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科学研究的选题应遵循如下几条原则:
一、创新性
科学总是把目光投向新的问题、新的领域,总是追求新的发现、新的理论、新的创造。在一定意义上说,没有创新也就没有科学。创新是科学研究的灵魂。选题的创新首先体现在要有新的目标,我们在确定目标以前必须要了解:问题所涉及的相关领域中,现在已经有哪些成果,还有什么问题?这些问题中哪些已经解决了?哪些问题还没有解决?哪些问题还需要从哪些方面作进一步探讨?历史上科学的创新可以归纳为六个方面:①有重大的新现象和新规律的发现;②有重大影响的新工具的使用;③有重大影响的新方法的采用;④有关键性的新概念提出;⑤新理论的建立;③新领域的开拓。对于青少年的科学研究的创新,归结起来也可以在以下几个方面得到体现:
(一)、对有关领域中的旧观点提出新见解
爱因斯坦的狭义相对论提出了物质及其运动的时间、空间相关联的相对时空观,包括“运动相对性原理”、“光速不变原理”、“运动物体在运动方向上长度变短”等等。爱因斯坦的狭义相对论对牛顿力学的绝对权威提出了挑战。中学生的科学与工程研究虽然不能与那些世界级的科技英才相提并论,但是中学生中仍然有一些敢于对现有的思想和观点,经过自己的研究与探索,大胆提出自己新的见解的勇士。
上海复旦附中姚周率同学对“被戳穿”的正多面体的计数问题进行了研究。他的研究源于施坦因豪斯的《又一百个数学问题》中的题40:“用27个单位立方体组成一个3×3×3的大立方体,一条直线至多可以戳穿几个单位立方体?”得出的结论是7个单位立方体。
姚周率同学采用了新的计数方法:“直线戳穿的单位立方体与直线被分割面截成的线段—一对应。”不仅将其推广到一般情形,证明了:“有N三次方个单位立方体组成的N×N×N大立方体,一条直线最多可以戳穿3N-2个单位立方体”,并且推广到更一般的命题:“MNP个单位立方体组成的M×N×P长方体,一条直线最多可以戳穿M+N+P-2个单位长方体”。在此基础上他还进一步研究了一般正多面体的戳穿问题,得出如下结论:“一个N-分割后的正四面体,一条直线最多可以戳穿N个单位正四面体;一个
N-分割后的正八面体,一条直线最多可以戳穿2N-l个单位正八面体;正十二面体和正二十面体无法进行N-分割”。
上述研究是一项组合数学中有关几何计数问题的研究,这项研究的结果是对前人已有的结论有本质的突破,可以说这是一项有理论价值的研究。
(二)、把分散的材料系统化.用新的方法整理成新的观点、见解
在科学与技术飞速发展的时代中,中学生获取信息的渠道非常宽广,许多中学生在阅读浏览中,在各种媒体的信息中,找到能激起自己兴趣的研究题目,用自己创造设计的研究方法,进行调查、分析、归纳整理后,提出了自己新的观点和见解。
上海位育中学李艳艳和余蕾同学查阅了1873年至1999年有关太阳黑子的气象资料,通过对太阳黑子月平均值与降水、气温、气压的相关性进行分析计算,发现太阳黑子数与上海地区的气温、气压数据之间有明显的相关性,相关系数分别达到0.54和负0.44,而气温、气压变化都滞后于太阳黑子活动约11个月。太阳黑子与降水之间的关系不如气温和气压。他们分析认为:这可能反映影响降水的因素有更多,因而也更具复杂性。但是通过对降水资料作分析,发现有一个清晰的大约11个月零27天的周期变化,这说明太阳黑子活动对降水也同样有影响。
这项研究有独到的工作贡献,数据充足,过程完整,结论合理。但由于太阳黑子等太阳活动对地球的影响是“大尺度”的,如何将其影响应用于局部地区,还需要进一步探讨。(三)、经过自己的观察实践有新的发现和发明
所谓新的发现和发明(包括产品和方法),应该是在这之前别人还没有提出过的发现与发明,其鉴定的标准是:在书刊杂志中、市场产品中、专利公报上以及各种公开的场合中都没有出现过类似的发现和发明。
复旦大学附中沈渊、袁家辉、张诚同学针对教室内的照明状况,在分析了各种不足之处后,提出了一套优化照明的解决方案,并在理论上加以论证和考虑了实际可操作性。这套方案分为三个部分:
1、黑板照明优化:
根据教室黑板上的照明存在光利用不足,分布不均的缺点,即:离光源较近的地方有一条高光带强反射,使同学很难看清黑板上的内容;离光源较远处,光强又太弱。他们根据透镜发散与会聚原理,设计一个透射和反射装置。透射部分采用紧贴灯管的平凹透镜和凸透镜,发散中间光和会聚周边光,把原来向下损失的光充分利用起来,使光线柔和均匀;反射部分采用抛物面镜和双曲面镜的结合,使光线平行且强度均匀。
2、自然采光照明优化:
针对教室内靠窗口光线过于集中而太亮,而靠走廊的座位又不得不开灯,他们设想对玻璃窗作一些改进:将玻璃窗的上半部分的外表面做成锲形,以改变光线行进方向;在锲形玻璃之间做成阶梯状,可有效节约材料;锲形玻璃内表面略微磨砂,使光线柔和均匀。改进窗帘的材料和颜色,增加冷光以保护视力;改进窗帘的构造,改成窗帘由下往上拉。通过这些改进,教室能更合理地利用自然光。
3、灯具布局的优化:
灯具布局的设计上他们大胆地类比原子核内电子轨道的排布,将光源比作轨道中的电子,使它的间距以几何级数递减,并参照稳定的氖元素核外电子和甲烷电子的排布结构设计出一个灯具布局的优化方案,并通过模拟的对比实验加以论证。该方案的设计思想是把空间照明投影到平面,使光照分布均匀。
作者能利用学过的光学原理设计光源分布的优化组合,并有简单的模型进行实验验证,构思新颖,具有可操作性和一定的实用价值。但限于应用面,有一定的局限性,难以推广实践。在此基础上还可以继续探索更简易可行的方案。
创新包括观点的创新和实施手段的创新,也就是解决新问题,提出新观点和用新的方法去解决问题。
2000国际科学与工程大赛有一个项目《人的视觉导向》,这是一个行为与社会科学类的选题。它要研究的是“人在发现他所寻找的东西时的效率”。一般来说人眼在发现他所寻找的东西时,其效率是很难通过标准的视觉模型解释清楚的。这项研究的目的是:①认定进行视觉研究过程的切人点是要对物体的方位进行分类从而使这种分类能更有效地指导针对目标的注意力;②完善这一分类机制。为达到上述目的,作者创造了一套测试实验的方法:由一台电脑电视屏幕显示几个定向的物体在一个背景下重叠起来。问题是要被测试者寻找一个特定的目标,被测试者无论是发现了目标,还是认为目标不存在,按下两个键中的一个进行选择。通过对遮盖或妨碍目标发现的背景定向的变换进行测试。这项研究要测量的是在每一种背景方位下,能用多少时间找到目标。研究结果显示:当与目标在同一分类的方向下,有导向的背景影响更大,使得对方向进行分类作为有效发现目标的方位的使用得到了认可。这一研究成果充实了“预先指导”的理论,而且又为领先于“预先指导理论”的“早期视觉机械化”理论作了扩充。
怎样确定自己的选题有没有创新呢?通过对专利公报和情报资料的查询是一种最基本的方法,但是最重要的还是要学会从本质上加以分析,因为类似的甚至相同的题目仍然可以有不同的目标、不同的过程方法和不同的结果,也能体现自己的创新成分。
二、前瞻性和时代感
自然现象繁复庞杂,瞬息万变。人类对自然规律的认识,基于前人已经获得的知识的基础,由此才能从肤浅的、零散的,发展为比较深刻的、系统的;从片面的、局部的,发展成为比较全面的、普遍的。探索自然奥秘的过程非常艰巨、曲折而漫长。只有以前人已到达的地方为起点,继续前进,才能使短暂的一生为科学创造作出贡献。正如牛顿所说他是“站在巨人的肩膀上”,这个巨人指的就是科学的前辈。
20世纪是科学技术飞速发展的时期。20世纪世界重大的科学发现、科技创造和发明,涉及数学、生命科学、农业。医学、机械工程、交通运输、信息技术、军事技术、激光技术、纳米技术、航天科学技术和环境科学技术等各个专业领域,正在使人们的生产方式、生活方式和思维方式发生着巨大的变化。科学技术已经成为推动社会和经济持续进步的决定因素。青少年为科学与工程项目选题时,必须高瞻远瞩,了解科学发展的来龙去脉,才能在科学与工程研究中有所作为。
哪些问题具前瞻性和时代感的选题呢?从如下的一些事例中我们会得到某些启示。
(一)、与科学技术相关的社会热点问题
比如,有关城市垃圾的治理及对策问题,包括:生活垃圾无害化、减量化和资源化;人类对保健品的需求问题;青少年中间的肥胖问题等等。
上海向明中学柳思南等同学研究的是树叶应用于环保中的一种新用途,即:以树叶为原料来制造内包装材料,同时采用添加废纸作为辅助料的方法解决了树叶纤维物理性能差的问题。他们以“生活垃圾无害化、减量化和资源化”为目标,着重研究怎样最低限度使用防腐剂和防潮剂,以避免成品材料引起的污染。该产品经过实验验证,可以在短期内降解,并且可以回收利用。
随着生活水平的提高,对于“饮食与健康”日益成为人们生活中的热门话题。上海市政府在1995年曾经宣布,所有的食盐都须加碘。从生理学的角度而言,碘是合成甲状腺激素的主要原料。而甲状腺激素是维持人体正常生命活动的重要物质。人体缺少它时,对生长与健康都有严重影响,会造成地方性甲状腺肿大。但是,当摄人碘过多时,就会引起甲状腺功能亢进症。为此引起专家们对碘盐的各种不同的看法。
大同中学朱嘉英同学对上海人是否都需要使用加碘盐进行了分析。她研究设计了一个测定食物中碘含量的方法,发现上海人即使是在最普通的日常膳食中,也已经能提供足够量的碘。通过一系列的社会调查和实验研究,她认为:市政府在花大力气生产加碘盐的同时,还应当多向市民宣传食用海产品的好处,鼓励市民还是从食物中补碘,回归自然为好。
肥胖是当今文明世界的流行病,对于肥胖的原因的研究已经成为当前国际研究的热点。肥胖的发生受多种因素的影响,但主要的原因是与能量代谢失衡有关。
上海华东师大二附中王璐同学采用国际上的先进技术——间接测热术,检测体重正常者与超重者的葡萄糖、脂肪氧化和静息能量代谢情况,以分析这三个量在两组人群中的异同,探讨肥胖的发生机制。
(二)、已经发生、正在发生或将要发生的与科学技术相关的问题
人类已经进人了信息时代,信息的较量在国际竞争中起着至关重要的作用。青少年科学与工程项目的选题,在信息资源的开发和利用方面有着非常广阔的前景。
上海向明中学徐晨斐和上海南洋模范中学李愿达同学分析了目前我国关于网络购物发展的状况,发现目前网络购物的方式缺乏人性化设计,因此网络购物发展很艰难。他们设计的目标是怎样让网络购物来迎合人们的日常购物习惯。为此,他们访问了电子商务领域的技术人员,以及银行工作人员,具体了解目前基于网页的网络购物的一些不足之处,然后针对网络购物人性化设计不足的缺点,设计了一个虚拟的银行——总服务器——商店系统,制作了一个多功能的通用客户端网络购物软件——一MyShopping(我的购物),在中间添加了很多人们在日常购物中习以为常,而目前网络购物中却没有实现的功能,使网上购物更加方便。
在世界上每天都有许许多多事情发生,只要注意观察,会有很多问题值得我们去研究。
1999年上海东方航空公司一架飞机在降落时,起落架的轮子发生了故障,幸好最后安全降落,有惊无险,没有造成伤亡事故,但这足以引起了大家的警惕。有一位中学生看到有关的新闻报道后,立即想到:要是飞机场有一种用于抢险的活动跑道,它类似大型的没有发动机的平板卡车,如果出现这样的事故,可以将其拖到相应的位置,飞机可以降落在活动跑道上,由它带着飞机在跑道上滑行,然后停下。虽然这个想法离开现实还有很大的距离,可是这确实是一个值得研究的问题。
白色污染给人类所带来的严重恶果,已经成为大家的共识。但是从卫生健康的角度来看,一次性餐具确实也是人们在日常生活中所必须的东西。所以有许多人在研究“可分解的塑料”。
1999国际科学与工程大赛中有一项《制造可分解塑料——“BIOPLASⅡ”》的研究。“BIOPLASI”是指可以被分解的塑料,而“BIOPLASⅡ”就是作者要研究的那种由天然成分组成的,在耐用性和防水性方面类似于商品化的塑料。这项研究的目标是要创造出一种能在短时期内分解的塑料;这种能分解的塑料是由一些有机材料混合制成的,研究的目的就是要找出这种最佳的有机材料。
作者使用的主要原料是冻粉。冻粉是一种不定形的半透明的材料,加热十来分钟后即能熔解。将冻粉、用作为粘合剂的天然树脂和用作为填充料的Comsoreh以15:3:l的比例混合,可以使制成的“BIOPLASⅡ”达到最佳状态。作者对“BIOPLASⅡ”的抗水性、可分解性、抗张强度、密度、熔点和弹性等进行了测试,他们对所有的性能数据都经过了统计学方法的严格测试,并被逐个证明。他们确信“BIOPLAⅡ”的确是可以降解的,它比聚乙烯有更强的抗张强度,但是它的抗水性不如聚乙烯。
(三)、影响人类文明未来走势的与科学技术相关的问题
城市与自然共存,人类与自然的和谐相处,谋求城市与环境的共同发展已经成为城市发展的方向。
比如:城市绿地在改善城市生态环境方面具有重要的作用。目前国际上对园林绿地的量化研究主要是对其功能的量化研究。在不同的绿地条件下,采取不同的测试方法取得量化值,其中包括:人均绿地、面积、绿化覆盖率、叶面积指数、叶于重、叶面积、绿视率、垂直绿化覆盖面积、年游人量等指标。其中大多采用的是二维面积为绿地的评价指标。在技术上国内外还普遍将航空遥感技术、立体摄影测量技术和计算机辅助设计技术应用于绿地率和绿化覆盖率的测算研究。三维量绿色遥感调查是我国学者周坚华等提出的一种估算城市绿化环境效益的新方法,该方法中的绿量概念,进一步完善了城市绿化的量化指标体系,其测算方法的研究符合当前国际上精确地定量化研究城市绿化的新方向。其研究内容已经成为国家自然科学基金会项目“城市生存环境绿色量值群的研究”中的部分研究成果。
华东师大二附中周一凡等同学在前人研究的基础上研究并建立了一个关于“上海城市生态环境评价系统”。该系统是一个以绿量的理论与测算方法为基础,以城市绿化与生态环境的定量关系为基本内核的一个实用的计算机信息系统。他的创新点主要有:在信息获取方面实现了遥感、人工调查、绿化规划、环境监测等多元数据的输人和实现了遥感数字图象的直接屏幕量化,实现了绿量和绿化环境效益的自动测算,实现了动态化的环境预测和决策支持等全视窗化的模块和帮助子模块,实现了直观化、易交化、高效率的信息管理目标,为绿化和环境数据的管理,为预测绿化规划实现后的生态环境质量和决策绿地建设方案提供了一个理论基础可靠和易于操作的工具。
现代文明,使家用电脑,家用电器逐步进人每家每户。如果不会操纵这些现代化的设备,在未来的生活中,会有许多不便。在1999年和2000年青少年国际科学与工程大赛中,都出现有关于便于残障人群操作的控制电脑的方法的研究项目。如:“脚踩鼠标”和“给残疾人的耳朵”——用词语命令来开关连接到电脑主机上的家用电器等,为各种人群在现代文明的社会中的生活带来方便。
三、实用性
青少年科学与工程项目的选题,要考虑的最实际的问题就是:怎样通过它创造有关自己,或自己所生活的世界的知识;如何改善这个世界。科学与工程项目的价值和意义体现在应用和认知两个方面,一个研究项目价值的侧重点可以有所不同,但必须要体现它的价值。
比如姚周率同学的“被戳穿的正多面体”的计数问题的研究主要在认知方面体现了它的价值。上海第三女子中学金如君的“用人发合成L——胱氨酸锌的研究”,她了解到:锌是一种人的生命活动的必不可少的微量元素,胱氨酸具有很多药理功能,它们两者的配合物具有很好的保健作用。与传统的补锌剂相比,胱氨酸锌具有较高的吸收率,而且没有副作用。金如君研究了用人发合成胱氨酸锌的方法:将酸加入发进行水解,调节pH值至氨基酸分子所带正负电荷相等,使其析出沉淀,经过结晶与重结晶制得纯度较高的胱氨酸;然后在胱氨酸中加人氢氧化钙、硫酸锌,控制温度和pH值,在一系列化学反应之后,得到配位率很好的胱氨酸锌,究具有较好的实用价值。
上海复旦附中黄晸同学的“旋转圆盘可控梯度场微分结晶方法和装置的结晶均匀性研究——与搅拌结晶法的比较研究”包含了认知研究和应用研究两个方面。结晶是医药、生化、精细化工领域科学研究和生产过程中广泛采用的纯化和精制方法。晶体的晶型、尺寸、以及均匀程度对化合物或产品的纯度、性质和用途有着重要的影响。一般来说,晶体过于细小,会导致晶体表面积增加,容易造成吸附和包裹母液中的杂质,降低产品的纯度;晶体尺寸不均匀,也会影响使用。目前通常使用的是搅拌式结晶的方法,由于其设备结构的特点,母液在冷却器和搅拌器间反复冷却、搅拌、混合、结晶生长。部分母液过冷冷却以及搅拌产生的机械碰撞造成了两次成核,从而导致了结晶颗粒分布不均匀。过冷造成的共结晶,以及颗粒大小不均匀造成的母液和洗涤液抽滤可透性的不均匀使细小晶体表面积更容易吸附和包裹母液中的杂质。上述两条是结晶纯度下降的主要原因。如果要保证晶体的纯度,就必须通过提高母液放料温度和增加洗涤液量,使收率下降。目前所使用的一种较为合理的方法是用带W底导流筒式的搅拌结晶器,它虽然可以控制结晶冷却曲线,增加晶体颗粒尺寸,但仍然无法解决颗粒均匀性问题。黄晸同学研究的“可控梯度场微分结晶方法”将旋转圆盘上的流动、温度、浓度理论解析运用于溶液结晶。她设计和研制了旋转圆盘式结晶装置。在设计过程中,她解决了用实验室磁力搅拌器驱动圆盘旋转和调速,设计了一个能有效冷却旋转圆盘的冷却槽,用特殊的密封材料和结构,以及密度大于母液的乙二醇冷却液得到的稳定的液封解决了密封问题。她还在自己设计的试验装置上完成了原理性的基础实验,并与实验室搅拌结晶实验结果和带W底导流筒式的搅拌结晶器的实验结果进行了比较,旋转圆盘式结晶装置在提高结晶颗粒均匀性和操作稳定性(重复性)方面具有明显的优越性。她的研究得出了这样的结论:一次成核晶核数、转速、温度、降温速率是提高结晶颗粒的均匀性和得到大颗粒尺寸结晶的主要因素;而圆盘温度过冷、转速过快造成的流速过大是形成二次成核的主要原因。
按照的科学价值观,生产水平和科学进步是评价科学技术社会价值的客观标准。科技对社会的影响具有两重性。一方面它是推动社会进步的杠杆,这是本质的主流的一面;但另一方面,当它被滥用时又会对人类造成危害。科学对社会所产生的作用,就是社会的日益科学化。社会的科学化,使得人类的物质文明和精神文明都得到迅速提高。虽然由于生产的盲目发展也造成自然资源的破坏,环境污染,生态失调等严重威胁人类生存的现象,使一度以自然征服者自居的人类受到了自然的无情惩罚。但这不能归咎于科学,恰恰相反,这是由于科学知识的不足,由于人们对人类同自然环境的相互关系的规律的无知,一旦认识了这种规律,并采取有效的自我控制的措施,人和自然也就有可能逐渐和谐相处,协调发展。
由于人们的不良生活习惯,以及向海边大量倾倒垃圾所造成的污染的危害,并没有引起一般人的重视。1999年美国有一个中学生的研究项目叫“病原体的天堂”。他研究的目的是:测试由于在佛罗里达海湾的沿海居民因为对处理污水的不良习惯,而引起的海水污染。他用转录酶转换——聚合酶链反应测试海水中的对人体有致病作用的细菌。他研究的结果发现人类丢弃的废弃物的渗出,污染了海水,有100多种致病细菌从人类垃圾中释放,最终形成了对人类健康的严重威胁。为了引起人们的重视,防止反复污染,他研究出了一种快速而灵敏的方法去测定水中是否有这些病菌存在。
青少年在学习科学与技术研究的过程中,特别要学习怎样用正确的科学价值观来评价自己的选题,使自己的研究对人类、对社会有所贡献。
80年代以来,上海及江浙两省的临近城市发展非常快,人口急剧增加,一些河道污染特别严重。上海的母亲河——苏州河常年黑臭,严重影响上海国际大都市的形象,已经成为市政府和广大市民共同关注的问题。虽然,近年来在社会方方面面的共同努力下,苏州河及其周围的环境有很大的改观,但是为了防止产生反复,对苏州河的治理和保护仍然需要得到长期的重视。
四、分阶段目标
科学家从事科学实验活动,是为了在相对纯粹的条件下更好地揭示自然规律。科学家在科学研究的过程中贯穿着极为艰苦的创造性的精神劳动,其产品则为知识。只有在知识成果的基础上,科学才能进人生产过程,成为现实的生产力。现代科学的不断拓展和深化还告诉我们,科学事实也是发展变化的。由于自然界的事物是多侧面,多层次的,而且认识事物的手段、方法在日趋完善,科学揭示的事实无论是广度、深度,还是精度,也在不断地丰富和发展。
青少年科技创新活动崇尚不断探索不断进取的科学精神和实事求是的科学态度。要求研究项目每年都有一个明确的、在一个有限的范围内讨论的问题。
1999国家科学于工程大赛有一个选题,研究“转炉接触反应的新催化剂”以减少环境污染。课题的来源是:因为汽车发动机会产生含有CO、NO及碳氢化合物,排出的气体的不完全燃烧产物,如果不经过转炉接触反应会严重污染环境,美国有三分之一以上的空气污染是由此而产生的。目前应用于转炉接触反应的催化剂是一些贵重金属,价格非常昂贵。该课题要研究的是能取代现在所使用的贵重金属、低成本的新催化剂。
这项计划的第一阶段目标是:研究一种新的催化剂,它的表面积要比其他催化剂大好几倍,在氧化反应中的活性也是它们的好几倍,与贵重金属相仿。
第二阶段的计划是用一种新方法合成新的催化剂。这种新的催化剂有很高的氧吸附能力,在还原一氧化氮的反应过程中起到关键的作用。在这项化实验中发现新催化剂的还原能力要高于目前最常用的催化剂,而这些发现都可以证明新的催化剂在将来很可能取代现在所使用的贵重金属。
以后的目标还要研究新的催化剂对不同的硅酸盐与介质的混合物如氧化氮和碳氢化合物的混合反应,及在硫化反应中的催化活性的比较。
学生研究的项目,应该每年都有一个明确的目标,一项研究解决一个问题。我们有的同学选题过大:或者提出了问题以后,不知道从何着手去解决问颗。比如关于“电池的利用、回收与处理的问题”.大家都知道废电池是一种含铅的危险废弃物,如果随意丢弃的话.不但回造成铅资源的浪费,而日还会污染大气、水质和士壤环境,被污染的土壤需要几百年时间才能得到自然净化。我们许多中学生也都在关注这方面的问题,有的组成志愿者队伍,积极宣传和回收废电池。但是回收了以后该怎么处理?对随意丢弃有毒的废弃物的问题该怎么进行管理?对环境造成污染的还不仅仅是家用的干电池,还包括大量的随着汽车工业、电子通讯设备、电脑、电力助动车等产业的快速发展所生产的大量的被丢弃的铅酸蓄电池。这一切实际上是一个系统工程问题,这里既有科学技术方面的问题,也包含有社会的问题。
如果我们有志研究这方面的问题,那么应该先了解一下这个问题的有关信息。据有关资料显示:1996年8月,为了保护我国的有限铅资
源和避免对环境造成污染,改变我国再生铅回收技术的落后面貌,上海引进了国外先进的无污染再生铅生产技术和关键设备;引进了破碎和分选设备,经过对这些引进的工艺技术进行消化、吸收、调整、提高,使它更符合我国的实际情况,对废铅酸蓄电池中的板栅、铅膏、硫酸、PVC隔板、塑料外壳等进行分类回收和冶炼,形成了从废铅酸蓄电池的回收、再生熔炼、资源综合回收利用的“一条龙”生产线,建成了每年能回收铅3万吨、锑8000吨,硫酸1万吨、塑料5000吨;消除3万吨二氧化硫排人大气;再生铅品位达到99.99%的现代化生产企业。
一、充分利用和发掘教材资源,发展学生创新意识
1、在实验中探索新知识
创新意识是使学生进行创新、创造行为的心理动机。作为智力正常的学生,一般都具有创新和创造的潜能。教师应具有保护学生创新心理和创新精神的意识。如在实验教学中,因材施教,拓宽实验思路,使化学实验更具有趣味性、探索性和综合性,以满足学生动手、动脑、求新的心理特点,支持学生在实验中萌发的创新意识,鼓励他们去探究事物的本质。例如:在学习了O2气体的实验室制取的方法之后,我们在学习制取CO2的实验中,可以对二氧化碳的实验室制取实验进行如下的设问:(1)制取O2的装置有什么特点?是否可以用来制取CO2?(2)制取一种气体,我们需要了解哪些知识?(3)如果实验室没有稀盐酸,可不可以用硫酸代替?(4)若没有碳酸钙该用什么药品代替?经过动手、动脑,不仅提高了学习兴趣,巩固了所学知识,同时培养了独立思维能力。
2、变演示实验为学生设计性实验
为了提高学生自主创新能力,在演示实验中,由学生自行设计实验过程,使之变为探究型、设计型、科研型的实验。例如:在关于溶液的导电性演示实验中,教师可以给出所需的药品和仪器,然后让学生自拟一个实验方案来验证物质的导电性。教学中我们可以这样安排:(1)学生自拟实验方案。(2)学生详细设计实验操作过程。(3)师生讨论、评价实验。学生在实验中,独立探索、研究,虽然时间可能长一些,但在操作中提高了他们的实验设计能力和动手能力,通过解决实验中出现的疑难问题,提高了学生独立实验和学习的能力。
二、注重对实验的探究,培养学生对科学知识的创新
探究的目的是使学生由被动学习变为探究性的主动求知,这是学习过程的一种质的突破与飞跃。探究式教学要体现以学生为主体,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣,给学生主动探究、自主学习的空间,为学生提供动手动脑的机会,促使学生产生质疑、探索求解的创造性学习动机,并将化学学科的各部分知识、技能、技巧相互渗透、融会贯通。
以教材“燃烧的条件”为例,在教学中我们可以按以下步骤进行:
1、提出问题
燃烧是日常生活中最为常见的一种现象。那么应具备哪些条件才能燃烧呢?
2、提出假设
由于学生对燃烧这一现象非常熟悉,联系到学生的实际情况,纷纷猜想问题的答案,主要有以下几种:
猜想1:要有可以燃烧的物质(可燃物)。
猜想2:要有氧气。
猜想3:要达到一定的温度。
在学生提出各种猜想后,教师再引导学生在猜想的基础上进行如下合理的假设。
假设1:三个条件只需满足其一就能燃烧。
假设2:三个条件要同时满足才能燃烧。
假设3:满足三个条件中的两个就能燃烧。
3、制订计划,设计实验,进行实验
让学生制订详细的探究计划,就上述的猜想与假设设计实验方案,教师在实验中给予一定的指导。
实验一:在500ml的烧杯中注入400ml热水,放入一小块白磷,在烧杯上盖一块薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸干表面水分的白磷,观察现象。
现象:薄铜片上的白磷燃烧,而薄铜片上的红磷与热水中的白磷没有燃烧。
实验二:用导管对准上述热水中的白磷,通入少量的氧气,观察现象。
现象:热水中的白磷燃烧起来。
4、解释与结论
要求学生对所做的实验进行总结,从实验所得到的事实可以证明,燃烧的条件是:①氧气(或空气)。②温度要达到可燃物的着火点。③可燃物。这三个条件应同时满足,缺一不可。
三、注重验证性实验的探究性
通过实验探究不仅能让学生获得知识,学到技能,更重要的是让学生学到科学方法和受到科学思维的训练,养成科学精神和良好品德,发展学习的兴趣。这样在实验教学中,尽量发挥实验的探究本性,让学生体验到实验的趣味,从而提高学生的学习兴趣;让学生体验、理解科学探究的方法和过程,丰富学生探究活动的亲身经历,提高学生的科学素养。
四、精心设计探究性习题,提高学生探究思维能力
选择好的探究性习题,对于培养学生探究性思维能力可以说具有十分重要的作用,因为实验方面的探究性学习会占据大量的时间,而且会受到一些客观条件的限制,而习题只需要利用大脑的思维,避开实验条件,利用已有的知识,在大脑里形成探究步骤,在大脑里比较分析各种可能情况的利与弊,从而得到正确的结论。
例如:某课外活动小组在一次探究实验中,将一种金属投入盛有水的容器中,发现反应剧烈并有大量气体生成。请根据上述实验现象探讨下列问题:
1、所有经济当事者的理性的、最大化行为。这是因为这些当事者被假定为根据外部给定的偏好最优化。
2、没有严重的信息问题[1]。包括与未来有关的根本不确定性、对复杂世界的结构和参数的广泛无知、以及个人对普遍现象认识的分歧。
3、理论的焦点为趋向或达到了的静止均衡状态,而不是整个历史时期中的连续的转变过程。
但是,关于个人选择和理性最大化这些核心的新古典结构,以及信息问题易于处理的连续假定,都已受到最近某些经济理论发展的很大影响,如斯科特、威廉森、阿尔钦、西蒙等经济学家的理论思想,尽管他们在对待主流经济理论的态度和与主流经济理论的距离方面存在差异,但他们还是存在许多共同的主题,他们普遍观点包括:
1、根据已知的或确定的选择进行理性的最大化这一假定,日益被抨击为过于狭窄和简单。这些批评有的是直截了当的,如指出取得相关信息费用的困难(威廉森),有的则比较激烈,甚至涉及比教深的信息和知识问题及理性本身的性质。
2、在对新古典时间和均衡概念不同程度地日益感到不可逆返的同时,把经济现象视为很大程度上取决于经济当事者在不可逆返的时间过程中学习的结果这种观念,正日益加强,人们越来越把经济现象看成是进化和动态的,而不是新古典经济学所谓的均衡。
3、对于经济生活中制度的概念意义和实际重要性的认识,正在不断提高。一种新观念正在形成,即经济协调不可能只是市场上的价格信号问题,而且还必须得到广泛范围的其他经济的、社会的制度的支持。尽管后者有旧时盛行的新古典的反对,但还是被看作是经济研究的重要而理所当然的主题。
正是对新古典经济学基本理论假设和前提的质疑和否定,以及对新的因素如时间、信息、不确定性,以及非理性的考虑,才使得一种更加复杂但却与现实更近的一系列经济思想被提出来。
正如上面所分析的,在经济分析的诸多因素中,对于经济生活中制度的概念意义和实际重要性的正逐渐的提高,人们对制度的认识不断深入,在新古典经济理论之外,把制度作为经济发展的“内生变量”纳入经济分析已经被普遍接受,这样一种经济分析在现代被称作新制度经济学。
新制度经济学与新古典经济理论之不同除了在假设前提及方法论[2]上背叛作为主流的个体主义、理性、最大化思想外,分析工具也不同。新制度经济学以制度、交易成本、产权、意识形态等分析取代了新古典理论对时间、均衡、价格机制及边际的信仰。
新古典经济理论为了使复杂的世界便于认识和分析,把世界想象成只有大炮和面包,把市场想象成只有冰淇淋和蛋糕,制度主义者认为简化世界的复杂性并不能解决真正的问题,可行的办法是通过制度行使一种简化识别负担(cognitiondask)的关键功能(制度经济学,史漫飞,142页)来解决问题。因为制度的一个功能就是使复杂的人际关系过程变得更易于理解和更可预见,从而不同个人之间的协调也就更易于发生。以这样一种方式来解决问题是人类思维方式的成熟和进步。它通过制度这一中间变量来约束和简化原来复杂的变量,而不是从复杂的变量中选取几个代表性的变量。如果这一思维方式能为广大经济学家所接受,也许会有一场经济学的革命随之发生。
我们可以想象,在社会的混乱和无政府状态中,由于信息、监督和执行问题常常难以解决,劳动分工是不可能的,可靠的约定无法作出,人们相互沦为他人机会主义行为的囚徒而难以自拔。
因此,略为思考一下,我们就能体会到制度对于化解变化莫测的社会关系所带来的好处。制度使他人的反应更可预见,世界更加有序,从而使一个人更加容易与一个复杂的世界打交道,也使个人更加易于避免“超负荷识别”(cognitiveoverload)。
舒尔茨把制度定义为行为规则,这个定义已为制度经济学家所接受。因此,普遍认为制度是一系列为社会所认可的非正式约束和政府以法规形式所制定的正式约束的规则网络,它约束人们的行为,减少专业化和劳动分工发展带来的交易费用的增加,解决人来面临的合作问题,创造有效组织运行的条件。
在制度限制他人的行动并排除某几类未来事件时,它们也减少着“远期无知”(forwardignorance)它为人们创造一种信心,使人们感到,生活中的常规很少变化,全在掌握之中。所以,它们限定了指向未来的风险。
并且,用制度降低复杂性的效果可以相当泛化(non-specific),一些好的制度,它能给人们以心理上的舒适感和安全感:感到自己属于一个文明的、有序的共同体,在这个共同体中生活,协调成本很低,风险有限,人们能有在家的感觉,周围的人都是可以信任的。
同时,制度能增强生产要素—如劳动—在满足人类需求上的效能,这种作用的方式类似于其他一些生产要素,如资本,资本使劳动更加有效率。因此,我们没有理由不把制度视为一种宝贵的生产性资产,制度经济学家因此把制度称为“制度资本”(institutionalcapital)。
制度经济学家把制度在经济分析中贯彻到底的最佳分析工具是产权在市场理论中的运用。新制度经济学家运用产权作为分析经济的工具就象新古典理论运用价格机制一样驾轻就熟,左右逢源。
资本主义系统以建立和保护排他性私人产权的制度为基础。但令人奇怪得失,用以解释资本主义经济运转,指导资本主义经济发展政策的新古典经济理论中却没有系统的有关产权的理论。原因在于新古典经济理论预先假定了产权的既定性和永恒性,既然它是确定的,那么就不用考虑它在经济运转中的作用了。
实际上,产权在经济运转中具有多种功能,产权是一个社会所强制的选择一种经济品的使用的产权,它能使人们的交易形成合理的预期,它界定人们如何受益和如何受损,引导人们实现将外部性教大地内在化的激励(将受益和受损的效应内在化)。
如果指出产权的经济功能还不能说服新古典经济理论家把产权纳入经济分析的视野,新制度经济学家还指出,产权并不想新古典理论所假定的那样,是确定的,不变的,而是不断变化,而且从来没有一个产权是完整的,产权实际上是由一系列的权利束所组成,它分成不同的权利,并由不同的人行使不同的产权。而且产权功能的发挥并非无条件的,它需要一系列的文化和制度背景支持,不同类型的产权,如私有产权、公共产权、国有产权,在不同的时期,不同的背景下,其经济功能是不一样的。但一般地,竞争的逻辑表明,对一个人产权的更完整的界定减少了不确定性,并会增进资源的有效配置与使用。但由于交易成本的存在,以及信息费用与原因,产权从来没有被完整而清晰的界定过。正如科斯定理所言,如果交易成本为零,产权的初始界定就不影响交易,正因为交易成本不可能为零,所以经济资源的的有效配置与使用必须以产权界定为前提。
到目前为止,我们可以简单的归纳新古典经济理论与制度经济学的分歧不在于新制度经济理论对正统理论的否定与背景,而是对其的扩展。新古典经济学家认为,社会经济发展是知识,技术,财富,自然资源,和人口的函数,而新制度经济理论的经济函数还包括例如制度、交易成本、产权、不确定性、意思形态等因素。
但就目前的发展而言,制度经济学尽管有其优点,但它过去并没有卡尔-马克思或约翰-凯恩斯那种提供理论体系的能力。因此,制度主义在新的发展中,可以有效地把马克思在例如经济制度的性质和生产理论方面的一些思想和凯恩斯及后凯恩斯主义者在例如不确定性和货币理论方面的成果吸引近来。
二、研究的趋势:是统一,还是并行?
在我们认为正统经济学把他的分析限定于交换或资源配置,以及有关的决策,忽视社会和经济环境对于个人偏好的塑造,无视生产技术始终是不断变化的时候,新古典经济理论也不是一直毫无进展。实际上远非如此,它一定程度上表现出生机勃勃的气势,有时候甚至在经济理论领域出现攻城掠地的势态。
战后新古典经济学研究的扩展,主要表现在研究的范围上的扩展,必须肯定的是这种发展是积极的。新古典理论这种研究范围的扩展可以从边际主义分析[3]在公共选择领域的运用和最大化假设在集体行动分析的锋芒中看出来,新古典经济理论在战后的发展还表现在经济理论在公共管理理论嫁接移植的杰出表现。
我们首先要区分公共选择理论和集体行动(或集团理论)理论,因为他们在当前的一些理论著作中常被混作同一理论来看待,因为他们的研究在相当程度上具有很大的共性,实际上他们是新古典理论中不同分析工具的运用,它们所要解决的问题也是不同的,研究的是公共领域的两个不同方向。
丹尼斯-谬勒对公共选择作如下定义:“公共选择理论可以定义为非市场决策的经济研究,或者简单地定义为把经济学应用于政治学。”可见,公共选择研究的是理想状态下的政治市场主体依据公共价值和政治规则作决策选择。决策选择实际上是价值选择,而价值问题正是新古典边际分析的用武之地,边际效用价值理论是新古典经济理论研究市场决策理论的有用工具。因此,公共选择理论是用边际分析去研究非市场决策行为,安东尼-唐斯于1957年通过把正统的边际分析运用于政治领域而进行了这种扩展。
如果说公共选择理论研究的是集体(政治集体)的价值选择,集体行动理论研究的则是构成集体(政治组织中的政治家和官僚)的成员对于这一价值激励的响应的理论。传统理论认为可以从个体理性和最大化假设逻辑地推出集团会从自身利益出发采取行动。而事实上由于“塔便车”[4]行为的存在,除非一个集团中人数很少,或者除非存在强制或其他某些手段以便个人按他们的共同利益行事,否则,有理性的、寻求自身利益最大化的个人是不会采取行动来实际他们共同的或集团的利益的。它是新古典理论个体主义方法论和最大化假设分析在集体行动理论中的运用,研究的是作为个人的行为,区别于公共选择理论研究的公共价值选择。但共同的是他们确实都是新古典理论分析范围的扩展,更不能把他们视为制度经济学所攻下的又一坐城池。
然而,值得注意的是,新古典学派的这些发展,在上述领域的边界上很快悄然停止了。他们既不想也不喜欢把技术的决定因素导入分析系统,再可以与新制度经济学会师与政治学这样的情况下悄然却步,在根本上反对考虑这些塑造或影响个人嗜好与偏好的因素。虽然少数正统经济理论家的路标指示的方向是正确的,但要跨越这种边界就要求形象、范式和基本意识形态相应地作巨大的变动,这显然是新古典主流派经济学家所不能接受的。
以上两个方面是新古典理论分析的主动出击,同时新古典经济理论的扩展还表现在新公共管理学者对新古典经济理论的原封不动的全盘引进。从政治学中分离出来的行政学发现自己除了一些规范性的概念阐述外,实在没什么分析工具能让人信服它作为科学管理理论一员的地位,于是通过对新古典经济理论从人性假设到边际分析、竞争市场理论的全盘引进,掀起了一场“新公共管理”运动。
在不作严格区分的情况下,以上三种情况都被称作新制度经济学的研究扩展,这是因为在目前的状态下,制度经济学派的成分混杂不纯。但从研究的方法和所运用的分析工具做深入的区分,不难看出,不管是公共选择理论还是集体行动理论他们所坚持的仍然是新古典经济分析的框架,一般认为这是主流派对其反对者制度学派的渗透,他们试图在新古典理论的框架中去实现制度主义的目的。正如他们正在和已经所做的,如贝克尔对社会组织和习惯的分析,奥尔森的集团理论,不坎南对政治决策的过程的分析,斯蒂格勒对政府管制的分析,以及波斯纳对法律的系统分析等。就某些方面来说,他们甚至已经作出了比制度经济学家更深层次的制度分析。
而考察当代西方新制度经济学,可以看出它越来越把经济现象看成是进化和动态的,而不同于新古典经济学所谓边际、均衡的分析。塞谬尔斯认为,“制度学派思想的主要特点是它的整体主义和进化主义”(《制度经济学》,《新帕尔格雷夫经济学大辞典》,中文版,第二册,933页)。制度经济学家们倾向于避免求助于方法论上的个人主义,并且戒绝在缺乏制度的体现而强调均衡、最优和纯粹竞争市场的模型中进行解难研究。他们宁可参加现实世界的理论和经验分析,例如特殊制度的运行,企业——政府关系和经济发展的条件。他们倾向于把现代经济生活当作一个整体观察,相对于方法论上的个体主义,它具有以下特点:
1、它是一种质的分析,而不是单纯量的计算,它所进行的是案例分析和归纳,而不是进行逻辑推理。
2、它试图建立的模型是结构性的,而不是预言性的。结构模型在解释人类行为时总是仔细地把它纳入其制度和文化背景,而预言性模型在解释人类行为时总是仔细地陈述假设和演绎的含义。
3、它所采用的心理学观点是行为主义的,而不是个人主义的。行为主义把人类行为的根基建立在制度结构(标准,工作规则,用法和习惯)上,而不是建立在个人偏好上,这种个人偏好由于其内省式主观特征而被看做是不可靠的。
因此,新制度经济学家在批判新古典经济学家所使用的静止的,机械的均衡研究方法只研究资本主义社会关系的外表的时候指出,正如社会经济发展是一个过程,而不是一个均衡的常态,经济学应该研究的是社会经济结构的历史变迁与制度的演进,研究由于技术变化所致的社会、文化、心理、法律和组织形态的变迁,研究的应该是变化的过程,而不是历史的横断面,进而解释这些制度的作用,和他们所适应的社会经济关系,以及预测社会经济的发展方向等[5]。
三、新制度经济学对政治科学的影响
如果把新古典经济理论对在制度的框架内去实现制度主义目的的尝试和新制度主义经济理论统称为新制度经济学,那么它的研究内容被认为包括以下四个层面:
第一层面是社会理论层面。从制度的角度看,是指镶嵌在社会制度之中的非正式制度,主要包括习惯、传统、道德、信仰等,主要体现为一个社会的某种意识形态。
第二层面是社会的制度环境层面。主要包括生活于一个社会的正式的游戏规则,体现在产权制度、政治制度、司法、官僚、行政体制等正式制度。
第三个层面是对组织治理机制的分析。因为社会正常运行是有成本的,而契约治理是通向秩序的有效途径。因此,有效的治理结构能重新形成激励。
第四个层面就是新古典经济理论分析的范畴所在。新古典经济理论注重技术创新分析,而忽略了组织创新的研究。新制度经济学试图通过寻找组织创新与技术创新相结合的方式来纠正它。
新制度经济学主要关心的是前面所说的制度分析四个层面中的前三个层面,即关于意识形态、制度环境和治理结构的制度问题。而制度环境包括法律、政治、司法和行政体制等,它们都是国家发展中的关键因素,并且可以就其进行国家内部和国家之间的相互比较。同时,许多公共政策问题也与制度的第二、第三层面相关。包括意识形态在内,它们都是传统政治科学的研究范畴。因此,新度经济理论发展对政治科学研究的各个领域都产生了广泛的影响。
国家一向作为传统政治学研究的主要对象,国家理论也是多数政治思想家理论体系的核心内容。而试图在新古典经济理论的框架内进行制度分析的新制度经济学家将国家作为影响经济绩效和制度变迁的内生变量纳入分析框架,并运用经济理论进行研究和探讨,从而形成其独特的国家理论。这一理论的主要内容包括国家的起源、特征与目的,国家与产权制度的形成,国家在制度变迁中的作用,意识形态与国家的相对稳定性等问题。新制度经济学在把经济分析的研究方法导入国家理论,从而形成国家理论研究的新范式的同时,也为政治学研究科学化提供了一个崭新的视觉与途径选择。
长期以来,意识形态一直是者所关心的主题,一直到最近,西方主流经济学家才较多地关注这一问题。而新制度经济学家则把他完全纳入经济分析的变量行列。新制度经济学家认为意识形态是减少提供其他制度安排的服务费用的最重要的制度安排。作为关于世界的一套信仰,意识形态倾向于从道德上判定劳动分工、收入分配和社会现行制度结构。因此,意识形态构成一种人力资本,它帮助个人对其他人在劳动分工、收入分配和现行制度结构中作用作出道德判定。因为较大的意识形态拥有量(ideologicalendowment)能减少消费虔诚的影子价格;个人的意识形态是相对稳定的;意识形态具有货币时间价值;对现行制度安排的合乎理性的意识形态信念能淡化机会主义行为。新制度经济学对意识形态的重新阐述提醒了人们对政治理论思想的科学价值的重新再认识。
新制度经济学对政治科学研究的影响还表现在如把经济分析运用与政治市场的公共选择理论以及集体行动理论等,他们被认为是开辟了政治科学研究的微观领域走向科学化的光明途径,建立可验证和可预测的系统化的微观政治科学成为可能。此外,将制度分析方法运用于政治行为研究提供了分析政府机构中腐败与反腐败问题的视角,提供了加强政府公务员职业道德建设、提高政府结构效率的依据,开辟了政府机构行政改革的新途径与新思路。这些都对政治科学的研究发展产生了广泛的影响。
参考书目:
1.《关于制度变迁的经济学理论:诱致性变迁与强制性变迁》林毅夫收于《制度变迁与财产权力——产权学派译文集》,上海三联书店,上海人民出版社,1994年版
2.《制度变迁的理论:概念与原因》Douglass.C.North收于《制度变迁与财产权力——产权学派译文集》,上海三联书店,上海人民出版社,1994年版
3.《制度经济学——社会秩序与公共政策》,柯武刚、史漫飞,商务印书馆,2000
4.《制度经济学派》,傅殷才,武汉大学出版社,1996年第一版
5.《公共选择理论》,方福前,中国人民大学出版社,2001年第一版
6.《制度经济学》,塞谬尔斯,《新帕尔格雷夫经济学大辞典》,中文版,第二册,933页
7.《现代制度主义经济学宣言》,(英)G-M-霍奇逊,北京大学出版社出版
8.《威廉姆森谈新制度经济学》,刘凤义,《国家行政学院学报》2002年,第一期
9.《新制度经济学》,彭得琳,湖北人民出版社,2002年版
10.《政治科学》(第六版),(美)迈克尔-罗金斯等,华夏出版社,2001年出版
11.《新制度经济学的国家理论探析》,黄新华,《厦门大学学报》,2000年第一期
注释:
[1]信息问题:新古典理论认为个人的完全理性及所掌握信息的全面性、完整性被认为是作出正确的决策选择的前提条件。但现实中不仅信息的获取是困难的,而且个人处理信息的能力也是有限理性的。
[2]新古典的研究方法被认为是个体主义和静止均衡的,而新制度主义的研究方法则是整体的和演进的。
DNA甲基化同众多疾病的发生与发展密切相关,特别是癌症,其发生过程中癌细胞基因组整体的欠甲基化和局部区域的超甲基化是其典型特征。超甲基化体现在抑癌基因的启动子区被异常甲基化,整体的欠甲基化同重复序列(如转座子)以及癌基因的启动子区的甲基化程度减小、基因组遗传不稳定性的增加密切相关。研究特定癌症中超甲基化基因的工作较多,包括乳腺癌、结肠癌、髓细胞性白血病、肝癌和卵巢癌等。随着高通量分析手段如ChIP-on-chip和ChIP-seq最近的发展,现在研究者真正能够在基因组尺度分析基因组-表观组相互作用及其对基因表达的影响。一些用于表观组分析的生物信息学软件也已经开发出来,如EpiGRAPH和Galaxy,两者结合起来可以证实富含SNP的启动子的表观遗传学修饰。当然还有一些较大规模的DNA甲基化相关数据库:如MethDB、MethyCancer、PubMeth和MethCancerDB。
MethDB和MethyCancer还提供了DNA甲基化的可视化工具。DNA甲基化是肿瘤的形成过程中可逆的表观遗传修饰,其过程是由DNA甲基化转移酶(DNMT)来完成的。DNA甲基化转移酶已成为目前DNA去甲基化恢复抑癌基因功能的热点靶分子,通过DN-MT抑制剂,可以使肿瘤中许多超甲基化的基因被重新激活。如DNMT抑制剂5-氮胞苷(5-azacyti-dine),能够参与DNA的合成,通过阻断DNMT在甲基化反应中的中间步骤,导致细胞的DNMT被迅速清除同时造成基因组DNA的去甲基。5-氮胞苷的脱氧核糖类似物,如5-aza-2'-deoxycytidine(decitabine)、Fazarabine、zebularine等也具有DNMT抑制剂的作用。
Xu等分析了启动子甲基化对BRCA1转录的影响,用5-aza-CdR和TSA瞬间处理UACC3199细胞系后,检测到了BRCA1mRNA和BRCA1蛋白的重新表达。而用zebularine处理该细胞系,则不能诱导BRCA1的重新表达。CpG位点的甲基化可降低BRCA1启动子对转录因子的易感性,这是严重甲基化的癌细胞中BRCA1下调机制之一。异染色质蛋白1(HP1)是一种强转录抑制因子,位于浓缩的沉默染色质区。HP1蛋白结合到染色质上一定程度是由特异性识别第9位赖氨酸(K9)被甲基化的H3组蛋白尾端的保守染色质结构域所介导的。这种结合是不稳定的,在有丝分裂过程中,可以被H3的第10位丝氨酸(S10)磷酸化伴随第14位赖氨酸(K14)乙酰化所逆转。这些组蛋白修饰也可根据几种受MAP激酶和NFkappa-B通路调节的诱导型启动子的活性观察到。这些修饰也可通过核受体对转录活性起作用。
组蛋白的乙酰化修饰
因核小体组蛋白乙酰化和去乙酰化影响染色质的结构及形态变化并直接参与基因表达的调节,且该修饰是可逆的,这为研究肿瘤的药物治疗提供了平台。目前与组蛋白异常去乙酰化修饰调节相关的抗肿瘤药物研发集中在HDACs抑制剂上。这类调节组蛋白异常去乙酰化的HDACs抑制剂在体外实验中能选择性的阻滞细胞周期、促进细胞分化、诱导细胞调亡、抑制血管生成等,同时对正常的细胞表现出相对较小的毒副作用,但这种选择性的作用机制目前尚不清楚。目前已经确认的HDACs抑制剂分为两类:天然化合物及其衍生物、从化合物库中筛选得到的药物。
天然化合物及其衍生物包含有:TrichostatinA(TSA)、Depudecin、CHAP31、TrapoxinA、TrapoxinB、Apicidin、Butyrates、Valproicacids、Pyroxamide等,其中Butyrates,Valproicacids属于短链脂肪酸类,Tri-chostatinA、Pyroxamide等属于异羟肟酸类,Depude-cin、Apicidin、TrapoxinA、TrapoxinB等属于环状四肽类。从化合物库中筛选得到的药物主要有SAHA及MS-275,SAHA属于异羟肟酸类,MS-275属于苯甲酰胺类。有研究报道,HDACs抑制剂TSA与DNMT抑制剂decitabine能协同逆转某些高甲基化的肿瘤抑制基因,使其重新表达;DNMT抑制剂能增强HDACs抑制剂所诱导的对肿瘤细胞的促凋亡作用。
染色体重塑
染色质重塑是基因表达调控过程中一个非常重要的环节。染色质重塑主要包括2种类型:一种是依赖ATP的物理修饰,另一种是依赖共价结合反应的化学修饰。依赖ATP的物理修饰主要是利用ATP水解释放的能量,使DNA超螺旋旋矩和旋相发生变化,使转录因子更易接近并结合核小体DNA,从而调控基因的转录过程。依赖ATP的染色质重塑活性导致超螺旋扭转,引起核小体重塑。依赖ATP的染色质重塑复合体都含有一个具有DNA激活的ATP酶活性部位,即ATP酶亚基,其核心功能是水解ATP并利用ATP水解释放的能量去减弱核小体中DNA-组蛋白的结合力。
由于核小体发生了上述重塑,使得各种染色质重塑ATP酶聚集到特异DNA位点如启动子上,与DNA结合蛋白如转录因子发生直接相互作用,激活基因转录过程。此外,在核心组蛋白氨基末端,组蛋白乙酰化通常和基因表达活化有关,而组蛋白脱乙酰化,在基因抑制中发挥作用。越来越多的研究表明,依赖ATP的染色质重塑复合体和肿瘤的形成发展有关,因此,对染色质重塑复合体及其作用机制的研究对揭示基因转录的调控、基因表达的抑制、DNA重组、复制和损伤修复以及肿瘤等一些疾病的发生发展有极为重要的意义。
生物芯片技术在肿瘤研究中的应用
高通量、基因组尺度的表达谱技术的发展可使研究者对肿瘤基因组的全貌进行透视。特别是高密度微阵列和基于测序的策略已经广泛用于确证肿瘤的遗传(如基因剂量,等位状态,和基因序列突变)和表观遗传(如DNA甲基化,组蛋白修饰和microR-NA)异常。尽管这些一维表达谱技术的应用对于癌基因的发现有所帮助,但受低频率事件影响的基因常被忽略。而多维平行分析的整合手段能够证实通常受多种机制干扰,但在低频率时受单一机制和组分影响的基因和通路。利用平行整合的多维手段研究肿瘤基因组,能够对驱动肿瘤细胞的关键基因和通路有更深入的了解。
生物芯片(bio-chip)是近年来发展起来的一种高通量分析工具,在各种组学,如转录组学、代谢组学以及表型组学研究中发挥着重要的作用。生物芯片的广泛应用也促成了一些新的学科如系统生物学的出现,为肿瘤生物学研究带来了新的希望。例如目前应用较广泛的一种生物芯片—DNA芯片,可用于基因诊断、基因表达分析、新基因发现及各种病原体的诊断等。由于生物芯片技术可以对DNA,RNA和蛋白质进行高通量分析,为肿瘤的分子生物学研究提供了一个良好的工具。
1突变和多态性检测
肿瘤细胞的基因突变和多态性是肿瘤分子生物学的重要特征之一,以往研究突变和多态性多采用PCR-SSCP,手工或自动测序、异源双链分析等方法,所有这些方法都无法进行大规模和自动化的分析,而DNA芯片技术可克服这些不足。
Hacia等(1996)用寡核苷酸芯片检测乳腺癌基因BRCAI第11个外显子(3.45kb)内所有可能的杂合性突变,包括碱基替换及小的插入、缺失等,并据此确定发病风险。在分析的15个病例中,14例为阳性,而20例对照均未出现假阳性,同时检出8个单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphisms,SNPs)。尽管BRCAI基因可在22个编码外显子内发生突变,但是他们仅有5592个碱基组成,因此,有可能制造一个合适的芯片来检测出所有可能发生的突变。单核苷酸多态性(SNPs)广泛存在于各种生物基因组中,根据其在基因中的位置,可将SNPs分为外显子SNPs(eSNPs),内含子SNPs(iSNPs),和启动子SNPs(pSNPs)。在编码区域(cSNPs)和调节区域(rSNPs)的SNPs对基因功能最可能有影响。根据但核苷酸替代对功能影响的表现,可分为未知功能SNPs,候选SNPs和蛋白质SNPs。现在许多生物信息学资源和分析工具已经开发出来用于SNPs研究,例如:FlySNPWebsite,JSNPdatabase,SNPseek,SNPbrowserSoftware,SNPsFinder,GeneSNPsdatabase,SIMP,MouseSNPs,SeattleSNPs,ForensicSNPInformation,SNPselector和ssSNPer等。
DNA芯片技术用于基因组研究可创建第三代遗传图。Wang等用芯片技术鉴定出3241个单核苷酸多态性(SNPs),并构建了2227个SNPs的遗传连锁图谱。个体SNPs基因型可为评价疾病易感性和治疗优化选择的基础。在人类基因组中大约1kbp出现一个SNPs,若能将所有SNPs信息装入DNA芯片中,则可检测肿瘤患者与正常人以及不同肿瘤患者遗传背景的差异,为肿瘤的发病机理提供遗传学依据。
2基因诊断与肿瘤基因表达模式
将正常人基因组DNA和肿瘤病人基因组DNA与DNA芯片上的微阵列进行杂交,可分别得到标准图谱和肿瘤的病变图谱。通过两种图谱的比较分析,可以得到肿瘤的DNA信息,突变、缺失等异常发生在何部位?属于什么样的异常?得出正确的判断后就可针对病变的靶序列设计基因药物或基因疫苗,改变靶序列的表达情况,达到治疗的目的。表达谱芯片以其大规模、高通量和并行处理的优点,为研究肿瘤发展中的基因开关及表达程度提供了强有力的工具,并可随时获得肿瘤细胞生长各期与肿瘤生长相关基因的表达模式,从而使肿瘤的分子分型成为可能。
利用基因芯片获取基因表达数据,采用eQTL作图方法筛选cis-或trans-转录调节因子,对于了解肿瘤生长相关基因的表达调控方式,构建基因调控网络以及认识肿瘤发生机制都十分重要。
3基因组分析及发现新基因
Welford等应用代表性差异分析结合微阵列杂交检测了两例不同生物学活性的Ewing’s肉瘤组织,一例为进展和转移较快,另一例局限且治疗效果良好。两类肿瘤组织的mRNA经反转录成cDNA后首先进行RDA,RDA后的产物用“鸟枪法”克隆入质粒载体扩增后高密度排列到玻片上制成芯片。RDA方法可提供差异表达基因的浓聚库,与cDNA芯片联合则可以同时、快速、可重复地筛查上万种DNA分子,从而获得差异表达基因库。
Yang等应用抑制性消减杂交结合DNA芯片技术对ER阳性和ER阴性的乳腺癌细胞系基因差异表达进行了研究。经过序列分析发现4个克隆分别为细胞发育因子19(cytokeratin),GA-TA-3,CD24和谷胱甘肽-S-转移酶u-3,另外4个克隆与两个基因的EST序列一致,其余2个克隆为新基因序列。国内上海血液病研究所应用DDPCR和DNA芯片技术研究全反式维甲酸对急性早幼粒白血病细胞株NB4作用前后基因表达谱的变化,发现169个基因上调或下调,其中8个是未知的新基因。从上述研究中可以看出DNA芯片技术分析基因在不同时空表达及发现新基因方面是一个非常有效的技术。
4生物大分子相互作用研究
蛋白质芯片的作用原理同酶联免疫吸附测定(ELISA)。蛋白质芯片不仅可以检测蛋白质与蛋白质之间的相互作用,而且还可以测定蛋白质与DNA,RNA,配体和其他小分子化合物之间的相互作用,在肿瘤和其他疾病中可用于药物靶向的研究与新药的研制,同时也可用于自身免疫性疾病的诊断。德国学者Leuking等用人胎脑cDNA文库hExl中的92个表达克隆产物及4例对照标木制成的蛋白质芯片与单克隆抗体RCS-His孵育,检测RCS-His6标记融合蛋白在每一克隆的表达。在92个hEXI表达克隆中有54个克隆的插入序列与GenBank登记的人类基因序列一致。Leuking等人仍用上述蛋白质芯片分别与人类三磷酸甘油醛脱氢酶(APDH)、热休克蛋白90a的羧基端片段(HSP90a)和a-微管蛋白相应的单克隆抗体反应,以观察单克隆抗体的特异性。蛋白质芯片可用于检测已知抗体的特异性;另一方面根据抗体的交叉反应可以发现蛋白质相互作用的新途径,特别适用于配体—受体及药物作用机制的研究。
MacBealh等根据DNA微阵列原理,设计出了蛋白质微阵列(Proteinmicroarray)。与微阵列上样品共孵育的蛋白质、酶作用的底物或小分子物质分别标有不同颜色的荧光基团,反应结束后采用通用的激光共聚焦扫描分析系统进行检测,这不但提高了检测的信息量:而且整个操作过程简单易行。
肿瘤生物信息学研究方法
21世纪是生命科学的时代,生物信息学为生命科学的发展提供了便利和强有力的技术支持,具有重要的基础研究价值。在应用研究方面,生物信息学在寻找人类疾病基因、预测基因和蛋白质表达的结构及功能和合理设计药物等方面都起着至关重要的作用。过去几十年,已经收集了大量有关癌症分子和遗传特征的信息。这些知识主要是基于还原论途径,同时癌症也被认为是“系统生物学疾病”。而复杂的生理过程不能通过简单地了解各个部分的功能来认识。不能用现有的处理复杂问题的方法将所有知识进行整合,还必须考虑生物网络:复杂问题的了解不考虑基因组之外的影响是不可能的。系统生物学将实验的多变量数据与数学和计算机方法相结合,模拟生物系统进行假设检验,或从高通量数据来说明未知的东西。代谢组学可建立基因型和表型之间的连接,提供信息以对病理机制和代谢表型进行全面了解,为新的靶向药物提供筛选工具。人们越来越清楚,所有复杂性状都受控于多个基因,涉及分子相互作用网络。IntNetDB正是基于类似的思想为研究基因相互作用而编制的数据挖掘工具。徐兴兴等通过IntNetDB找到基因PPP4R1的伙伴基因,应用CFinder工具找其社团基因,Chilibot在线工具分析社团基因与肿瘤的关系,继而推测PPP4R1与胃癌的联系。
1986年,华盛顿大学的Swanson教授提出了基于文献的知识发现(Literature-basedDiscovery)的理论,指出非相关的生物文献中可能隐含着大量的不为人知的科学知识(UndiscoveredPublicKnowl-edge,UPK)。目前,对生物医学文献的挖掘研究已成为生物医学领域的研究热点,应用到生物医学研究的各个领域。通过文献挖掘的方法以及生物信息学的分析可以发现蕴藏在文献中潜在的知识。
李铁求等(2009)通过FACTA工具从PubMed找出前列腺癌的相关基因进行分类,利用GATHER、PANTHER、STRING和ToppGene等在线工具对雄激素非依赖型前列腺癌特异表达基因进行生物信息学分析。筛选雄激素非依赖型前列腺癌特异基因128个,这些特异表达基因在细胞信号转导、凋亡、肿瘤生成、细胞粘附、细胞增殖和分化等生物学过程起着重要作用。通过生物信息学对雄激素非依赖型前列腺癌特异表达基因的挖掘发现,MMP9、EGFR、MMP2、ADM、MIF、IGFBP3、IL2、MET、BAD、RHOA、SPP1、EP300、SMAD3、RAF1、PTK2、TGFB2等基因在雄激素依赖型转变成非依赖型前列腺癌中可能起着重要作用。建立独立的肿瘤相关的生物信息数据库可以更好地为肿瘤的研究提供支持。如美国癌症研究院(NCI)的小鼠肿瘤生物学数据库(MTB,tumor.informatics.jax.org,强生研究院的小鼠数据库和人类肿瘤联盟的小鼠肿瘤模型数据库,法国的国际癌症研究院(IARC,www.iarc.fr/)的人类肿瘤和细胞p53基因突变数据库,斯坦福大学的SMD(genome-www5.stanford.edu/)数据库、耶鲁大学的YMD数据库和欧洲生物信息学研究院(EBI)的ArrayExpress数据库等。利用EST数据库对全基因组进行肿瘤差异表达基因的生物信息学筛选,是一种经济快速有效的筛选方法。对肿瘤标志物的鉴定具有重要意义,为肿瘤差异表达基因的筛选策略提供了新的思路。
利用gPET配对末端策略,EdisonT.L等将作图精度提高到100bp,MCF7乳腺癌细胞系基因组结构图对癌基因组所有可能的遗传重排提供了详细综合的注释。为了进一步分析,EdisonT.L等将MCF-7全长680,000bp的cDNA克隆定位到同一细胞系的gPET重排图谱上。重叠被认为是导致融合转录的部分有效重排。该研究组已经证实了近450个可产生可变转录的假想重排,约75个达到了多标签水平。
在基因组水平对于肿瘤相关基因进行扫描和筛选,可以很快地找到肿瘤易感基因和发病基因,同时依据生物信息学手段,可以很快地设计出针对这些靶标的治疗药物。因此,随着生物信息学在肿瘤研究方面的应用,人类将逐渐认识肿瘤发生的分子机制,为抗肿瘤药物的设计和研究提供参考,使人类将会有更好的手段去预防和治疗肿瘤。
所产煤炭注册为神华煤,以低灰、低硫、特低氯、特低磷、中高发热量著称,并以易燃率高、煤耗低、低污染等优良的燃烧性能享誉国内外。但是,由于神华煤特定的成煤时期和成煤环境,也存在着一些缺点。主要是煤的着火点低,储存时易自燃。本文着重探讨如何做好神华煤在港口的仓储管理。
1要搞好神华煤的仓储管理,必须先了解其自燃机理理论
研究和大量的实验分析证明,神华煤的自燃主要是由硫造成的;变质程度低、内水大、含氧高、挥发分高、燃点低是神华煤自燃的次要原因。由于神华煤的含硫量非常低(一般小于015%),在研究神华煤的自燃机理时,往往忽略了硫的问题。
111神华煤自燃发火过程贮存过程中,神华煤会发生复杂的化学和物理变化,质量、氧含量、吸水性、着火点等升高,碳含量、氢含量、热值、结焦能力、粒度等降低。这些变化通常是由于氧、硫、水分的存在而引起。研究表明,煤的自燃,一般要经过3个时期,即潜伏期(也称准备期)、自热期和燃烧期。在潜伏期,煤体温度与周围环境温度基本没有变化,但煤的着火温度降低,化学活性增强。进入自燃期,煤的氧化速度增加,并分解出水、二氧化碳和一氧化碳。
氧化生成热使煤体温度开始升高。当煤体温度超过自热的临界值(60~80℃)时,煤温将急剧上升,氧化速度加快,并出现煤的“干馏”,生成碳氢化合物、氢及一氧化碳等可燃气体。煤温继续上升就进入燃烧期。当煤中易氧化的成分与空气中氧气发生复杂反应,且热量的产生速率超过煤堆热量的散失速率时,煤堆内迅速聚集大量的热量,煤堆内温度逐步升高;其化学反应速度加快,同时产生更多的热量,造成恶性循环,直至引发煤炭自燃。煤在氧化自燃过程中,不仅放出一定的热量,而且还热解放出CO、C2H4和C2H6等碳氢化合物,且分解的气体成分及其浓度与煤温之间有一定的对应关系。如果在井下,可直接检测空气成分,测量热解气体产物含量的变化,判断煤的自燃发展程度,以便进行火灾的早期预报。该方法称为指标气体法。
112大气氧化煤的氧化可用朗格缪尔的异相反应理论解释。氧分子渗入碳的晶格表面和碳粒孔隙所构成的内表面,因物理吸附络合在碳晶格的界面上。该吸附层仅为单分子层的碳氧络合物。
因其它分子的碰撞或由于受热分解作用而解吸时,形成的反应产物扩散到周围空间,碳晶格表面因而获得空位,再度吸附氧气。这种现象不断反复循环。上述只在吸附表面上进行的碳和氧的直接化学反应,称为一次反应。C+O2=CO2+4019×104kJ(1)2C+O2=2CO+2015×104kJ(2)在某种温度条件下,CO2与C发生还原反应,并吸收一定的热量:C+CO2=2CO-1612×104kJ(3)同时,当温度再升高,在靠近碳表面的气体边界层中的CO与O2相遇时,还会发生燃烧,生成CO2,并放出大量的热量:2CO+O2=2CO2+5711×104kJ(4)式(3)和(4)表达了碳与氧的一次反应产物在碳表面或表面附近空间的再反应,称为2次反应。常温下,煤能与空气中的氧反应。该氧化反应可长时间连续进行,且速度随温度的升高而加快。神华煤的水分高,更容易氧化。
这是因为,水分蒸发后,留下了大的可吸附表面。神华煤的变质程度很低,氧化速度快,氧化主要在煤的表面进行。煤的粒度越小,其表面积越大,自燃趋势也越大。特别是小粒级煤中夹杂一些其它粒级的原煤时,又增加了煤粒的空隙,使自燃的机会更大。碳和氧的反应为简单反应。根据质量作用定律,简单反应的速率,与各反应物的浓度以其化学计量系数为指数幂的乘积成正比。实验发现,当神华煤温度为15~30℃时,开始氧化;温度每升高8~10℃,其氧化速度就会加快一倍;在煤堆温度达到77℃时,氧化速度就相当快了;在温度达到138℃时,便放出CO2、CO和水蒸气,并放出大量的热;当温度达到200℃时释放速度加快,此时煤的自燃很快就要发生;当温度达到神华煤285℃着火点时,煤就会发生自燃。煤堆温度从77℃升到285℃大概要用20d。
113水分水分使煤湿润,会提高吸附氧的速度,同时,润湿热也显著,水蒸气的吸附更大。煤中水分的高低是决定煤堆温度上升的重要因素,煤中水分的蒸发潜热和煤的氧化热的平衡决定了煤堆温度升高;当温度升高到80~90℃时趋于平衡。外水高时,该平衡能维持较长时间;外水低时维持的时间很短,同时在风筒效应的作用下,20~30d就能自燃。
114硫化物煤中硫通常以2种形态存在:一是以有机物形态存在的有机硫;另一类是以无机物形态存在的无机硫。有的煤中存在单质元素硫。有机硫的组成极为复杂,有硫醇类等5类官能团;无机硫可分为硫化物硫和硫酸盐硫。硫化物中绝大多数是黄铁矿,但也有少量的白铁矿,成分都是FeS2,只是晶体结构不同;硫酸盐主要是CaSO4、FeSO4•2H2O。有机硫、硫铁矿硫和元素硫可在空气中燃烧,称为可燃硫;硫酸盐硫在空气中不能燃烧,称为不可燃硫(也称为固定硫)。神华煤硫含量低,但相对集中。神华煤中的硫化物起到了点燃和加速煤堆自燃的关键作用。常温常压下反应如下:2FeS2+7O2+2H2O=2H2SO4+2FeSO4+2186MJömol这一反应放出大量的热。通过计算可知,局部小单元含量达到2%的硫化铁硫可将局部煤的温度提高到260℃,接近神华煤的燃点。
115外因煤的堆高、粒度、杂物、外部温度、天气、通风情况、烟囱效应等都对神华煤的自燃有影响。
116自燃表示煤自燃趋势的特性是:高氧化特征速度、高脆性、存在粉碎的硫化铁、粒度特性、热平衡特性和着火点特性等。变质程度低,表面积大,内部丰富的小毛细管造成了神华煤的内水高;煤的水分高又使煤粉末粘满在大粒度的煤炭表面,形成一个个小单元。因为氧化发生在煤炭颗粒的表面。这种小单元非常容易吸附氧气发生氧化反应,又不利于水蒸气的蒸发和热量的散发,容易造成热量的骤集。神华煤中,硫多以硫铁矿结核和裂隙沉积的方式存在,硫分相对集中。当煤炭破碎时,硫铁矿多暴露在煤炭的表面,在水分作用下,这些表面又粘满了大量煤粉;煤粉吸附大量氧气,非常易于硫铁矿的氧化,放出大量的热,使周围温度升高。当温度达到着火点时,煤粉先开始自燃,同时,局部的气化和冷凝过程导致水蒸气通过煤堆运动。这种润湿作用使煤堆内部温度升高,自燃面积增大。
2神华煤的仓储管理
211要制定合理场存量了解了神华煤的自燃机理,就可采取有效对策防止自燃。神华煤到港后,现场接车人员要对其进行全面的质量检查,包括品种、粒度、煤温和杂物等,认真填写接车记录,及时与港口联系卸车、归垛,完成神华煤在港口仓储的第一阶段工作。(1)不同种的煤尽可能单堆单放。对场存煤实行分场、分仓、分垛位管理,建立港存煤情况台帐,煤炭入出库要及时上帐和消帐。(2)建立经济合理的场存数量。既要满足港口的装船需要,又要降低煤炭的存储费用。堆存量一般不超过堆存能力的115倍,堆存时间原则上不超过2个月。(3)以“先进先出法”办理出库。出库时要及时清仓、清底,不留垛底,运走一垛清一垛。
212仓储管理要科学(1)夏季时,采取小煤堆储存。地面储煤,把底部和四周封严,煤堆铺平、压实,以消除煤堆的风筒效应,防止自燃。(2)经常测量煤堆温度,发现高温及早处理。如有的点发生部分自燃,要尽快将自燃部分从煤堆中分离出来,并对自燃部分直接注水灭火,防止发生大面积着火。(3)神华煤中硫,多以硫铁矿结核和裂隙沉积形式存在,硫分相对集中。煤被破碎时,硫铁矿大多暴露在煤的表面。
这些表面在水分作用下又粘满了大量煤粉,煤粉吸附大量氧气,非常易于硫铁矿氧化,放出大量热,使周围温度升高。因此,对高温煤处理时,直接用水灭火会造成更大面积的自燃。(4)高温或着火煤要单独卸存,降温处理后方可按煤种归垛。煤温超过50℃时不得装船。
总之,了解神华煤的特性,采用科学有效的方法进行管理,是神华煤仓储管理的关键所在。
2科学论文学习与科研能力提升的途径
研究生阶段的一个很重要的学习手段是参加各类学术会议,聆听各类学术报告,以及大量地阅读科学论文。科学论文研讨课有助于提高研究生查阅科学论文、汲取学科领域前沿知识的能力;研究生通过真正的研讨,既可以锻炼自己的立论与逻辑思维能力,亦可锻炼自己的语言表达能力;科学论文研讨课还可以充分调动研究生自主学习的积极性,创造研究性学习的氛围,提高研究生发现问题、提出问题、解决问题的能力和创新意识。
2.1培养研究生科学论文学习的自觉意识爱因斯坦曾经说过:兴趣是最好的老师。对阅读产生兴趣是提高研究生科学论文学习自觉意识的重要途径。阅读兴趣,一方面来自于导师的引导,在研究生初涉学科领域时,由于涉猎不深,有相当一部分研究生对自己的学科显得兴趣不足,这时需要导师将研究生引入学术殿堂,带入科研实践,向研究生昭示学术的魅力。笔者在研究生科学论文研讨课的实践中,在科学论文的选取上给予研究生一定的指导:①选取中药学领域近5年来在国内外学术界有重要学术影响的中英文科学论文,供研究生查阅,这些科学论文应能反映国内外本学科或领域的最重要学术观点和最新成果,使得研究生接触到最权威、最重要的学术思想;②有意识地帮助研究生选取与当前时事热点相关的科学研究内容,比如每年度的诺贝尔医学或生理学奖的科学家的相关论文,提升研究生对热点科学问题的理解和兴趣,帮助研究生建立科学的思维方式;③引导研究生学习导师的科学论文和与导师研究方向相关的研究论文,帮助一年级的研究生尽快熟悉导师的研究领域,尽早进入科研氛围。
2.2授课方式灵活、开放,与研究生积极互动论文研讨课的科学论文学习是课程的内容,研讨则是课程的授课形式。就课程的授课方式而言,强调“研讨”,即以研究生讲解自己阅读的科学论文为主、教师引导点评为辅、研究生集体讨论的形式开展。其教学目的在于通过组织和引导研究生对专业科学论文的阅读和讨论,充分调动研究生自主学习的积极性,创造研究型学习的氛围,培养和提高研究生的综合能力及创新思维能力。论文研讨课不仅要求研究生要阅读大量的科学论文,学会查找科学论文,而且还要积极参与课堂讲解和讨论。研究生除了阅读教师指定的科学论文外,还需通过网络或学校图书馆的国内外专业数据库来查阅与课程主题报告相关的科学论文资料。每一位学生在阅读、分析科学论文的基础上,写出科学论文学习报告,并制作出一份PPT用于课堂讲解。每名研究生都需积极踊跃地参与到课堂讨论中来是课程教学的最大特色。论文研讨课要求研究生自己去阅读、探究、讨论科研科学论文,并予以综合提炼,从中发现问题,甚至提出研究课题,这样就把学习、研究的主动权完全交给了研究生,使研究生成为真正的“研究生”,教师则从中进行点评指导。
2.3研究生“值周组长”制度的建立授课方式的灵活并不代表课堂松散无组织,有效的教学制度是保证教学效果的必要前提。建立研究生“值周组长”制度,搭建共同学习的平台,积极引导研究生的学习主动性。科学论文研讨课程包括“讲解环节”、“讨论环节”及“点评和总结环节”。“讲解环节”由研究生“值周组长”在上课开始前对阅读过的科学论文进行15~20分钟的讲解,内容包括科学论文的主要观点、所应用的方法、结论、对该领域的贡献以及科学论文当中存在的问题等。“讨论环节”是针对上述讲解的科学论文,同学和教师提出疑问,共同讨论解决问题,这个环节时间为15~20分钟。最后的5~10分钟是教师讲解的过程,做出总结和评定,包括指出科学论文讲解不足之处,补充涉及到该领域的相关知识及相类似的应用方法等。总之,每一次授课前负责的教师都要做好细致的规划,课堂上也要随时掌控课堂节奏,这样才能更好地发挥科学论文研讨课的作用。
3完善的监督及评价机制
论文研讨课的实施,需要结合中药学研究生的特点,专门建立以科学论文学习为基础的学期考评制度。考评工作首先应建立研究生导师组,由导师组负责,主要起到监督和引导的作用。导师组的主要任务在于:一方面要为研究生设置严格而适合自己学术发展的科学论文学习方案;一方面还要对研究生阅读过程中遇到的困难进行及时而有效的解答,指导和引导研究生阅读向着纵深的方向发展,辅助研究生开拓出自己的研究领域和兴趣点。导师组还要阶段性地对研究生的阅读状况进行调查、考核并做出科学的评价,以便及时地调整研究生的科学论文学习方案。经考核后,对效果不佳、未能达到预期的研究生提出批评和改善意见;对研究方案不适合的研究生,导师组要及时做出合理的调整,做到因材施教。最后,制定详细的考评标准,通过多环节多步骤的考核评价体系,避免可能出现的个人主观评价差异。成绩评价从选题、PPT制作、课堂报告、课堂讨论、出勤、课堂后问题总结回复等多方面多环节给出,并且增加研究生打分环节,加强研究生的主动性、参与性和责任感。
一、文献综述的含义
文献综述是文献综合评述的简称,也称研究综述,指在全面搜集、阅读大量的有关研究文献的基础上,经过归纳整理、分析鉴别,对所研究的问题(如学科和专题)在一定时期内已经取得的研究成果、存在问题以及新的发展趋势等进行系统、全面的叙述和评论。“综”即收集“百家”之言,综合分析整理;“述”即结合作者的观点和实践经验对文献的观点、结论进行叙述和评论。
二、撰写文献综述的一般步骤
(一)文献的搜集
文献的搜集包括检索和初步筛选两个紧密结合的方面。文献检索就是从众多的文献中查找并获取所需文献的过程,一般可以通过各种检索工具完成,如文献索引、文摘杂志、光盘、网络或期刊数据库检索。常用的检索方法有顺查法、逆查法、引文查找法和综合查找法。而文献的筛选则从文献的真实性、先进性和适用性三个方面进行鉴别。
(二)文献的阅读和分类
阅读是全面掌握文献观点、内容、研究设计、研究方法的过程,也是写好综述的基础。在阅读的过程中系统地记录各个文献中研究的问题、目标、方法、结果和结论。同时,要批判地分析研究中存在的问题、观点的不足,以便发现尚未研究的问题。其次,按照一定的标准进行分类,以便后续研究中使用。
(三)文献的加工、比较和评论
撰写文献综述的关键在于对文献观点的加工整理和评论。首先,对文献的观点按照一定的原则,进行整理、陈述并注重对观点的提炼,使之系列化、条理化。其次,对不同的观点进行合理的分析、比较和评论,要客观公正并注意选择合适的视角,保持思维的自主性和独立性。
(四)预测研究趋势,提出有待进一步研究的问题
文献综述的结尾应在考察研究现状的基础上,总结该学科领域当前国内外的主要研究成果及其应用价值、实际意义,指出目前存在的主要问题,展望今后的发展趋势或前景,从而提出新的研究设想、研究内容等。这是撰写文献综述的目的所在,也是文献综述的点睛之笔。
三、文献综述与科学研究的联系
文献综述是从事科学研究和学术论文撰写的基础环节,在整个学术研究过程中占据十分重要和关键的地位。对学术研究而言,文献综述就像是路标,意义是特殊而深远。文献综述是学术研究乃至学术创新的基石,正所谓“站在巨人的肩膀上才能比巨人看得更远”。 而科学研究具有历史继承性,整体上是螺旋式向前推进的,若能踏着前人的足迹向前挺进,不仅可以让我们少走弯路,而且可以帮助我探索的层次更深更远。
(一)文献综述之于科学研究
从上述文献综述的含义与步骤,可以看出,文献综述是科学研究的首要而必要的步骤,是科学研究的重要环节。一个资料全面、研究深入的综述不仅可以帮助研究者确立研究课题方向,还可以为深入的科学研究提供有力的支撑。
下面就文献综述对科学研究的作用和意义,分几点阐述:
1、文献综述是一切合理研究的基础
一方面,文献综述为科学研究论文的选题寻求了切入点和突破点。科学研究本质上是一种创新活动,而创新就是对现有研究不足的弥补或突破。任何研究课题的确立,都要充分考虑到现有的研究基础、存在的问题和不足、研究的趋势以及在现有研究的基础上继续深入的可能性。通过撰写综述,可以在掌握研究现状的基础上寻找论文选题的切入点和突破点,从而明确论文研究的可行性、必要性,这是一切合理研究的基础工作。
另一方面,为研究寻求新的研究方法和有力的论证依据。文献综述是跟踪和吸收国内外学术思想和研究的最新成就,了解科学研究前沿动向并获得新情报信息的有效途径,有助于我们掌握国内外最新的理论、手段和研究方法。从已有的研究中得到的启发,不仅可以帮助我们找到论文深入研究的新方法、新线索,使相关的概念、理论具体化,而且可以为科学地论证自己的观点提供丰富的、有说服力的事实和数据资料,使研究结论建立在可靠的材料基础上,同时证明研究题目和方法的选择是必要和适时的。可以说,一个成功的文献综述,能够以其系统的分析评价和有根据的趋势预测,为新课题的确立提供强有力的支持和论证。
2、避免重复劳动,提高研究的意义和价值
科学工作者应把人类历史上尚未提出的或尚未解决的问题作为科研的选题,从事这种研究才是真正有意义的科学研究。文献综述的作用就在于充分占有已有的研究材料,避免重提前人已经解决的问题,重犯前人已经犯过的错误,这对提高研究的意义和价值有重要的的作用。
3、文献综述是学位论文的重要组成部分
作为学位论文的重要章节,文献综述的作用在于介绍研究的现状,阐明选题设计的依据、研究的目的和意义,提出选题的创新之处。这样,既能反映选题的科学性、创新性和应用性,又可以使评审专家充分了解论文研究的价值,判断学生掌握知识面的深度和广度。
4、不应忽视的双面效应
文献综述具有正负双面效应:它既可以为后人的研究提供学术养料,同时也可能框定甚至窄化或限制后人尤其是那些墨守成规者的视野和思想。所以,我们应警醒:不能只看到文献综述的“工具意义”,毫不理会前人研究成果本身的“宝藏价值”,更不能将文献综述仅仅视为“学术规范”的一种标志。
(二)科学研究之于文献综述
文献综述是对目前为止的、与某一研究问题相关的各种科学研究文献进行系统查阅和分析,以了解该领域研究状况的过程,文献综述是一种对已取得的研究成果或研究文献进行的“再研究”。可以说,科学研究对于文献综述的意义主要体现在,为综提供资料的支持和思路的启发,一片优秀的文献综述应为读者或研究者本身提供一个相关研究的总体状貌。科学研究成果中的各种理论或观点都有自己的内核,而撰写文献综述过程中的分类、分层和关联论证等“研究之研究”的环节,便可以产生“学术增值”,所以,相当大的科学研究相关文献和知识的占有量应是可以对文献综述起到良好的支撑作用。
四、结语
文献综述是为了明了过去研究的状貌,把握或占领当下研究的制高点,最终形成创新的研究成果。在撰写文献综述过程中,面对各种不同的理论或观点,坚持综合性和批判性,通过评估分析已有的研究贡献和局限,凸显自己研究问题的价值。同时,寻找自己不同于前人之处,阐明其研究的进展和特点,让其研究发现尽可能具有原创性,觅出实现突破和超越的路径,探索未来研究的可能空间。
参考文献:
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科学与技术密切相关
科学仅指自然科学。科学和技术同样以自然界为对象,但严格的说,自然科学研究的目的是为了认识自然,包括认识自然界发生的各种现象,剖析自然界存在的所有物质,揭示主宰自然现象的内在规律和相互联系。大至宇宙中的日月星辰,小至组成一切物质的基本粒子,都是科学认识的对象。不仅要认识其宏观和外观,还要认识其内部各个层次上的精细结构,运动特点及运动规律。而技术侧重将我们对自然界的认识去利用自然,向自然索取,改造自然以适应人类越来越复杂、越来越高标准的生活的需要。李醒民同志指出:技术的发明和使用比科学的历史久远得多,某些技术即使在今天也完全可以脱离科学自主发展。但是时至今日,技术上的进步,总体来说基于科学的发展,科学上的每一个重大突破,不仅都将在一定时间内导致影响人类生活的新技术的出现,还必定极大地丰富我们进一步认识自然的技术手段;新技术的发展又促使我们认识自然的实验手段不断增加、不断提高,从而推动科学的进一步发展。
在20世纪最伟大的科学发现中,原子核结构和DNA结构的阐明无疑都是名列前茅的。19世纪末放射性元素的发现,表明元素是可变的。20世纪初,用重粒子轰击破碎原子核弄清了原子核是由质子和中子构成的。这些方面的突破,影响了整个物理科学的发展。生命科学领域也同样如此。生物学不仅研究自然界里所有的生物体,还要研究生命活动的各种表现形式,构成生物体的所有物质,以及这些物质在生命活动中所起的作用,揭示出生命活动的本质和规律。构成生物体的物质,最重要的是蛋白质和核酸。生命活动主要由蛋白质承担,而生物体的遗传则以核酸为基础,或者说遗传信息的世代相传是依靠DNA分子的自我复制。1953年DNA分子双股螺旋结构的发现和阐明从根本上说明了这个问题。由于构成DNA分子的四种核苷酸之间有严格的两两配对关系,根据双股螺旋DNA分子的一个单股为模板合成另一个单股必然形成另一个和原来的DNA分子完全相同的双股DNA分子,生物体的遗传就是这样实现的。这一发现改变了整个生物学的面貌,使生物学进入了崭新的分子生物学时代。
无论是原子核结构还是DNA分子的双股螺旋结构的阐明,都是科学家研究自然所得到的重大认识,属于科学研究的范畴。而且在一段历史时间内,并没有与技术有直接的关系。但是这两件在科学发展史上产生了划时代突破作用的发现,很快激发技术上的突飞猛进。正因为对于原子内部结构有了深入的科学认识,才有可能利用原子核分裂所释放的巨大能量为人类活动服务,发展成为今天的核能工业。而根据对DNA作为遗传物质基础的认识,在农牧业上培育和改良物种,在医学上有效地预防和治疗大量疑难疾病,在工业上建立全新的基因工程产业。以上这些在技术上的发展,已经对人类生活产生了巨大的影响。实际上我们今天所享用的改变了人类生活方式的所有重要技术成果,几乎无一例外,全部都来源于科学发展史上的重大突破。
如果把技术分为实验技术和生产技术两个方面,上面说的是科学发展对生产技术产生的巨大影响。在另一方面我们也不能不看到实验技术对科学发展的巨大推动作用。没有加速器的技术,就不能进行许多重要核物理研究的实验。没有X-射线衍射技术,就无法测得DNA的双股螺旋结构。这两项属于20世纪最伟大的科学突破,就无法实现。如果我们纵观一个世纪以来的诺贝尔奖的历史就可以看到,以实验技术上的成果而得奖的,特别是在物理奖和化学奖方面,占有相当大的比例。包括2002年得奖的在质谱和核磁共振方面的贡献。科学与技术的本质差异
虽然科学和技术如此密切相关,但二者毕竟有所不同,而且有本质的差异。科学以认识自然、探索未知为目的。虽然自然科学的发展有其内在的规律,但是却有它的不可预见性。具体的发展途径,哪一项突破在什么时间在哪个实验室出现,一般来说是不可预见的。科学发展史上的许多重大突破,以百年来的诺贝尔奖获得者为例,相当大的一部分是获奖者从本人的兴趣出发而进行工作的,有的甚至是工作中偶然的发现,是原先完全没有预料的事情。而按照预定的计划,组织安排而最终获得突破的反而只是极少数。好像还没有哪一位诺贝尔奖获得者是通过有目的的预先组织,精心安排、刻意培养而产生的。而技术是以对自然界的认识为根据,利用得到的认识来改造自然为人类服务。由于它有了科学的根据,就可以树立目标,因此总体来说是可预见的,也是可以根据人们的需要和现实的可能,包括人力、资金和技术条件进行规划的。
建国初期所进行的“科学规划”(实际上是否应该说是“技术规划”)得到了巨大的成功。原子弹爆炸了,火箭上天了,半导体工业建立起来了。但是这些技术成就,毕竟都是国际上已经实现了的,因此也是可以规划的,可以指日实现的。然而当时在科学方面的学科规划呢,由于不像技术方面那样有硬指标可供检查,就有些说不清楚了。当然我国的科学在解放以后取得了巨大的进展,但是国际上的科学家也不是在原地踏步,与建国初期相比,我们现在和国际上科学先进国家的差距是缩小了,还是扩大了,这可能是一个见仁见智的问题了。
这一事实至少从一个方面说明了科学是难以进行规划的。20世纪50年代的学科规划只不过是规划了应该在哪些方面进行工作。回想半个世纪以来科学发展的现实,有许多重要发展是当时没有预见到的,例如这几十年来出现了许多新兴的分支学科。如果我们不注意这些新发展而完全按照当时的学科规划进行工作,我们就会蒙受很大的损失,就不会有今天的局面。1978年DNA双螺旋结构建立25周年之际,英国《自然》杂志记者采访克里克教授,要他预测到20世纪末生物学可能取得的成就。克里克回答说科学发展是不可预测的,过去的预言家大多是以失败而告终。他只是说,“我们现在见到的生物学问题,到20世纪末都可以解决,但是那时又会有新的问题出现。”现在看来他的预言也没有完全实现,例如癌症问题,当时在美国还是属于有一定程度组织安排并限期解决的问题,到现在仍然没有解决。克里克教授也是一位失败的预言家。
技术上的发展在一定程度上是可以预见的,也完全是可以规划的。特别是国际上已经实现的技术,我们做一个具体的规划,安排一定的力量,经过努力在一定时间内完成是可以做到的。我国在20世纪50年代所制定的科学规划中有关技术部分,都属于这种情况。80年代在四位院士倡议下制定的发展高技术规划,也属于同样性质,在总体上也同样顺利实现了。但是要实现国际上还从未实现过的技术,特别是那些包含科学上尚未解决的问题的技术,就很难预见何时可以实现了,例如核聚变能量利用问题。虽然时见全世界媒体的炒作,迄今也无法断言何时可以实现。
在这个意义上说,科学发展难以预见,因此也难以规划。我们可以做的也无非是和半个世纪以前一样,勾划出各个学科中的主攻方向而已。但是如前所说,科学发展有一定的不可预见性,我们现在看见的主攻方向是根据当前的科学发展态势所认定的重要方向,若干年后整个科学发生变化,重要方向也会随之变化。如果我们硬性规定什么可以做什么不可以做,就必然失去机会。我们认定的主攻方向也必须随时修正以适应形势的变化。试想20世纪90年代初,人类基因组全序列的测定还没有提上日程时,我们如果在当时制定规划,在生物学领域内我们能够预见到蛋白质组学,能够预见到生物信息学吗?
以认识自然为目标的科学研究特别是基础研究由于探索性强,结果一般难以事先预见,原创性强的技术研究也是如此。因此除可以明确总体研究方向外,常常难以事先设定具体的研究目标,难以事先规定进度,或强求完成的日期。毋庸置疑,自然科学史中众多重大突破都是自由探索的结果。从物理学上牛顿力学的建立,电的发现和电学基本定律的建立;化学上门捷列夫周期律的建立;生物学上细胞的发现,孟得尔遗传定律的建立等,都是自由探索的结果,这些都已经在实际应用中产生了众所周知的巨大影响。类似的例子实在是举不胜举。在20世纪内所有诺贝尔奖获奖人中绝大部分都是由于在基础研究领域中的自由探索而获奖的。20世纪一百项重大事件中名列前茅的,像青霉素、半导体和DNA双螺旋结构的发现,曾分别获1945年、1956年和1962年诺贝尔奖,这些也都是少数科学家自由探索的结果。而它们在实际应用上的巨大影响已经深入到我们每个人的生活中。近年来获诺贝尔奖的基础研究成果,如超导现象和新高温超导体的发现,胆固醇代谢调节,癌基因的发现等,仍然是少数科学家自由探索的结果,这些发现必将对21世纪人类文明产生巨大影响。
科学与技术的不可预见性
我们不是完全否定规划的重要性,而只是指出科学和部分含有原始性创新的技术都有相当程度的不可预见性。我们在制定规划时务必充分认识这一特征,规划可以一方面指出方向,而在另一方面也必须同时鼓励自由探索,不要在科学上设立,并且在规划中留有充分的余地,以便在形势发展时可以随时修订。
当前在我国科学界流行的追赶国际科学发展热点,体现在对设定项目的高强度支持,这对我国科学努力追踪和赶上世界发展潮流是重要的。但同时也必须看到,设定热点项目的多数已经是全世界科学家辛勤工作了多年,有的项目年数已在万篇以上,超过我国全年发表全部SCI论文总数,要在这些国际上已经充分开放的领域中有所突破的可能性就微乎其微了。当然这决不是说我们不应该进入热点领域,热点领域的研究往往对科学发展有重要作用,进入热点领域,在热点领域内进行工作以积蓄力量,对发展我国科学还是有重要作用的,我只是想强调在热点领域内取得突破的艰巨性可能更大一些。我还想强调的是我们必须看到自然科学的发展有一定的不可预见性,因此既要重视热点领域,又要鼓励在那些目前虽还不是热点却有广阔发展前景的基础研究领域中去进行自由探索,对自由探索中已经取得有意义进展的项目,不仅不能予以限制,还要给以鼓励和支持。二者的关键都在于有自己创新的学术思想,这样才能在根本上有所创新和取得重大突破。没有自己原创性的学术思想,不仅进行自由探索寸步难行,进入热点领域也只能永远模仿或重复前人的工作,最多也不过为前人成果锦上添花而已。
科学和原创性技术的发展需要长期积累。自然科学的发展经常是波浪式前进的。在一段平稳发展的时期之后,会出现一件重大突破性贡献而给有关领域带来一个飞速发展的时期,引起大量在有关领域工作者的密切关注,并涌入这一领域工作,造成一哄而起的局面,形成科学中的热点,这在国际上也是常有的事。当然我们应该看到,一些热点领域对于科学长远发展有其内在的重要性。因此,对于一个国家的科学发展而言,从全面布局考虑,安排适当力量去追踪热点是必要的。但是我们又必须认识到,在一件突破性贡献发表之后,一些较为重要的后继性工作,往往已经在同一研究集体,或有密切关系的研究集体中酝酿已久或者已经在积极进行,并且在一个不太长的时期内就会陆续发表。外来者,即使急起紧跟,也已经落后了一个位相,在多数情况下,只能拾取一些残羹剩饭而已。
人文社会科学的方法有很多,任何一种方法都不可能解决所有问题,各种方法之间有着各种各样的联系,需要互相结合使用。如果没有掌握正确的科学研究方法,难免会在研究中“误入歧途”。所以,从事科学研究必须重视科学思维的具体方法。
一、基本的逻辑方法
人们的理性思维有共通性,做任何研究,总离不开一些基本的逻辑方法。逻辑方法包括:分析与综合、归纳与演绎。
分析与综合相结合是思维活动的基本环节和方法,它可以抓住事物的主要矛盾和矛盾的主要方面,把握具体事物运动的客观规律性,使科学研究更加符合实际。
分析是在思想上把整体分解为各个部分,把整体的个别特征或个别属性突出出来,即把复杂事物的整体分为若干简单的要素进行认识的一种思维方法。
由于客观事物是多样性的统一体,组成这个统一体的各个部分是相互联系的。为了把握其本质规律,须将其暂时分解开来,对各个要素进行研究,找到其中一般的、本质的、规律性的东西,把握其基本特征,进而掌握事物的本质和规律。分析可以是在思想上把属于整体的组成部分或组成方面分离出来,就像人们把植物分解为根、茎、叶、花、果实、种子;把一个活动分解为个别动作等等。分析也可以是在思想上把属于整体的个别特征或个别同性分离出来。例如,把花的色、香、味分出来;把音乐的个别旋律分出来等都属于分析的方法。
综合是在思想上把整体的各个部分或者各个方面联系起来的思维方法,把具体的个别特征或个别属性结合起来,把事物的各方面联系起来。例如:把把各个情节连成完整的故事;把各种线条色彩组成一幅完整的画面……综合是把一般与个别、本质与现象、规律与外部形态相结合,从思维的抽象到思维的具体,从思维事物的内部本质出发,去认识事物的外部表现及其整体的一种思维方法。
分析和综合是彼此相反的过程,彼此孤立地存在,但又是彼此联系着不可分割的一组思维方法。如果只着眼于对事物的部分分析,会出现以偏慨全、以点概面的错误做法,从而割裂事物的联系,只见树木,不见森林。而如果没有对事物的个别和部分的准确分析,综合又无从谈起,没有依据。
分析和综合的统一性在于分析是从整体开始的(最初的综合),分析(对它部分、方面、特征、过程的分解)又是达到认识整体的手段、途径和方法,通过分析进而对整体认识得更深入和充分(再次的综合)。
归纳和演绎是思维活动的基本过程,同时也是两种基本方法,在认识过程中有着重要作用。
归纳是从个别或特殊的事实中概括出一般性知识(原则、原理、结论)的思维方法。即从个别事物中概括出一类事物的性质、特点和关系的方法。分类的过程可以促成观点的形成,例如:对某一个时期某一个地区的作者进行分类,像研究北宋江西文人群体的创作,进而发现与地域性有关的一些特征或规律,用的就是归纳的方法。
演绎是从一般性的知识、原则出发,引起个别性、特殊性的结论的思维过程或方法。即从一类事物都具有的一般的属性、本质来推断该类个别事物中所具有的属性关系和本质的方法。《论语·述而》中所提倡的“举一反三”就是演绎推理的方法。演绎的前提是一般知识和个别结论的凝聚。演绎的结论蕴含在前提之中,不能超出前提的范围。演绎的思维方向是从一般到个别,由抽象到具象。演绎的结论正确与否,既决定于作为出发点的一般性知识和结论是否正确,又取决于所选择的前提和结论之间的必然联系是否正确。
归纳是演绎的基础。王力先生在《谈谈写论文》这篇文章中说:“所谓演绎,就是从一般到特殊;所谓归纳,就是从特殊到一般。我们搞科研,要先用归纳,再用演绎,不能反过来,反过来就坏了。比如逻辑上的三段论法,大前提、小前提、结论。‘凡人皆有死,你是人,你也有死。’这是演绎法,从大前提推出结论。结论对不对,关键在于大前提对不对,主要是‘凡’字。‘凡’是归纳出来的,我们做研究工作,就是要研究这个‘凡’。怎么研究呢?就是从大量具体的材料中去归纳,从个别到一般,结论是在归纳的末尾,而不是在它的开头。所谓分析,是要以归纳为基础的,如果没有归纳就做分析,那么结论常常是错误的。凡是先立结论,然后去找例证,往往都靠不住。因为你往往是主观的,找一些为你所用的例证,不为你所用就不要,那自然就错误了。归纳的重要也就证明充分占有材料的重要。因为归纳是从个别到一般,个别的东西越多,越能证明你的结论是可靠的。也会有例外,例外少倒不怕,多了就不行。例外多了,你的结论就得推翻。”[1]在实践基础上进行的归纳必须有一个原则作为依据,那么这个原则就是已经被演绎出来的结论。可见,归纳和演绎互为前提,互相促进。
二、文科论文研究的一些具体方法
相对于基本的逻辑方法,在进行研究时还有一些适用于不同学科的具体的研究方法。下面就适用于人文学科学术研究的一些具体方法做以介绍。
(一)考证法
考证是中国传统学术中非常有特色的一种研究方法。是一种根据事实的考核和例证的归纳,提供可信的材料,经过分析材料,得出一定的结论的方法。当代著名学者任继愈先生说:“没有哪一个国家的历史文化像我们中国这样长,由古至今五千年一脉相承、延绵不绝。其他国家不是这样,古埃及、古希腊、古罗马曾经是中心,那些地方的国家却是有古无今。唯有黄河和长江流域孕育的中华民族在世界舞台上没有中断过。”[2]我国历代学者十分懂得充分利用这笔宝贵的遗产,撰写了大量鸿文巨制,2001年云南人民出版社出版了《二十世纪中国文史考据文录》,收缪荃孙、孙治让、章炳麟、王国维等160多家的考证文章,共350万字。考证就是求是,就是辨别真伪,追求真理,千百年来的考证成果其作用都使我们趋向真理,逼近真理。考证法在人文社会科学领域的运用十分广泛,例如,语言学研究中对于某一个字词的读音、语义的产生、发展、流变的研究也是用的考证法;文学、文献学研究中对于某一个作家生平经历、某一部作品版本流传等的整理求证也是用的考证法。考证是为了辨明真伪,最大程度得还原历史真实。是人文社会科学领域许多研究得以进展的基础和保证。
(二)比较法
比较法就是在一定的分类基础上,根据对象之间在某些方面的相似、相同、相异而得出结论。比较和分类互为前提,互相结合。人文社会科学领域可广泛采取比较的方法。只要是在某个方面或某种程度上的多个事物有一定的相似性,就都可以进行比较。国与国、人与人、作品与作品、形象与形象,甚至方法与方法、特点与特点……
选择比较法时,一定要注意不同对象是否具有可比性,是否有比较的必要,是否会显得牵强。我国两千年前的周代有了《易经》。《易经》不仅推动了德国莱布尼兹发明二进位制,还与爱因斯坦的相对论有某些相近的观念,例如:万事万物都有相对的特性。
比较法按照方式的分类,可以分为横向的同时比较和纵向的历时比较。横向的同时比较是指选择某一特定时期,选取在这一时期出现的具有一定相同特征的不同事物进行比较,以期发现不同事物间的区别与联系的研究方法。例如“关于高适与岑参边塞诗的对比研究”,就是选取盛唐这一特定时期中的两位诗人,以他们的边塞题材诗作为研究对象进行比较,分析总结两位诗人的共性与个性。纵向的历时比较则是选取某一个或某一类事物作为研究对象,考察其在不同时期的发展变化,以期发现事物发生发展的规律的研究方法。例如,选题“从‘为艺术而艺术’到‘革命’论述——论创造社文学观的变迁”就是以创造社这一文学团体文学观的前后变化为研究对象,从发展的角度看待这一观念变迁的文学史意义。
(三)量化分析法
王兆鹏先生的《唐宋词史论》中对唐宋时期的词人、词作进行了数字统计、量化分析的内容。他通过对这些词人存世作品的数量、被后人引用评价的次数、词作被收录刊行的次数等方面,对唐宋词人做了一番数字分析。由此得出的结论,与人们千百年来从词作内容和艺术成就角度对前代词人的评价有极大的相似性。这种通过计量的方法来辅助定性分析的研究方法就是量化分析法。量化分析可以避免主观性和盲目性,但是量化分析也必须和定性分析相结合,才最有说服力。量化分析多用图标来进行标示,数学是研究事物量的科学,历史由无数复杂的数量关系组成,量化分析的方法也必然可以用于人文社会科学。但是人文社会科学中的量化分析不宜过分强调精确,过分强调量得精确,会导致混乱。例如对文学作品分期的研究,把某一个时间作为阶段性的分界点是可以的,但并不绝对。在这个时间前后的作者、作品的具体情况都应做具体分析。不能过分强调泾渭分明。承认量化分析中的模糊性,就是要承认人文科学的复杂性、多元性、过渡性,可以避免机械化、绝对化。
文科论文研究的具体方法还有很多,针对不同的研究课题,需要采取各种不同的研究方法,但更多的需要多种方法综合使用,才能对前期搜集到的诸多材料进行科学有效的分析,进而得出相对准确合理的结论。掌握文科论文研究的基本原则和具体方法,对于大学生综合运用所学,进一步深入专业知识,进行具有创新意义及社会价值的科学研究有着很大的意义。
注释:
[作者简介]雷芳(1979-),女,江西临川人,东华理工大学,讲师,硕士,研究方向为高校财务管理;邱卫林(1979-),男,江西上饶人,东华理工大学,讲师,硕士,研究方向为财务会计。(江西抚州344000)
[课题项目]本文系2011年省级教育规划课题项目“本科会计学专业的培养目标与毕业生就业能力的比对研究”(项目编号:10YB272)和2010年校教改项目“高校本科生毕业论文/设计教学研究”(项目编号:JG0026)的研究成果之一。
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2012)09-0124-02
本科毕业论文是教学计划中重要的实践性教学环节,是高校实现人才培养目标的重要一课,是衡量教学水平的重要标准。通过毕业论文的写作,培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基础技能,提高分析、解决实际问题的能力和科学研究工作的初步能力。提高大学生的综合实践能力和素质,培养大学生的创新能力和创业精神,是学生毕业与学士学位资格认证的重要依据。如何提高本科毕业论文质量在本科院校已变得尤为重要和迫切。
一、本科院校毕业论文设计环节存在的问题
1.学生撰写毕业论文,从事理论研究的实践基础薄弱。我国大部分本科院校的毕业论文均安排在最后一学期,且与毕业实习结合在一起。从教学计划的执行来说,这种安排无可厚非,并且这样安排的目的是为了让学生的毕业论文和实践单位联系起来进行撰写,避免写一些纯理论的文章。比如某高校经济管理学校规定学生的毕业论文必须要联系具体的单位,不能写纯理论的文章,否则给予不通过,直接进入二辩。可是由于一些专业的特殊性(如会计专业),如果学生实习不可避免会涉及企业的商业秘密,企业一般不愿意接受学生实习,这就带来了高校安排学生实习的难度。所以,一般本科院校的学生大部分都采取自己联系实习单位的方式,从而使实习质量难以得到保证,学生得不到应有的实践锻炼。
2.毕业论文的教学管理制度执行不力,检查流于形式。目前我国大部分高校对本科学生毕业论文设计都建立了一系列管理制度,明确了毕业论文的地位与作用、毕业论文撰写的态度和要求、毕业论文设计和答辩工作时间、毕业论文的选题、毕业论文的结构与行文等相关制度。但当学生的就业和毕业产生矛盾的时候,学校在对论文要求的执行过程中往往是流于形式,没有严格执行。这样一个状况,助长了师生轻视毕业论文的风气,严重影响到了论文写作质量。同时高校就业率是评价高校质量的一个标准,学校的就业率往往和其招生存在一定的比例关系,给高校创造了许多向社会展示和与社会接轨的机会。在目前就业压力日趋增大的情况下,就业工作给毕业论文环节带来了巨大的冲击,因此各高校中不存在毕业论文设计不通过的现象。比如,学校规定在第八学期开学初,学院就要进行毕业论文前期检查,对学生选题、指导教师的安排、任务书的下达以及学生开题报告等情况进行自查,并报教务部门审查。而教务部门对各学院上报的前期检查,只是收全而已,对检查所写的内容关注得不多。
3.毕业论文指导不到位。高质量地完成毕业论文,必须充分发挥教师和学生的积极性,而学生的积极性主要靠教师去调动,指导教师肩负学生思想工作和指导毕业论文工作的双重任务,在教学活动中,教师起着主导作用,因此,指导教师队伍的状况直接影响着毕业论文的质量。当前本科院校本科论文指导不到位的问题突出。一是部分教师对本科毕业论文的重视不够。有些教师认为,本科生不是研究生,本科毕业论文只是走过场,学生感受过了就行,不必有太高的质量。也有些教师认为,本科生的就业形势这么严峻,让他们安下心来写论文是不太可能的,也是不现实的。因此,对本科毕业论文写作不够重视,在帮助学生选择和确定课题过程中,没有引导和启发学生明确论文的目的,没有指导好,也没有严格要求学生做好文献综述工作。在论文指导中,教师对学生的论文没有进行严格的审阅,没有指出论文中存在的问题,对论文中出现的问题没有坚持让学生全部改正后再进行定稿,论文的质量也就不能保证。同时,我们也不能否认,有些教师在学生毕业论文指导上不愿付出更多的辛劳,现在评价大学教师的标准是科研成果,教师对教学的不重视就显得更为普遍。二是指导教师短缺,所带学生过多。高校近几年连续扩招,学生人数大增,但教师数量的增加没能跟上学生数量增长的速度,生师比过高,致使每个指导教师所带的学生人数增加。以江西某高校会计学专业的学生和老师来作一个比较分析:目前该学校的经济管理学院会计教研室的老师一共有8人,而该校应届会计学本科专业平均每年共有120名学生,参与论文指导的共有10名教师,每个教师平均要承担12个学生的论文指导工作,在这10名教师中,有6名老师指导的学生数超过12人。这与江西省教育厅2004年5月颁发的《关于加强普通高等 学校毕业设计论文工作的通知》中所指出“每位教师所指导的学生人数,本科学校原则上不超过8人,高职高专学校原则上不超过10人”的文件精神不符。教师的精力和时间总是有限的,一名教师指导的学生人数过多,指导就不可能面面俱到,影响了学生的毕业论文的质量。
4.论文的写作时间仓促。根据高校教学计划的安排,本科毕业实习和毕业论文的时间安排在第八学期,时间一般是十周左右(含毕业实习时间),表现在工作安排上,学校规定在第七学期末完成学生毕业论文选题和指导教师的选定工作,但由于学生在第七学期末就已经开始为各种各样的招聘会奔波,各学院往往在第八学期开学后才能确定该项工作,而学生则是开始论文写作时才了解其任务和内容。比如江西某高校会计学专业的学生一般是完成了第七学期的教学计划后,就可以离开学校找工作、实习等,学生实习结束返校己是五一节后,而学校规定论文答辩必须在6月中旬前后结束,学生实际写作时间还不到6周,毕业论文写作时间明显不足。为此,我对江西部分高校的学生进行调查,在调查中,当问及“为确保论文的质量,你认为论文的撰写时间应为多少周为宜?”他们的回答情况如下,76%的学生认为,为保证毕业论文的质量,撰写毕业论文的时间须在10周以上;47%的学生认为,撰写毕业论文的时间应在11周以上;32%的学生认为,撰写毕业论文的时间应在12周以上,其中有1名学生认为,为确保毕业论文质量,毕业论文写作的时间应在15周左右。所以学生毕业论文的撰写时间是远远不够的。
二、加强毕业论文设计教学的对策
1.提高学生认识,科学合理安排论文时间。毕业论文是高等学校应届毕业生按照教学计划规定在毕业前必须完成的能反映其综合学习成果的学术论文,是高等学校教学组织过程的重要阶段,是实现培养目标和检验教学质量的关键环节。毕业论文的写作成果是学生毕业及学位资格认证的重要依据,是对学生进行业务能力评价的最主要内容。撰写毕业论文是教学计划规定的重要环节和内容,是对本科生学业水平和研究能力的综合检验,也是本科生在学校期间,运用所学的知识和获得的分析问题、解决问题的能力,进行理论与实际相结合的最后一次重要的训练。这对于保证教学质量和保证合格毕业生的培养质量,具有重要的意义。同时高校应该科学制定毕业论文设计和毕业论文答辩的时间,更好地保证毕业论文质量。
2.强化论文过程各环节的管理。一是加强选题审题管理,要明确论文题目必须紧密结合本专业培养方向,学生应该选择具有理论意义和实际意义的论文题目进行研究和写作,一般应在指导教师的指导下,结合学生的实习单位情况和本人的兴趣进行选题。一般高校都是采取由各个学院自己组织指导教师提出毕业设计论文题目,审查并公布课题名称,组织学生选题。二是学校应加强对毕业生写作过程的检查监督,指导教师对学生毕业论文设计进展情况的检查,一般每周至少一次,对检查情况应做好记录,在进展情况记录表中,应如实记录学生提出的相关问题或指导教师的检查内容和结果,杜绝空洞的现象发生。并且要有中期小结记录表,定期对前一阶段完成工作做个总结,指导教师进行监督,并写出建议。三是在指导资质方面,为了保证毕业论文设计的质量,指导教师应由具有讲师及以上专业技术职务的教师或具有工程实践和教学经验的工程师及以上专业技术职务的工程技术人员担任,助教、研究生不能单独指导毕业论文设计,只能作为助手,协助指导毕业论文设计工作。四是在过程控制方面,指导老师要承担起在学生毕业论文写作各个环节中应承担的责任,在论文设计的全过程中,指导教师应指定时间和地点,对学生进行阶段性检查并向学生提出书面指导意见,重点可以放在思路、方法及资料查找上给学生多方面的指导,让学生自己去思考、分析、对比和解决问题,平时应该定期与学生联系,采取多种方式检查学生的工作进度和工作质量,了解毕业论文设计的进度并予以指导。同时学校还应该加强对指导老师的监督检查力度,设立毕业论文设计专项管理制度,管理人员尽可能的是那些在专业方面经验丰富的独立的第三方,能够站在一个比较客观的角度,理性地看待题目审查、初期检查、中期检查、答辩检查等各环节。比如学校教务处会同督导组随机抽查各学院对毕业论文设计中期检查的执行情况,发现问题及时给予纠正和上报。
3.建立起“3.8.2.1”毕业论文教学新模式。高校可以启动“3.8.2.1”毕业论文教学新模式,具体就是通过理论支撑,联系实践,并且通过循序渐进的方法,有阶段性、分步骤训练特点的毕业论文教学新模式。该模式分为四个模块:写作基础模块、专业训练模块、模拟写作模块、写作检验模块。模式中“写作基础模块”的“3”是指开设“大学语文”“论文写作及学术规范”“经济文献检索”三门课程,开设这三门课的主要目的是为以后撰写毕业论文奠定基础。其中“大学语文”一般是安排在第一学期,“论文写作及学术规范”安排在第二学期,“经济文献检索”安排在第三学期。在课程上这样安排是为了保证时间上的连贯性,同时也体现了大学与高中知识的延续性。模式中“专业训练模块”的“8”是指根据教育部规定的各个专业指导性教学计划中规定的有关主干专业课程进行课程论文训练,通过对课程论文写作的不断训练为以后撰写毕业论文奠定基础。课程论文的写作形式多样,如研究报告、文献综述、学习小结、案例分析等形式。模式中“模拟写作模块”的“2”是指开展论文专题讲座和进行学年论文写作训练,时间一般可安排在第七个学期完成。模式中“写作检验模块”的“1”是指在最后一学期,学生在指导老师的指导下完成毕业论文撰写全过程。在操作上可以尽可能围绕学年论文确定的题目作进一步的调查研究,使研究内容不断充实和升华。
[参考文献]
[1]高艳阳,郭艳丽.强化质量监控提高本科设计(论文)质量[J].中北大学学报,2006(2).
[2]李永胜,刘胜洪.提高高等院校本科毕业论文质量的思考[J].中山大学学报论丛,2004(4).
关于科学的价值中立的观点,在西方哲学思想中在较长时期内影响了占主导地位的科学观和认识论。一般认为马克斯韦伯引入了现代的事实—价值两分的观点。他在《社会学与经济学中“价值中立”的意义》这一经典论文论述了两方面的观点[1]。第一点他吸取了休谟的思想,认为在规范与描述之间、在断言某物实际上是什么与理想上应当是什么之间,存在着不可逾越的鸿沟。因为我们加于事物的价值不属于这些事物的真理性,科学关心的是描述实际发生了什么,并且解释为什么。自然,科学能够而且必须注意个人和团体在事实上怎样做出评价,但他们却不能从根本上真实地记录这个或那个事物是内在地有价值的,因而是在范畴上应当被评价的。韦伯的第二个论点是有规定性的。他从不认为价值是无足轻重的,也从不宣称每个人,特别是社会科学家应当总是避免价值判断。与此相反,他坚持提出指认与评价的区别,二者不容混淆。一个人在表达价值判断时,不应当自称这种判断是得到科学地确认的;因为事实上这是做不到的。当社会科学家推崇某种行动时,他们应当尽力地说明自己所说内容中哪些是科学的发现,哪些是具有很不同地位的政策建议。这是知识分子的真诚品质与尊重真理的原则所必然要求的。
20世纪的逻辑实证主义者一般都竭力提倡科学与价值、描述与规范、实然与应然判断的严格区别,要求社会科学坚持价值中立的立场。亨普尔指出,有关科学的价值中立问题,可以说是围绕着两个不同的方面而展开,这就是:(1)科学家的实际研究行为,和(2)批判评价和论证科学断言和程序的方法论标准。在科学家的实际行为层次上,价值评价作为科学研究的一个诱导因素无疑起了重要的作用。道德的准则、审慎的思考和个性等等显然会影响科学家对所研究领域、问题和所采取的方法的选择。社会和政治价值有可能削弱研究某些特殊问题领域的努力,也可能鼓励人们赞同某些并无可靠根据的理论。当然,作为一种规律,科学研究中决定采取或放弃一个特定的假设或理论,将强烈地受到认知价值或准则的影响,这反映在他们坚持某种方法论程序的标准上。[2]
正是在构成研究行为的重要的诱导因素这个问题上,价值评价与科学研究相关联。因此,必须在心理学、社会学和科学史解释科学研究行为时考虑价值评价的作用。然而,这种科学解释在谈到科学家受价值影响的时候,并不涉及任何价值判断。也就是说,它在解释科学家接受或放弃一个理论时,并不论证这个理论的合理性,或表明这是个不合理的科学程序。而合理性问题要求的是在可以获得的证据和其他系统的根据的基础上对理论进行批判的评价。正是在这个问题上,传统的科学观,特别是逻辑实证主义的科学观主张科学理论与证据关系有明确的客观标准,并认为这种标准可用证据与理论之间的肯定或否定的的逻辑关系来表示,由此而为科学的客观性与价值中立说提供了依据。按此观点,恰当的科学研究及其结果是独立于研究者个人的成见、信念或态度的,因而可以把某些程序看作违反了科学规范,并可以用对科学以外的价值观的过度依赖来解释研究者违背恰当的科学行为的动机。
与上述科学哲学观点相类似,现代知识社会学(或科学社会学)的鼻祖卡尔曼海姆也把自然的与文化的区别了开来,把数学、自然科学与宗教、道德、实践领域等其他方面明确区分开来。“可以说,形式知识在本质上是所有人都可以接受的。其内容并不受个别的主体及其历史社会条件的影响。但在另一方面,显然存在着范围广泛的主体事务,它只能由某些主体、或在某些历史时期被接受,而且从个人的社会目的来看,这也是显而易见的。”[3] 他认为,自然科学具有可重复性,而宗教道德等文化的领域则具有不可比的特征。所以他断言,意识形态在本质上是非真理的。一般来说,意识形态的特征是对其范围广泛的对象进行高度明确的阐述,对其追随者有权威的明确的命令性。与其他类型的信仰相比,意识形态更加系统化,围绕一个或数个突出的价值观而整合。它往往抵制信念的变革,它的接受或推行还往往伴随着鼓动性的宣传。谁接受它,谁就要完全服从它,谁的行为就必须完全渗透着意识形态。任何一种意识形态都产生于特定的文化中,因此它不可能与该文化的重要因素完全分开。意识形态故意掩盖人们的动机与利益,这就迫使利益与对抗着的人们相互欺骗,并用貌似普遍化的方式掩盖狭隘的局部目的和利益。意识形态不会把系统地追求真理当作自己的一项义务,因而采取取教条主义的认识态度,不愿接受新经验和真理。作为一种文化的产物,意识形态对社会科学的影响尤其明显。
曼海姆坚持认为,凡政治的或是涉及世界观的一切知识,不可避免地都是有党性的。他因此而暗含的论点是,像政治学、社会学等社会科学均无法摆脱意识形态和党性的束缚,所以他也承认不同社会地位的人有不同的思想。这些观点引起了美国实用主义者胡克的争论。胡克在肯定了曼海姆的开创性工作以后指出,困难在于,曼海姆承认,表现阶级立场的意识形态和乌托邦,导致在科学意义上被认为“真”的那些关于事物性质的理论和发现,因此,问题就转移到这些“真理”是否取决于导致探索和发现这些真理的阶级立场和阶级利益这一点上。“阶级立场和阶级利益既然随着历史时期而改变,曼海姆认为这问题就成为一个知识社会学的问题。……现在假定科学的处理方法和客观性是同一的,使曼海姆感到头痛的问题是:任何一种的科学知识是怎样成为可能的?曼海姆在他的书中,不同的一页就有不同的答案,而使读者对于他真正相信什么完全感到茫然。”[4] 实用主义作为一种独特形态的科学主义思想,对此作出了自己的回答。胡克实际认为,即使存在阶级或党派观点的相对性,科学(包括社会科学)仍然存在超越主观价值的客观性基础,比如根据经验基础所作的证实或证伪的判定。这是我们过去在认识实用主义时所忽视了一个重要论点。
因此,关于科学价值中立的观点,反映了西方一些思想家在科学发展以后对其根本任务的一种认识论的反思。在科学知识系统发展达到一定水平以后,有必要主动排除意识形态等主观价值的干扰,以相对纯化的方式对待其研究,以便适应客观性的要求。
对绝对价值中立说的批评
韦伯和逻辑实证主义者关于科学价值中立说的观点,在近数十年受到了西方哲学家主要是历史主义者和科学实在论者的批评或挑战。库恩以来的历史主义学派深刻地批判了科学的积累发展观,论证了科学理论的根本转变不简单地只是对关于事实的增长了的知识作出的理性反映。而科学不同学派之间的转换更像是信仰的转变,没有太多的合理性基础可言。劳丹则提出了一种关于科学家理性行为的适中的观点,指出理性的行动者持有各种目的和关于世界的预设信念,为了合理地接受一个信念,他必须能够限定与自己的目标和信念有关的推理范围。劳丹试图把科学合理性的一般要求与价值论、方法论和事实层次的共识统一起来。
科学实在论者普特南对事实与价值关系的看法具有某些独特的意义。他公然声称自己要为一种几乎被推翻了的观点恢复名誉,这种观点认为事实与价值的区分无论如何也是模糊不清、无法实现的。因为事实陈述本身,以及人们据以决定什么是事实和什么不是事实的科学探究实践活动,都预设了价值。普特南指出,关于科学价值中立的传统观点是建立在科学的工具的成功和多数人的一致意见基础上的。怀疑价值判断具有认识功能的一个理由是,它们不能用“科学方法证实”,而且在福柯所讨论的伦理学观点中还强调调,在伦理问题上,人们不可能取得普遍一致或大多数人一致的意见。许多人相信科学理论的正确性可以作出使大家满意的论证。但在事实上,对于任意选取的一个科学理论的真理性,人们不可能得到绝大多数人的赞同。许多人对于科学和很多理论都是可悲地无知,至于科学的工具的成功,由于科学的意义决非仅限于它的实际应用性,故不能由此而推出科学的合理性。所以,用工具的成功与多数主义来证明科学真理的合理性和价值真理的非合理性,这是站不住脚的。[5]
普特南强调,至少有些价值必定是客观的。精确科学的理性上的可接受性取决于像“融贯性”和“实用的简单性”之类认识上的优点,因此,至少有些价值词项不仅仅代表使用这些词项的人的情感,而且代表了它们适用的那些事物的属性。如果这些词项不代表理论的性质,而仅仅代表有关人对理论所持有的“态度”,那么像“正当的”、“充分确证的”、“最有效的解释”等等,必定也完全是主观的。因为理性上可接受性不可能比它所依赖的参项更为客观。因此,至少这些价值词项具有某种客观的用法,即某种客观的正当性条件。同样,对于伦理学判断的主观方面也不能强调过分了。如果说,在科学领域坚持科学是一项客观的事业,并不等于认为每一个科学问题都有一个确定性的答案,某些科学问题也许有一些客观的、不确定的答案,那么,在伦理学领域,某些价值见解是确真的,某些是确假的。“总而言之,某些价值见解(以及某些意识形态)肯定是错误的,某些见解肯定不如其他见解,在这个意义上坚持伦理学探究是客观的,同坚持根本没有任何不确定性的情况这种愚见,是两码事。”[6]
由此可见,普特南在科学与价值的关系问题上,竭力从两方面来阐述二者之间的融合、统一与制约。一方面,他不同意证实主义和旧实在论把事实与价值截然分开的观点,而坚持科学对客观真理的追求与融贯性、正当性、实用简单性和完美性等价值要求的统一,科学的客观性与多元性要求的统一。另一方面,从伦理价值的角度来看,普特南又不同意主观主义、相对主义和功利主义的价值观,而认为至少有些伦理价值是有客观标准或依据的。就认识而言,对于概念构架的任一选择,都是以价值为先决条件的,在选择一个描述日常人际关系和社会事实的构架时,在众多的因素中首先会涉及到人们的道德价值。因此,真理理论以合理性理论为先决条件,而合理性理论又以我们关于善的理论为先决条件。
普特南试图把事实与价值、真理与价值有机地、内在地统一起来,既不放弃实在论的客观真理论的基本前提,又不接受事实一价值两分的传统观点。其观点属于一种形式的价值真理论,是对那种离开人的能动的认识过程,而仅仅在本体论上强调真理是对实在或事实的纯客观描述的传统实在论的批评。它告诉人们,追求直理的科学不是与人的价值无涉的中性活动。
那么,是否可以像相对主义者所断言的那样,由此而彻底否定事实与价值、科学与意识形态的区别呢?显然也不能。正如普特南所断言的,每一个事实都有价值负载,每个价值又都负载着某个事实。这后一命题说明,没有客观性依据的价值不能算作真正的价值。因此,这里的价值又与传统的事实价值两分观点所说的价值已不完全是一回事,因为后者主要指的是主观价值。可见对价值的不同解释预设了不同的结论。而从根本上说,价值具有主观与客观两重属性,纯粹的主观价值显然无法与客观性或科学性相统一。这里便存在不同层次的价值问题,客观性与价值只能在科学发展的高层次上统一起来。 社会科学研究中的价值问题
前面论述了当代西方哲学有关事实与价值关系的一些基本观点,这些观点为我们合理解决社会科学研究中的价值问题提供了借鉴。
就本来意义而言,社会科学是以社会为对象的系统的知识探究,因此它在实质上与意识形态等主观价值体系有所区别。其区别主要表现在基本立场、态度和方法上。从基本立场来看,社会科学以追求关于社会的事实知识或确切知识为基本任务,因而一般不预设立场。真正的社会科学是真诚而无畏的,无须迎合某些特定的个人或社会集团的口味,因而所采取的态度是合理的怀疑。研究无禁区,一切似乎已成定论或天经地义的东西或结论,都可能成为社会科学家的怀疑对象。即使有可能在研究的过程中否定自己的先前结论或成见,也在所不惜,真正的社会科学家是“无我的”,不怕否定自己。因此,解放思想、实事求是,正是社会科学的题中应有之义。在方法论上,社会科学多用归纳法、统计法等科学方法,以便从具体的社会现象中得出规律性的东西。尽管归纳法是不可靠的方法,但为了探究事实,社会科学家仍然频繁地使用,包括统计法等科学的归纳方法。
意识形态等主观价值的追随者则与此不同。他们固执地追求信仰,从抽象的观念、原则、口号出发,竭力为某些特定社会集团的利益服务,因而他们采取的是教条主义的顽固态度,对既成的传统和信念不敢怀疑或质疑。其方法大多为演绎法,即从抽象的大前提出发,推演出脱离现实的结论,所以意识形态等主观价值体系尽管也打着科学的旗号,但其论证方式却十分繁琐,追求华丽的词句或动听的口号,实质则空洞无物,思维也不讲究逻辑,经常出尔反尔。归纳法和统计方法在意识形态那里只具有纯粹工具的意义,事实成了任人打扮的女孩子。
社会科学和人文学科还存在一定的区别 ,前者指的是像政治学、经济学、人类学等与自然科学更为接近的学科,可以采用经验研究和统计学等手段,后者指的是文学、历史、哲学、艺术学等更具有文化特点和包含更多价值判断的学科,往往与特定文化的价值观分不开。然而,当代的一个发展趋势是日益要求人文学科也具有客观性和科学性,即采用更多的科学方法和论证方式。比如,伦理学曾被认为只是关于规范价值的学问,但是,20世纪的科学主义者提出了伦理学不能与现实生活相脱离的任务,伦理价值前提应从实际生活的伦理中得出。因此,人文学科如仍停留在传统的相对价值的水平,永远自说自话,无法像科学那样可作广泛而重复的比较和讨论,那显然是一种落伍的表现。
将人文和社会科学只当作特定社会集团的学问,是其利益的集中表现,甚至提出所谓民族特色的科学、经济学、政治学等等,这实际上是将这些学科降至不具普遍意义的私学的水平,与占星术、风水术没有多少区别了。一门学科只有在成为可跨文化共同研究、讨论和验证的学问时,才能成为公认的科学。社会科学也许因为研究对象的文化特色而加入了某些价值因素的考虑,从而有可能影响研究者对具体社会问题的看法,但每门科学都有一些共同的、基本的公理、原则、范畴或概念,以及公认的研究和验证方法,包括共同的逻辑工具。比如政治学中的国家、政体、民主制、权利等概念及相关学说,用于民意调查的统计方法和一般数学及逻辑方法,便属于这种共同基础性的东西。
当然,如前所述,纯粹的绝对的价值中立在科学研究中也只是一种难以实现的理想,类似于乌托邦,而且正如普特南所说,从更高的境界来看,脱离客观性的价值只是主观价值,并不具有真正的价值意义。然而,这仍然不能说明科学研究丝毫不需要警惕主观价值的束缚或影响,妨碍认识客观性的实现。而且,人的认识与科学发展的高低阶段之分,在时间上也有侧重点先后的区别。可以说,只有在较低层次上解决了事实与价值相对区分的问题之后,才能实现较高层次上统一的任务。
由此来看我国当前的社会科学研究,仍然在相当程度上处于较低层次的主客不分、科学与意识形态混淆的状况。举例来说,伦理学几乎还没有脱离规范伦理的阶段,对于当前人们实际上如何处理或对待人伦关系,较少作实事求是的描述性研究,一般仍停留在从抽象规范向下推演的水平。诚然,规范伦理是伦理学的重要内容之一,但作为科学的伦理学还要从事认定事实的工作,这就需要进行某种程度上价值中立的研究,避免把伦理的“应当”误作“是”。在传统伦理的研究上更存在事实与规范不分的情况,例如有人把写在经典中的规范伦理与中国社会实际处理人伦关系的事实混为一谈,几乎不指出两者间的区别;更有人将战后日本等东亚社会的成功归结为孔孟之道,对于这些国家在长期传统中形成的带有自身特点的伦理道德作如此轻率的概括,更显出概括者社会科学研究常识的欠缺。
至于像社会学、政治学、法学等社会科学,也程度不等地存在着事实与价值混淆、应然判断与实然判断不分的情况。一些人不懂政策宣传与事实认定之间的区别,硬是把“应当”当作“是”,不懂得意识形态与科学并不是一回事。立场相对中立的问调查和事实报告,特别是在涉及政治、性等敏感问题上,做得还相当不够。有时候则以感情代替法律判断。例如,某个新兴小城市近年在吸引外资和城市建设及环境卫生方面做出了显著的成绩,但其干部在工作作风上却存在着明显的缺陷,长期要求机关干部普遍加班加点,休息时间极少,在维护城市卫生时采取了一些明显违反法律规定的严厉惩罚措施等。这些都是涉嫌违反现有法律、侵犯公民权利的问题。但有研究者写文章把这些归结为“善良违法”,试图以其行为结果的某些成绩来论证其违法行为的合理性。请注意这里的“善良违法”这一提法,这是用伦理价值判断来限定事实判断。如果有点现代科学的常识,便不会这样来认识问题。因为事实首先是,这些规定违反了我国现行法律的基本精神,至于行动者的动机是否善意,则完全是另外的问题。以对动机的价值判断来为违法的行为作辩护,显然是难以服人的。
造成这些情况的原因是多方面的。历史上的中国社会在“百家争呜”时期多种学派并存竞争,源于民间的学问可以被某些统治者所利用,但尚未出现官方垄断学术的局面。只是到了汉武帝“罢黜百家,独尊儒术”以后,一切学问才被打上了官方的烙印。其结果是历史、文学、哲学都摆脱不了官方意识形态的束缚,成为广义的统治术的一部分,更不用说法学和政治学了。这种情况甚至蔓延到自然科学,如天文学为皇帝订立历法服务。当西学经过外国传教士之手传到中国时,官方思想已严重僵化和落后,采取了抗拒的态度。直到20世纪初的政治和文化变革,才最终冲破了官方意识形态的束缚,现代自然科学和社会科学才得以在在中国生根。然而,近百年史仍然是科学、特别是社会科学争取相对独立的奋斗史。实事求是的原则在社会科学研究中真正得到贯彻,经历了百般曲折,至今仍然是项艰巨的任务。一些人习惯于唯上、唯书,偏偏不唯实, 连面对现实的勇气都没有,制造了许多指鹿为马、改事实、严重脱离实际的“研究成果”,以“遵命为术”为己任。因此,解放思想是项长期的任务,需要克服传统的体制弊端,使研究者真正摆脱各种束缚,取得真知。
由此可见,我国社会科学研究存在着较普遍的事实与价值不分的问题。当然,社会科学中的事实与价值,客观性与价值判断之间的区别不是绝对的、一成不变的。二者在更高层次上可以统一起来。但在较低层次,在社会科学发展的初级阶段,注意两者之间的区别则是更为重要的任务。只有解决了低层次的区分问题,才能解决更高层次的统一问题。另一方面,绝对化地理解科学的价值中立,在两者之间划出截然分明的界限,同样也会陷入乌托邦主义,因为我们只能做到大致的区分。
因此,问题正在于掌握一个合适的度。如果把纯粹的绝对的客观性与完全的主观价值当作两个极端,那么实际的研究者总是处在两者之间的某个位置上。我们的社会科学研究在相当程度上还处在靠近主观价值的一端,有必要经过艰苦的努力,更接近客观性那一端,当然,谁也无法奢望达到彻底的客观性这一理想状态,只能尽力做到比较高的客观性。反之,毫无客观性的自觉要求,让科学与主观价值混淆不清,那就连起码的科学性也无法保证。 注释:
[1] 论文载于韦伯《社会科学方法论》,1949年自由出版社英译本,第1—47页。