科研方向的調(diào)研和選擇是做好研究的重中之重，需要本科生高度重視并進(jìn)行全面詳細(xì)的調(diào)研、思考和論證。興趣的確是最好的動(dòng)力，但在本科生確定真正的興趣之前，需要對(duì)所感興趣的事物做一番充分、徹底的調(diào)研和了解。否則，當(dāng)真正的機(jī)會(huì)來(lái)臨之時(shí)，就會(huì)畏首畏尾、裹足不前。首先，本文將科研方向大致歸為三個(gè)大類，并詳細(xì)給出了每個(gè)大類的特征和例子。其次，對(duì)上述三個(gè)大類所需的外部、內(nèi)部條件進(jìn)行了詳細(xì)梳理和分析。最后，基于上述分析提出本科生進(jìn)行科研方向選擇時(shí)的一些原則和建議。
一般而言，我們可以將大部分科研工作歸納為以下三個(gè)大類。
第一大類科研工作的核心特征是探索未知的重要客觀規(guī)律。這一類研究旨在探索人類知識(shí)寶庫(kù)中尚未被清晰認(rèn)識(shí)的重要規(guī)律。例如，近期多個(gè)國(guó)家發(fā)布了火星探測(cè)計(jì)劃，旨在通過(guò)發(fā)射火星探測(cè)器，對(duì)火星的詳細(xì)特征進(jìn)行更深入的了解，這便是人類對(duì)于未知的太空領(lǐng)域的執(zhí)著探索。再比如，愛(ài)因斯坦提出的相對(duì)論，預(yù)測(cè)了光在引力場(chǎng)作用下可以發(fā)生彎曲并被宇宙觀測(cè)所證實(shí)，這使得人類對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)更進(jìn)了一步。除此以外，生活中有很多例子也非常值得本科生關(guān)注，例如雨滴落入水中所引起的水池表面的飛濺過(guò)程。上述司空見(jiàn)慣的生活細(xì)節(jié)實(shí)際上也包含著很多深刻的、尚未被充分認(rèn)識(shí)的科學(xué)道理。同理，往廚房水池中扔一個(gè)鋼球所引起的現(xiàn)象也具有一定的研究?jī)r(jià)值。
這一類科研工作需要一定的知識(shí)儲(chǔ)備和詳細(xì)的文獻(xiàn)調(diào)研，并基于此提出創(chuàng)新性的想法和研究方案。除太空探索及高能物理等大型科學(xué)研究項(xiàng)目以外，大部分此類題目從資源需求上來(lái)講相對(duì)較低，并不需要非常復(fù)雜、昂貴的實(shí)驗(yàn)臺(tái)和高深的理論知識(shí)。例如，雨滴飛濺過(guò)程研究需要的主要設(shè)備是一個(gè)觀測(cè)相機(jī)，本科生再輔助學(xué)習(xí)若干常用的圖片處理軟件和一些基本的流體力學(xué)知識(shí)即可。值得注意的是，相關(guān)題目前期很多學(xué)者可能已經(jīng)做過(guò)大量的研究，因而本科生需要對(duì)前人的工作進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研，并基于此提出新的見(jiàn)解和想法。簡(jiǎn)而言之，此類題目對(duì)本科生的文獻(xiàn)調(diào)研和創(chuàng)新能力具有一定要求。
第二大類科研工作的核心特征是服務(wù)于國(guó)家重大戰(zhàn)略需求。這一類研究重點(diǎn)是解決當(dāng)前我國(guó)發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)及核心問(wèn)題。比如，芯片制造技術(shù)就屬于國(guó)家的重大戰(zhàn)略技術(shù)，必須盡快解決，然后才能形成獨(dú)立自主的完整產(chǎn)業(yè)鏈條，不再受制于人。
這一類科研工作對(duì)研究條件有較為苛刻的要求，需要?jiǎng)虞m幾千萬(wàn)元甚至上億元的高精尖核心設(shè)備，并且有較好的研究平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)際上，對(duì)于很多頂尖方向，全國(guó)甚至全世界具備相關(guān)研究條件的高校和研究所也通常只有幾個(gè)。因此，在選擇這類題目時(shí)，除了文獻(xiàn)調(diào)研，還要關(guān)注研究方案的可行性。比如，現(xiàn)在很多國(guó)家都在布局火星探測(cè)，假設(shè)某位本科生提出登陸海王星并進(jìn)行探測(cè)，想法是好的，但很難實(shí)現(xiàn)。
第三大類科研工作的核心特征是解決國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要問(wèn)題。這一類研究重點(diǎn)關(guān)注實(shí)際的生產(chǎn)、生活中的相關(guān)問(wèn)題，并以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向集中攻關(guān)，最終服務(wù)于社會(huì)。比如，城市交通擁堵的治理需要對(duì)海量的攝像頭拍攝的車輛信息進(jìn)行識(shí)別，從而精確掌握人們的出行規(guī)律并分析擁堵原因。因此，這就需要解決車輛相關(guān)圖片的智能自動(dòng)識(shí)別圖像處理技術(shù)等關(guān)鍵問(wèn)題，從而避免因人工識(shí)別造成的處理數(shù)據(jù)量少、識(shí)別不準(zhǔn)確、識(shí)別效率低、成本高等問(wèn)題。
這一類科研工作需要與企業(yè)或者實(shí)際用戶的需求緊密結(jié)合。因此，前期需要大量的實(shí)際調(diào)研，對(duì)其真正的需求有充分的掌握。基于此，結(jié)合相關(guān)知識(shí)進(jìn)行透徹分析，凝練出若干亟待解決的重要問(wèn)題，并開(kāi)展科學(xué)研究。最終，研究成果的檢驗(yàn)也要通過(guò)在實(shí)踐應(yīng)用中的表現(xiàn)來(lái)進(jìn)行判定并可能需要反復(fù)修改、調(diào)試。總之，這一類研究需要與用戶緊密地溝通和聯(lián)系，從而保證最終的產(chǎn)品和方案能夠真正地應(yīng)用于實(shí)際并解決問(wèn)題。
闡述和分析完上述三個(gè)大類科研工作的特征之后，我們具體分析一下本科生進(jìn)行科研選擇的建議和原則：第一大類科研工作對(duì)于本科生較為適合，尤其是思維較為活躍的本科生。所需要掌握的技能相對(duì)較少，且科研核心工作之外的事宜不多。第二大類科研工作對(duì)于平臺(tái)要求較高，如果學(xué)校學(xué)院具備相關(guān)平臺(tái)并可以供本科生鍛煉，在相關(guān)導(dǎo)師的指導(dǎo)下，可以酌情進(jìn)行。反之，一定要慎重。第三大類科研工作需要對(duì)社會(huì)、企業(yè)、用戶等實(shí)際需求有深入的了解，因此擬從事該研究的相關(guān)本科生還應(yīng)具備較強(qiáng)的溝通能力。不過(guò)，大部分本科生尚未走出過(guò)校園，人際交往能力以及人脈有限，筆者建議盡量選擇合適的導(dǎo)師開(kāi)展研究工作。此類研究一般周期較長(zhǎng)，選擇時(shí)須謹(jǐn)慎。
此外，筆者建議本科生在選擇科研方向之前，務(wù)必做好以下幾件事情。
1.務(wù)必高度重視調(diào)研活動(dòng)。“沒(méi)有調(diào)查，就沒(méi)有發(fā)言權(quán)”，并且“不做正確的調(diào)查同樣沒(méi)有發(fā)言權(quán)”。本科生應(yīng)平時(shí)利用好互聯(lián)網(wǎng)、微信公眾號(hào)、中國(guó)知網(wǎng)等眾多資源，也可以酌情參考知名學(xué)者撰寫的綜述或者發(fā)表的觀點(diǎn)，從而詳細(xì)了解擬從事領(lǐng)域的歷史、進(jìn)展及存在問(wèn)題。
2.興趣導(dǎo)向。務(wù)必在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合本科生自身感興趣的方向開(kāi)展科研工作。在沒(méi)有充分調(diào)研之前，謹(jǐn)慎作出相關(guān)結(jié)論以免錯(cuò)失良機(jī)。同時(shí)，也要注意到，對(duì)大多數(shù)人來(lái)講，興趣是可以在科研過(guò)程中逐步培養(yǎng)的。
3.可執(zhí)行性。對(duì)擬從事的科研方向至少?gòu)暮暧^方面和邏輯上進(jìn)行科學(xué)論證，防止做一些不切實(shí)際，甚至違背基本科學(xué)原理的事情。
摘自《中國(guó)科學(xué)報(bào)》
