择理论研究课题比较容易成功。当前65页，总共112页。四个原则的对立统一

需要性原则——科研的方向创造性原则——科研的本质特征科学性原则——科学研究的根据可行性原则——选题能否成功的关键当前66页，总共112页。

选题的需要性、创造性、科学性和现实可行性，是既不同又相互联系的四条原则，它们分别体现了科研的目的性、价值、根据和条件。选题如果不符合需要性原则，课题就失去了意义；如果不符合创造性原则，也就称不上科学研究了；如果不符合科学性原则，课题就失去了根据；如果不符合现实性原则，课题就没有在现在完成的可能性。因此，选题时要以系统观点，从整体出发，对课题进行认真的分析研究。

当前67页，总共112页。案例：“杂交水稻之父”袁隆平袁隆平是世界上第一个研制成功杂交水稻,并让它的大面积种植成为现实的人。因此被称为“杂交水稻之父”。据统计，目前，杂交水稻种植面积占我国水稻总植面积的51%，而产量占总产量的60%。中国能用占世界10%的耕地养活占世界22%的人口，解决大多数人的温饱问题，袁隆平功不可没。当前68页，总共112页。袁隆平学农的起源

1930年9月，袁隆平出生于江西德安。他的童年及青少时代主要是在武汉和重庆度过。对于这样一个生长在大城市，并自小就上教会学校的人来说，在风华正茂的时候违背母亲的意愿选择学农，实在是出人意料。“大约我６岁时一次郊游，曾在武汉郊区参观了一个园艺场。满园里郁郁葱葱，到处是芬芳的花草和一串串鲜艳的果实。我觉得那一切实在是太美丽了！美得我当时就想，将来我一定要去学农。”当前69页，总共112页。袁隆平的杂交稻选题开始

袁隆平是新中国第一代大学生，1953年毕业于西南农学院，被分配到偏远落后的湘西雪峰山麓安江农校教书。1960年，罕见的人祸天灾降临中国。大饥荒夺去数千万人的生命。袁隆平新眼目睹了这场遍布神州大地、来势凶猛的灾难。严酷而沉痛的现实使他感到深深不安。他开始了他的水稻高产育种研究。

当前70页，总共112页。袁隆平的第一个科研项目

最初他按照米丘林、李森科“无性杂交”学说进行教学和科学试验。按照他们经典的理论，以及当时国际上的普遍观点，水稻作为自花授粉的植物没有杂交优势，实验没有任何意义。袁隆平对这些学说产生了怀疑，而沿着当时被批判的孟德尔、摩尔根遗传基因和染色休学说进行探索，这是需要很大勇气的。

当前71页，总共112页。杂交水稻的历史研究背景

当时学术界流行的经典遗传学观点认为，水稻是自花授粉作物，经过长期的自然选择和人工选择，许多不良的因子已经被淘汰，积累下来的多是优良的因子，所以自交不会退化，杂交也不会产生优势，从而断言搞杂交水稻没有前途。当前72页，总共112页。袁隆平杂交水稻研究的第一步实验

“１９６２年，我在一块田里发现一株稻鹤立鸡群，穗特别大，而且结实饱满、整齐一致，我是有心人，没有放过它。第二年我把它种下去，辛苦培育，满怀希望有好的收获，不料大失所望，再长出来的稻子高的高，矮的矮，穗子大小不一。这时候一般人感到失败就放弃了，我坐在田埂上想为什么失败了呢，我想到第一年选出的是一棵天然杂交种，不是纯种，因此第二年遗传性状出现分离，而如果按照那棵原始株杂交种的产量来计算，亩产能达到１２００斤，这在６０年代是非常了不起的——我突发灵感，既然水稻有杂交优势，我为什么非要选育纯种呢？从此我致力于杂交水稻育种。”当前73页，总共112页。袁隆平杂交水稻研究的第一篇论文

论文虽然发表了，但学术界权威的质疑与反对，使袁隆平承受着巨大的舆论压力。有人甚至说研究杂交水稻是“对遗传学的无知”。然而无论是科学道路上的挫折、失败，还是人为的干扰、破坏，所有的磨难都无法动摇袁隆平执着的梦想。当前74页，总共112页。野败的发现—毅力与运气

但是，到哪里去找水稻雄性不育性呢？袁隆平迈开双腿，与他的助手们走进水稻王国的茫茫绿海，去寻找天然的水稻雄性不育株。

1970年的一天，他们在海南岛一片沼泽地的小池塘边发现了雄性败育的野生稻----“野败”。当前75页，总共112页。杂交水稻三系法的成功

到1972年，第一个雄性不育系和保持系培育成功了，继而育成了恢复系。1973年实现了“三系”配套，第一个具有较强优势的杂交组合“南优2号”获得成功，并立刻显示了它的增产效应，亩产达到623公斤，单产一般比常规稻增产20%左右。

当前76页，总共112页。“杂交水稻之父”

袁隆平与同行们历经9年的艰难探索，走过了困境，取得了两个方面的重大突破：一是育成了适合长江流域作双委早稻的优质、高产双委早稻组合；二是选育了超高产亚种间苗头组合，这些苗头组合达到了每公顷日产量100公斤的超高产指标，比曾经轰动一时的国际水稻研究所制定的超级稻育种计划提前了6年达标。当前77页，总共112页。超级稻梦想的提出

“超级稻计划”又称水稻超高产育种计划，最早是由日本人于

1980年提出实施的。日本计划用15年的时间,育成单产达到12吨/公顷的超高产水稻品种。1989年，国际水稻研究所提出培育“超级水稻”，后定名为“新株型育种计划”，计划于2000年育成产量12吨/公顷的超级稻。此后，世界各水稻生产国竞相追随，提出并实施自己的“超级稻计划”。由于技术路线选择失当，均未达到预期的目标，而不得不把实现计划的时间推迟到2005年。当前78页，总共112页。超级稻梦想的提出中国的“超级稻计划”始于1996年。当时袁隆平院士提议，在“九五”期间育成超高产杂交水稻新品系，高产指标为每公顷日产稻谷100公斤，以生长期为120天计算，也是12吨/公顷。提议被国家有关部门采纳，作为“超级杂交稻选育”立项，进入了国家“863”计划。当前79页，总共112页。超级稻计划的成功

袁隆平说：“一个品种的研究要经过8个世代，一个世代通常需要5个月的时间。海南岛可以搞2个代。这样，就需要4年的时间。我的目标是2010年前全国的水稻亩产达到900公斤。你想想，全国4.5亿亩的水稻种植面积，如果有50％推广种超级稻，每亩就算增产150公斤的话，一年就可以增产150亿公斤呐。这相当中国一个中等省的全年的粮食产量，可以解决3000万人口哩！”

当前80页，总共112页。两系法的提出袁隆平对杂交水稻育种的战略设想，分为三个战略发展阶段：即三系法品种单间杂和优势利用；二系法亚种间杂种优势利用；一系法远缘杂种优势利用。水稻育种更高层次的发展是通过生物技术利用远缘杂种优势。当前81页，总共112页。两系法的成功

二系法因发现了光敏核不育特性，在夏季长日光和秋季短日光下分别表现为雄性不育和雄性可育，可用来制种和自身繁殖，养活了工作量，降低了生产成本，而且优质、高产、高抗，是一大进步。而一系法不再需要年年制种，种子优势没有变异，更是一个由繁而简，由低级向高级进步的过程。当前82页，总共112页。袁隆平的荣誉观把科研成果当作全社会所有袁隆平，当年刚刚发现“野败”最新材料的时候，就及地地毫无保留地向全国育种专家和技术人员报告，又慷慨地把辛勤培育的宝贵“野败”材料奉献出来，分送给全国有关单位协作攻关。到1971年，全国共有13个省、市、自治区的50多名农业科学工作者来到海南参加试验。多年来，袁隆平把自己与美国水稻技术公司合作所得的每年1.5万美元顾问费全捐献出来，设立了“袁隆平杂交水稻奖励基金”，一有科研人员取得较有希望和潜力的苗头时，他都给予扶持，几乎每年都有近十个课题组获得5.8万元的资助。当前83页，总共112页。

2011年9月23日湖南省农科院举行超级杂交水稻大面积亩产突破900公斤祝捷大会。向袁隆平院士领衔的超级杂交水稻攻关团队颁发奖金100万元。隆平高科股份有限公司也向袁隆平院士超级稻科研团队颁发了60万元奖金。袁隆平表示，这次超级杂交稻第三期亩产900公斤攻关获重大突破是里程碑式的重大突破，不仅刷新了世界水稻大面积亩产产量纪录，关键还在于它的推广应用，为我国发展粮食生产，保障粮食安全提供更有力的技术支撑。

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“目前，超级杂交水稻在全国的推广形势越来越好，第一期超级稻已推广2000万亩，第二期超级稻也推广了500到600万亩，如今第三期攻关获得重大突破，我希望其成果也能尽快推广到生产上去，为保证粮食安全发挥更大作用。科技技术的发展永无止境，我还将投身超级杂交稻亩产1000公斤的第四期目标攻关研究，力争在我成为“90后”的时候取得成功，为保障人类粮食安全做出更大的贡献。”袁隆平雄心依旧。当前85页，总共112页。杂交水稻走向世界

现在，已有20多个国家引种杂交稻，联合国粮农组织把在全球范转内推广杂交稻技术作为一项战略计划，90年代以来专门立项支持在世界一些产稻国家发展杂交水稻。袁隆平受聘为联合国粮农组织的首席顾问，这些年他每年都出国指导，还派出了许多专家担任顾问，多次赴印度、越南、缅甸、孟加拉等国指导，并为这些国家培训技术专家。从1981年至1998年，湖南杂交水稻研究中心共举办了38期国际杂交水稻培训班，培训了来自15个以上国家的100多各科技人员。1998年，越南和印度种植面积已分别超过了10万公顷和20万顷，并且取得了每公顷增产1吨---2吨的效果。杂交水稻在解决世界饥饿问题上正日益显示出强大的生命力。当前86页，总共112页。袁隆平的选题与阅读

在科学方法论上，袁隆平的成功，首先得益于选题的正确。他说：“我与杂交水稻结下了不解之缘，……从多年的探索中我体会到：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。”当前87页，总共112页。

他在研究杂交水稻之初，首先就是捕获科技信息，即使在当时水稻研究的信息量很少、环境封闭的条件下，他仍然千方百计地从文献资料中，查到了当时国际上杂交水稻研究的有关资料，掌握了国际上研究杂交水稻的动态、进展、问题，乃至研究的技术途径与措施等。因此，他的科研立项是在前人研究的基础上而起步。当前88页，总共112页。袁隆平说：“我从中外资料上了解到：早在1926年，美国人琼斯最早发现水稻有雄性不育现象。正式开始这项研究工作日本最早，始于50年代。相继有美国、菲律宾国际水稻研究所开展了研究。尽管他们试验手段先进，但都因这项研究工作难度太大，未能应用于生产。”当前89页，总共112页。

可见，袁隆平的立项，正如爱因斯坦所说：“站在巨人的肩膀上”起步。做到了起点高（国际水平），方向明（世界性研究之方向），难度大（前人已研究多年尚未成功），竞争激烈；一旦成功，前景必然伟大而光荣。袁隆平掌握了这些信息，知己知彼，胸有成竹。因此，在他的研究中能少走弯路，早出成果，出大成果。这也是他在研究中当遇到各种复杂现象与困难时，表现得那么勇敢、沉着、矢志不渝、信心百倍的一个重要原因。当前90页，总共112页。三、选题的步骤1.找出问题的存在2.围绕问题进行调研3.对课题进行初步论证4.同行专家评审5.正式批准立项当前91页，总共112页。科研的一般程序选定研究问题实施研究并收集资料分析总结查阅文献资料已有研究的实践基础形成理论构思研究设计与制定研究计划明确界定研究的问题形成研究假设历史研究比较研究调查研究实验研究理论研究整理分析数据资料定量研究资料定性研究资料形成研究结论评价研究结果对资料事实的认识扩展修正已有认识形成新的理论当前92页，总共112页。1、找出选题过程中存在的问题避免下面内容：提不出问题单纯追逐热点、时髦问题不能分解问题选题缺乏连续性、积累性缺乏理论与现实背景，研究起点不高当前93页，总共112页。文献调查需要处理好如下关系：

第一，查阅和鉴别。

2.围绕问题进行调研⑴文献调查：文献调查是为了使科学工作者了解有关领域有关问题的研究动态、发展历史和现状。

第二，博览和精读。第三，继承和创新。当前94页，总共112页。

⑵实际调查

实际调查是为了使科学工作者了解所选课题是否属于学科理论发展或生产、技术领域迫切需要解决的问题，估计其理论价值或社会和经济的效益。

实际调查包括向有关专家请教，了解自己学科的历史、现状、存在的问题和发展趋势，正在研究或有待研究的课题，该查阅的重要文献资料；从有关方面了解国家、部门所规划或提出的科研项目；到生产单位、现场进行调查、了解技术上所存在的问题和要求。

当前95页，总共112页。问题的陈述——问题的具体化问题的分解——形成问题序列——

找到解决这个问题的步骤和关节。问题的转换——开拓新领域一个问题解决之后，转向由此引伸出来的其它问题;及时抓住机遇所提供的新线索，追踪新问题；转换问题的提法。当前96页，总共112页。3、课题论证的内容避免重复性，对选题的必要性、可行性做出的详细说明。本课题研究的意义国内外同行研究的现状本课题研究的思路、内容和创新点本课题研究的方法本课题研究的条件当前97页，总共112页。4、评议和确定研究课题

在调查研究中可能而且应当提出许多问题，下一步的工作就是依据一定的原则对这些待选的题目进行分析、比较和筛选，通过综合考虑择优选取。选题报告一般包括课题的目的意义；选择该课题的依据；国内外的研究情况；准备采取的途径和方法；需要的条件，以及预测研究结果等项。

当前98页，总共112页。选题的依据与标准选题的依据：意义；个人的能力、兴趣与客观条件；伦理好的选题的标准：

a)必须是真问题，有现实性和针对性；

b)有价值；

c)明确；

d)新颖；

e)具有可行性。当前99页，总共112页。参考资料、论文连篇累牍，浩如烟海，前人多有论及。特点：搜集资料较易可借鉴的观点多研究阻力较小成文容易，独树一帜难效果：你要讲的东西，人家都讲过，人家没讲过的，你也没有讲。借鉴发展型当前100页，总共112页。创新开拓型参考资料、论文有如凤毛麟角，甚至一无所有，前人几乎未及涉足。收集资料十分困难可资借鉴观点甚少研究阻力较大成文困难，但出新成果较易当前101页，总共112页。四、科研选题线索1.自然科学理论中的空白区和处女地

科学研究中，有许多领域、许多问题已被别人涉足，有的已取得了成果，但还有许多地方人们并没有涉及，这样的“空白区”和“处女地”是科学研究中的首选之地，在这里每一次成果都是开拓性的，都具有重要意义。19世纪，当许多数学家还在为证明欧氏几何第五公设头疼的时候，年轻的数学家罗巴切夫斯基从第五公设不可证明出发，走到非欧几何的世界，成为非欧几何的创始人；20世纪当许多物理学家证明以太存在的时候，爱因斯坦却从否定以太的存在出发，提出了相对论的思想。当前102页，总共112页。四、科研选题线索2、科学之间相接触的边缘区和结合部3、科学理论的实际应用

一个新的科学理论的提出，会引起自然科学许多方面的巨大变革，如何把科学理论正确地运用到实际中，就成为科学选题的重要线索。这其中包括科学理论应用于新领域的探索；某一领域中的概念和理论向其他领域的移植、扩展；某一领域中的新实验或测试技术在其他领域中的推广运用和改进、变