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浅谈科研项目与科技创新的关系
——以研究生科研项目为例

2023-01-25李美俊王春江师生宝

教育教学论坛 2022年52期
关键词:原创性科研项目创新性

李美俊,肖 洪,王春江,吴 嘉,师生宝

(中国石油大学〔北京〕 地球科学学院,北京 102249)

引言

研究生发表的科技论文和撰写的学位论文,大多来自导师课题组承担的各级各类科研项目。由于科研项目类型、经费来源不一样,所以其研究目的和意义、所关注的科学和技术问题、实施周期、预期成果、人员配置、经费支持力度等都各不相同。研究生在刚开始进行研究的时候,应该对所参与的科研项目有较全面的了解。但目前这方面的系统介绍还不多。

创新性是科技论文的核心,也是决定成果能否发表的关键因素。创新能力还是研究生培养的核心目标之一[1-3]。刚开始从事科研的研究生大多对创新性缺乏正确客观的认识,往往认为创新性高不可攀,容易产生畏难情绪和挫败感。本文主要对高校教师承担的常见科研项目类型和特点做简单介绍,结合笔者熟悉的有机地球化学研究方向,对创新性进行初步的解读,旨在培养学生从科研项目中挖掘创新点的能力,为切实提高科技论文写作能力打下坚实的基础。

一、研究生参与的主要科研项目及特点

中国石油大学(北京)开设的“地质类科技论文写作”课程向本科生、硕士生和博士生详细介绍地质类专业不同科研项目的来源和特点,指导学生挖掘各类科研项目中潜在的创新点及其实际应用价值和理论意义,为其科技论文写作提供思路和方向。

(一)国家自然科学基金项目

国家自然科学基金资助的各类项目包括面上项目、重点项目、重大项目等,是高校和科研院所的科研人员承担较多的一类项目,也是研究生参与面较广的一类项目。该类项目的主要特点是强调基础研究,突出创新。从2019年起,国家自然科学基金项目开始实行分类评价,即按照四类科学问题属性,确定四类评价标准,不同类别的项目所关注和解决的科学技术问题各不相同(详情请参考国家自然科学基金委员会网站及相关资料)。

(二)国家重点研发计划、国家重大科技专项项目

国家重点研发计划由国家重点基础研究发展计划、国家高技术研究发展计划等国家级项目支持计划整合而来,主要针对事关社会发展和国民经济,以及产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的重大科学问题、重大共性关键技术及产品,具有战略性、基础性、前瞻性的特点。

国家重大科技专项项目主要是指通过技术突破和资源集成,在一定时限内完成重大战略产品、关键共性技术和重大工程。这类项目偏工程、技术和实践应用。我校石油勘探开发研究方向的教师目前承担了较多的油气资源领域的国家重大科技专项项目,许多研究生参与了该类项目。

(三)各级政府、部门、实验室或者基金会支持的项目

这类项目类似于国家自然科学基金项目,比如各省市的自然科学基金项目、国家和部委重点实验室开放基金项目、高校和研究院所设立的各类基金和人才项目及各种基金会支持的项目等。这类项目主要为申请人自由申请,择优资助;支持力度相对较小,受经费和项目规模的限制,主要关注的是一些较小程度和范围的创新性探索。

(四)公司和企业委托的技术服务为主的项目

作为行业型高校,学校的人才培养和科学研究与企业的生产结合非常紧密。企业委托项目是包括中国石油大学(北京)在内的地质、矿产、石油资源类高校承担科研项目的重要来源,也是行业型高校的特色。目前,这类高校的许多研究生的学位论文,就来自于这类科研课题。研究生参与该类项目能够得到很好的工程实践和应用研究训练,为将来在企业从事科研生产打下很好的基础。

(五)自拟题目

科学研究一般需要科研课题的支撑,那么是不是没有科研项目,就不能做科学研究了呢?实际上,研究生经过一定程度的文献调研,基于导师已结题科研项目的资料、数据和成果,可以在导师指导下,自行规划研究方向和论文选题。虽然项目已结题验收,但科学研究仍可继续,在已有数据、资料和成果的基础上,补充实验和数据,继续深入研究。即使不是正式立项的课题,但同样可以做出高水平的研究成果,发表高级别的论文。

二、浅论科技论文的创新性

创新性是科技论文的灵魂,是决定论文能否发表的关键。如果论文只是简单重复前人已做过的工作,得出与前人类似的结论,那么尽管是自己研究出来的成果,也不属于创新[4]。

刚开始科技论文写作的科研经历尚浅的广大研究生对创新性缺乏正确的认识,认为创新太难了,遥不可及,易对科技论文写作与发表失去信心。创新有大有小,“首次提出”“首次发现”固然很好,可这样的创新成果毕竟是少数,对年轻的科研工作者来说难度很大。只要在某一点上有新意、有发展,或者应用了新理论和技术解决了某个地区的实际问题,也可视为一定程度的创新[4]。在中国石油大学(北京)教学改革基金项目“地质类科技论文写作课程建设”的资助下,本文主要阐述科技论文写作中有关创新性的特点和写作要求。

(一)原创性创新

通常,“首次提出”“首次发现”某个新的理论、原理和技术方法等,属于原创性创新,是基础科学研究的追求。比如,在有机地球化学领域,Rohmer等[5]提出沉积有机质中2α-甲基藿烷来自蓝细菌细胞膜,且蓝细菌是地球上最早的释氧光合生物,对大气中氧含量的增加起到至关重要的作用,因而可利用2α-甲基藿烷研究生物演化及古环境变化。再如Later等[6]发现和论证了咔唑类含氮化合物的运移分馏效应,利用其相关参数可以示踪油气运移方向和充注途径。再比如王铁冠[7]院士首次在华北克拉通元古界沉积有机质中发现并报道了一类新的分子标志物13α(正烷基)-三环萜烷,并被美国科学信息研究所(ISI)文献库收录。上述成果都应属于原创性创新。

(二)新理论和新技术的重大应用

比如,应用有机地球化学理论和技术解决重大地质事件、古环境恢复、生命演化、油气地球化学基础理论问题,笔者认为属于次一级的创新。Summons等[8]根据西澳大利亚Hamersley 盆地古老岩石中2α-甲基藿烷的出现,将光合作用出现的时间初次厘定在25亿年以前。谢树成等[9]研究发现,在浙江长兴煤山的二叠-三叠剖面,2α-甲基藿烷指数与生物灭绝高峰在地层上有良好的耦合关系,为地质重大事件提供了有力的证据。王铁冠等[10]根据姥鲛烷和植烷含量的变化指示新元古代末期“雪球地球”时期冰层的厚度变化,发现“雪球地球”时期光合作用减弱但未完全停止,因而存在薄冰或者开放水体。当然,Kirschvink[11]和Hoffman[12]最先提出“雪球地球”假说的成果创新性更高,属于原创性创新。

(三)对原有科学发现的补充、改进、完善及模仿等

毕竟原创性的科学发现是少数,而且科学研究不是一个成果、一篇论文就能回答全部的问题,而是需要有更多的发现、补充、改进、完善,推动科学研究进一步向前发展。比如在分子标志物基础研究领域,Brocks等[13]最早在海相沉积物中检测和发现了奥克烷等化合物,指出了绿硫细菌和紫硫细菌的生物来源,属于原创性创新。后来张春明教授等[14]在柴达木盆地湖相沉积有机质中,也发现了该系列化合物,同样具有重要的意义。正如Brocks在审稿时对该成果的评价一样,“作为第二篇报道沉积有机质中奥克烷的分布,将该化合物的发现从16亿年前扩展到现代”,对其创新性给予了充分肯定。

再如,前述Larter等在Nature杂志上发表的关于苯并咔唑的运移分馏效应的成果,李美俊等[15]通过对比研究发现,苯并萘并噻吩和苯并萘并呋喃都具有与苯并咔唑相似的化学结构和性质,同样可以作为油气运移示踪的指标,而且具有含量高、检测简便、适用油藏类型多的特点。虽然这样的创新是模仿,创新程度较低,但仍然具有一定的创新性和应用价值。

(四)新理论、新技术的实践应用

以油气地质研究为例,应用新的理论、方法和技术,解决某个盆地、地区、区块的油气成藏和地质勘探问题,应属于新理论、新技术的实践应用类创新。目前,许多工科院校教师承担的科研项目,很多来源于公司和企业的资助。这样的课题主要是为了解决企业在生产中遇到的技术难题,其成果对研究区的生产具有很好的指导作用。相应的科技论文偏向于案例研究,往往局限于某个盆地、地区或者局部的科学和技术问题,缺乏一般性意义。对不关注该区域的读者来说,参考价值较低,不能引起本领域或者其他相关领域读者广泛的兴趣,因而论文发表较困难,且被引次数偏少。

(五)创新性不足

有些论文只是在原有成果的基础上,简单补充数据和资料。例如,已发表的论文基于30个原油的数据分析,厘定为其属于同一族群,源自同一烃源灶。新的研究补充了20个油样,取得结论与之前一样,也属于同一族群。该研究只能算是补充了新的数据、新的资料,对油田的勘探有一定的作用,说明可以继续寻找来自该烃源灶的油藏;但对科学研究没有太大推动作用,对不从事此盆地油气勘探的读者来说,收获甚微。反之,如果你发现新分析的20个油样中,有5个是不同的,属于另外一个族群,明显不同于前人的研究成果与认识,那么从事该地区油气勘探的研究人员会非常感兴趣,意味着该盆地存在另一个含油气系统,因而发表的可能性较大。

三、如何从不同类型的科研成果中挖掘创新点

结合国家自然科学基金对创新分类的评审标准,深入浅出地阐述了如何从不同类型的科研成果中挖掘创新点。

(一)“鼓励探索、突出原创”性质的科研项目

该类项目的科学问题来源于科学家的灵感,项目拟解决的科学问题本身具有鲜明的首创性,目的是通过自由探索形成原创性成果。如果在读研究生期间能参加这样的课题,就有机会取得原创性成果,发表高级别论文。但这也存在很大的风险,因为这样的项目本身就是探索性项目,难度大、研究周期长,且可能失败。此外,大多数研究生的知识积累、学术能力尚不能很好地驾驭这样的课题,当然借助导师的指导和总体把握,选择其中某一点进行突破也是很好的选择。

(二)“聚焦前沿、独辟蹊径”性质的科研项目

对于该种类型的项目来说,科学问题来源于世界科技前沿的热点、难点和新兴领域,旨在采用新的技术、方法取得开拓性成果,促进和拓展学科前沿。一些新技术和工程应用的自然科学基金项目,以及不同级别、不同来源的带有学科建设性质的项目当属此列。这类项目的特点是密切关注和跟踪世界科学技术的前沿问题,已有一定的基础,但尚处于探索阶段,需要进一步研究以推动其发展和完善,同时拓展其在不同领域的应用。

(三)“需求牵引、突破瓶颈”类型的项目

这种类型的项目偏向于技术科学,例如国家重大科技专项中的油气重大专项,就是石油企业与高等院校和科研院所联合攻关,利用高校和科研院所在基础研究方面的优势,解决油气资源勘查和开发利用中的重大科学和技术问题。它以问题和需求为导向,促使基础研究转化为应用成果。目前,地质、矿产和石油资源类高校的教师承担了较多数量的油气重大专项课题或者专题,且许多研究生参与了这些课题的研究任务。项目本身要求以基础理论研究为指导,紧密结合生产实际,能在生产中取得显性的应用效果。

(四)“共同导向,交叉融合”类型的项目

这类项目是以学科交叉为特征的一类项目,旨在通过交叉研究取得重大科学突破或产生新的生长点,或在某一领域中取得突破性应用成果。例如《科学》杂志对创新的要求,其中一条就是“将原先彼此分离的研究领域融合在一起”[1],因此,学科交叉是重要的创新源泉。由于各个学科都有成熟的理论知识体系和研究技术,学科交叉较容易产生新思路、新突破。例如,将分子有机地球化学与生物学结合,研究地质历史上生命的起源与演化;将分子有机地球化学与地质学结合,研究古环境变迁和重大地质时间等,都是学科交叉融合的实例。

(五)公司企业委托的科研项目

这类项目即我们常说的“横向”项目,以解决生产中存在的问题为导向,在这些项目的研究过程中,可能需要一些新的理论做指导,用到新的技术和新的研究思路。如果项目研究的目的仅仅局限于解决某一个地区、某一个领域局部的特殊问题,研究成果要发表在较高级别的期刊有较大的难度。这就需要研究生在做这些项目研究的过程中,举一反三,寻找共性问题,或者事先带着科学问题,充分利用第一手数据资料,挖掘具有一定科学意义的创新点,而不是以解决生产中存在的问题为最终目的。

科技创新是国家核心竞争力和社会生产力的核心支撑,而科技论文是科技创新成果的有效呈现。在科研探索中,科研团队应该结合不同级别科研项目的特点,合理评价科研成果的创新级别,并撰写相应的科技论文。科技论文发表不仅是为了科研成果展示与宣传,更是综合国力和科技实力的表现形式之一。

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