谈国家自然科学基金面上项目申请书中研究内容的遴选与撰写
陈越温明章于振良陈领杜生明
(国家自然科学基金委员会生命科学部胡景杰北京100085)
一
问题的提出
二
2、研究内容是申请书的核心区
三
3、研究内容应回答拟解决的关键问题
国家自然科学基金面上项目申请书报告正文的立项依据与研究内容项下的第条是“项目的研究内容,研究目标,以及拟解决的关键问题”。在“拟解决的关键问题”的写作上,常见到的错误是申请者将其认为是拟解决了什么关键技术问题才能完成这份申请书,即完成其拟要研究的内容。实际上,申请书里的“拟解决的关键问题”指的是拟解决的关键科学问题,而不是要攻克的技术难题。如某份申请书“拟解决的关键问题”部分写的是,运用某毒素免疫动物制得抗血清,用制得的抗血清对该毒素作用后的血吸虫进行组化染色。这其实是项目实施的技术路线,没有体现出此项研究的重要价值,无疑会降低同行评议人对该申请项目的认可度。申请者应提炼出有关本选题的1-2个科学假说,将其作为研究内容的灵魂,完成申请书研究内容的写作。
科学假说的提出才能真正回答“拟解决的关键问题”【6】。上述申请书的“拟解决的关键问题”应是类似于如下的科学假说：（1）某种毒素对血吸虫的杀伤机制与其杀伤昆虫的机制相似；（2）血吸虫体内存在此毒素的特异性受体,其为昆虫某个酶的同源物。这种科学假说是从所观察到的实验现象中抽取的,是科研人员的科学思维从感性到理性的升华。进一步讲,科学假说需要通过科学研究获得证实,这就是“拟解决的关键技术问题”写作部分的内容了。“拟解决的关键技术问题”需在立项依据与研究内容项下的第3条即“拟采取的研究方案及可行性分析（包括有关方法、技术路线、实验手段、关键技术等说明）”【3】项下来写。
4、研究内容的写作不同于研究方案的写作
例如在某一项目申请书中,申请者的某项研究内容是“基因密码子的优化”,而研究方案有一条与此雷同。根据上述的写作角度区别,此项研究内容应为“基因密码子的优化”背后的科学问题—物种密码子偏爱性,比如在原始基因中是否有所使用的表达系统不常使用的,即稀有的密码子密码子改造后的基因在转录和翻译水平上是否有所变化等等。技术方案则是进行基因密码子偏爱性研究所采取的具体方法如点突变、基因合成。概括为一句话,研究内容与研究方案构成一个完整的人,研究内容是其灵魂,研究方案是其血肉之躯。
五
5、研究内容写作的背景知识
当然对同一个选题,不同研究背景、不同知识背景的人,研究内容的确定可不尽相同,因为研究内容的确定一是既受自己的研究手段和方法约束,也受研究材料的约束二是对同一个科学问题,会有许多视角对研究的问题进行回答。例如同样针对“转基因减毒沙门氏菌激发宿主产生抗H5N1亚型禽流感病毒保护性细胞免疫应答机制”的选题,有CD4+T细胞研究背景的人会侧重CD4+T细胞与保护性细胞免疫应答的研究内容,其拟解决的关键问题是CD4+T细胞作为效应细胞,还是辅助细胞,还是二者均有的角色有CD8+T细胞研究背景的人会侧重CD8+T细胞与保护性细胞免疫应答的研究内容,其拟解决的关键问题可能是效应性记忆CD8+T细胞的分布、数量和对再感染的抵抗力甚至有其他CD8+T细胞研究背景的人会侧重中心记忆细胞转变为效应记忆性CD8+T细胞的速度和数量。
六
6、写好研究内容的4个基本原则
七
7、研究内容应回答拟解决的关键问题
2008年面上项目的申请书中有一份令评阅人赞为很有创意的非共识申请,其题目为“鸟类扑翼飞行起源的新推断”。
研究显示,鸟类始祖是长有羽毛的恐龙,称为先鸟。先鸟最初的飞行是或远或近、或高或低的滑翔,而不是现鸟的扑翼飞行。那么,如何从滑翔获得扑翼飞行能力是鸟类进化中的重大事件,其原因至今仍未得到令人信服的解释。针对这个科学问题,申请人系统比较了多种现生鸟类扑翼飞行和滑翔对身体结构、生理方面的不同需求,从翼的结构、翼型、胸骨、肌肉结构和功率、飞羽升力性能等众多因素中,归纳出肌肉结构和功率的变化可能在进化中起着主导作用,即扑翼飞行的产生首先是在翅膀载荷增加如降落制动时引发了肌肉系统的变化,进而又引发了身体其他结构性变化。同时,飞羽的升力性能是与肌肉协同进化的关键因素。
申请人紧紧围绕证明这一假设确定了研究内容
第一,针对负责翅膀上扬和下扑的胸大肌、胸小肌,以能耗最小、效率最高的原则来判定理论进化途径。参照从先鸟到现生鸟进化过程中,各时期化石标本的胸骨形态和位置的演化规律、现生鸟类和古鸟类肌肉系统的研究资料,利用计算机仿真技术,以胸骨、肩关节、胸骨和胧骨上肌肉胸大肌、胸小肌附着点的空间位置作为变量,从理论上计算在翅膀载荷增加时,哪种空间位置组合能耗最小。
第二,为了验证理论研究的结果,对不同飞行模式、不同飞行能力的鸟类进行实际解剖,测量前述各个变量的实际值,用仿真模型计算翅膀载荷一定时肌肉的总能耗,从而验证理论进化趋势是否符合扑翼的结构需求。
第三,根据能耗最小原则,飞羽升力性能越高则肌肉系统的能耗越低。因此,对第二项研究内容涉及的鸟类,测量飞羽的一系列结构参数。然后通过实验测量和计算,得出不同结构参数条件下飞羽的升力性能。
将飞羽的结构参数、升力性能与前述两方面的研究结果综合分析,就可以得出在什么样的飞羽结构、骨骼空间结构、肌肉结构与功率的条件下,才能实现扑翼飞行,再结合古鸟类研究资料,就会得出证实假说、或修改、或否定假设的结论。
八
8、结语
有积累有思辨,申请人在研究内容部分的写作上就会把握得好一些,基本可以写出有深度、且围绕一个重要科学问题的研究内容。当然,要在研究内容的写作方面有长足进步,还需要有大量拜读和审阅他人申请书尤其是好的申请书的经历,有让内行和外行评述自己申请书的经历等等。