科学问题的来源

一般说来，由于自然科学的学科门类繁多，科学研究的方式各异，因而科学工作者在科学研究中发现问题的途径也不尽相同，但归纳起来，大体有以下几种：

（一）从已有理论与事实之间的矛盾中产生问题

科学问题通常是在如何对科学事实给予理论说明或解释时提出的，如果发现了背景知识不能说明或解释的现象，抑或已有理论的预测不符合观测的事实，也就出现了有待解决的疑难问题。例如，18世纪人们发现在燃烧金属后，金属的重量非但没有减轻，反而比燃烧前更重了。这与燃素说产生了尖锐矛盾。因为燃素说认为，燃烧的过程就是物质释放燃素的过程，所以物质在燃烧后的重量比燃烧前轻。尽管燃素说的拥护者们为了自圆其说，试图借助金属中燃素具有“负重量”这种特设性假设来为燃素说辩解，但已经无法使人信服。为了彻底弄清楚这一问题，拉瓦锡对金属燃烧实验进行了仔细研究，终于找到了金属燃烧后重量增加的原因，并提出了燃烧的氧化学说，从而掀起了一场化学革命。

（二）从科学理论内部的逻辑矛盾中发现问题

任何理论都不是完美无缺的，都存在着某些缺陷或矛盾。这种理论自身的缺陷或矛盾，成了科学问题产生的一个重要来源。例如，科学史上的许多悖论、佯谬就属于此。悖论是以同一组前提出发，导出相互矛盾的问题。悖论所提出的问题往往有助于新概念或新理论的产生。如数学中的无穷小悖论，康托尔悖论，罗素悖论；物理学中的麦克斯韦佯谬；天文学中的光度佯谬、引力佯谬就是这方面的例子。佯谬是从一个理论中能推出它不能成立的结论。佯谬或者表明理论本身有缺陷，或者表明理论中蕴含着未被人察觉的深刻内容。悖论和佯谬的提出，都会成为进一步探讨的科学问题，推动理论研究的进一步深入和发展。

（三）不同观点、学派之间的争论中发现问题

自然界是一个具有多样性的统一体，正是由于自然界中运动形式的多样性，因而自然科学有许多不同学科分别从不同侧面对之进行研究。然而自然界又是一个统一的整体，所以各门学科之间必然存在着相互联系。由于各门学科的诞生和成长有先有后，科学工作者获得的科学资料不尽相同，加之他们的知识水平、实验条件、研究方法等也有较大差异，所以各门学科理论之间存在矛盾是常见的。如果不同的科学理论，在某些方面各自都取得了成功，但是它们之间却存在着矛盾和不一致，那么就会提出问题来。如生物进化论和热力学理论在各自的范围内都能解释许多现象，两者所反映的物质系统发展的时间箭头却恰恰相反。达尔文的进化论揭示了生物的演化是自发地向有序度增加、熵减少的方向发展；而热力学第二定律则表明，孤立系统的自发过程是向着有序度减少、熵增加的方向变化。如何统一两者的矛盾问题，普里高津通过对远离平衡态统计力学的研究，建立了耗散结构理论，解决了这一问题。

其实，在一门学科内部也存在不同学派之间的争论，它们之间的矛盾也是科学工作者发现问题的途径之一。例如17世纪末至19世纪，对光的本性问题存在着微粒说和波动说的争论。1905年，爱因斯坦在普朗克的量子论的基础上提出了光量子假说，认为光具有波动性和粒子性，把光的波动说和微粒说统一起来，有力地推动了科学的进步。

（四）从社会需要同现有生产技术手段不能满足这种需要的矛盾中发现问题

人类生活在世界上有多种多样的社会需要，有时由于受到现有的生产技术手段或科学理论水平的限制，因而不能满足这些社会需要，这就产生了尖锐的矛盾。在这些矛盾中发现问题尤其值得科学工作者的注意，因为这些问题的发现和解决不仅能直接满足人们迫切的社会需要，而且还能推动生产技术和科学的进步。如由于通讯工程和自动控制系统和信息工业等新兴工业发展的需要，提出了电子计算机及其应用问题。农业增产的需要、培养优良品种的农业技术研究等向遗传学提出了研究的问题。

（五）在各学科之间的空白区或接触点发现问题

各学科之间的空白区或接触点，是科学园地中未开垦的“处女地”，蕴藏着许多“未解之谜”，是最易提出科学问题，最有希望获得成果的地方。例如，1887年瑞典化学家阿累尼乌斯就是在“分子科学和原子科学的接触点”上发现问题并加以研究，从而建立起关于电解质的电离学说。20世纪30－40年代以来大量交叉学科、边缘学科的建立，更证明了各学科之间空白区或接触点，这已成为科学问题的重要来源之一。

总而言之，发现问题的途径是多种多样的。科学工作者应该有意识、有目的地培养自己的判断力、洞察力、想像力和逻辑推理能力，在科学研究中做有心人，随时准备发现问题，提出问题，解决问题，争取为科学进步做出贡献。