运用供求理论分析问题的案例

(三)选题的来源

1．社会实践中提出来的问题

学术研究要满足社会实践的需要，那么，社会实践中提出来的问题就是亟需解决的问题。有些问题是直接提出的，有些问题则需要研究者去深入发掘，即透过现象抓本质、提炼出学术问题。如全球新增癌症病例逐年上升，研制抗癌药物是人们在现实生活中迫切需要解决的问题。

【案例】

2009年度诺贝尔生理学或医学奖由三位美国科学家共同获得。他们发现了由染色体根冠制造的端粒酶，这种染色体的自然脱落物将引发衰老和癌症。简单说来，端粒变短，细胞就老化。相反，如果端粒酶活性很高，端粒的长度就能得到保持，细胞的老化就被延缓。由此使人们对细胞的理解增加了新的维度，清楚地显示了疾病的机理，并将促使人们开发出治疗癌症的新疗法。

【案例】

超级钢也称为新一代钢铁材料，它通过提高钢的洁净度、细晶化和均匀性，使量大面广的普通结构钢在保证其他性能要求的前提下，大幅度提高强度，从而提高性能价格比。超级钢的思想提出后立即成为钢铁领域令人瞩目的研究热点，钢铁生产大国、强国之间展开了一轮新的国际竞争。我国于2001年在国家高技术研究发展计划(863计划)中安排了题为“500MPa碳素钢先进工业化制造技术”的超级钢开发项目。该课题采用了研发单位—生产单位—终端用户一体化联合开发模式，获得了成功。2002年宝钢、武钢、本钢、珠钢、首钢共生产了5000多吨400～500MPa超级钢板材，大幅度超额完成了年度指标，实现了我国钢铁生产技术的历史性突破。

应该看到，他们的研究成果之所以有价值，首先是因为他们研究的问题有价值，即他们抓住了好的课题。

2．有待发展的理论问题

任何真理都具有绝对性和相对性。相对性指的是真理在广度和深度上是有限的、有条件的、相对的。因此，科学理论都有一定的不完备性，有待完善和发展。很多科学发现都是从质疑权威理论开始的。

【案例】

牛顿根据光的直线传播现象提出，光是从光源飞出来的微粒，在真空或均匀物质内由于惯性而作匀速直线运动。牛顿的微粒说很容易解释光的直线传播、反射和折射现象，却不能解释几束光交叉相遇后彼此毫无妨碍地继续传播。惠更斯反对牛顿的微粒说，他根据声和光的某些现象的相似性，提出光是一种波。惠更斯的光波动说不仅能解释光的反射、折射现象，而且能解释微粒说不能解释的光照射到两种介质交界面处同时发生的反射、折射现象和几束光交叉相遇后毫无妨碍地继续传播。但光的波动理论并不能完全推翻光的粒子理论。后来，爱因斯坦认为，光具有波粒二象性，既具有粒子性，又具有波动性。可见，已有理论的不完善、不自洽等等，反映学术发展自身的需求，也是进一步研究的课题之源。

【案例】

在1900年巴黎国际数学家代表大会上，希尔伯特发表了题为《数学问题》的著名讲演。他根据过去特别是19世纪数学研究的成果和发展趋势，提出了23个最重要的数学问题。这23个问题通称“希尔伯特问题”，它们揭示了当时数学理论的不足，成为许多数学家研究的课题，对现代数学的研究和发展产生了深刻的影响，并起了积极的推动作用。

3．科学空白区

科学空白区大多是新兴学科、高新技术领域。这些领域有很多有价值的新现象、新问题。如新材料科学。

【案例】

太赫兹是一个电磁波频段，它介于电波高端——毫米波和光波低端——远红外线之间，由于其波长与大分子尺度相当，所以可能存在许多应用价值，正在成为迅速兴起的新兴科学领域。

【案例】

平流层介于对流层和电离层之间，对于基于空气动力学的航空研究来说，平流层的空气太稀薄;而对于基于轨道力学的航天研究来说，对流层空气阻力太大，因而对它的研究甚少，仍是一片科学“处女地”。近年来，由于它的潜在应用价值(如平流层浮空器可以成为独具优势的通信和遥感应用平台)逐步被人们认识，平流层也成为一个新的极具潜力的新型研究领域。

4．交叉学科领域

在科学史上，新的突破往往是在交叉学科领域。这意味着，一方面，已有学科的核心领域的研究已经比较密集因而成熟，在其边缘的研究则往往相对不足因而存在更多的创新机遇，而学科的边缘往往是与相近学科交叉的;另一方面，“他山之石可以攻玉”，借助其他学科的方法和理论，有时获得对于本学科问题的新的观察研究视角和途径，从而增大突破的可能性。

【案例】

伊里亚·普里戈金教授，由于对非平衡热力学尤其是建立耗散结构理论方面的贡献，荣获了1977年诺贝尔化学奖。耗散结构理论是指用热力学和统计物理学的方法，研究耗散结构形成的条件、机理和规律的理论。应该说，这一成果就是学科交叉(力学、物理学和化学)的产物。而在耗散结构理论提出后，又被广泛地应用到物理学、天文学、生物学甚至经济学、哲学等多个学科领域。因为广义的耗散结构可以泛指一系列远离平衡状态的开放系统，它们可以是力学的、物理的、化学的、生物学的系统，也可以是社会的经济系统。

5．理论的实际应用

获得理论或理性认识的目的，最终是要指导人们的实践。因此，理论必须和实际相结合。寻找到理论和实际的结合点，是有价值选题的重要来源。

【案例】

激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。它的原理早在20世纪初即被提出，但它的应用却一直在发展并先后取得一系列突破，如激光焊接、切割、打标、打孔;激光诊断、治疗、涂敷等。最近，又不断开拓出激光在生命科学技术、新材料科学技术等方面的新应用。

6．不断涌现的新现象、新问题

物质世界处在不断运动、变化、发展过程中，不断涌现出新的现象和问题，需要人们进行研究，了解其运行机制和内在本质。例如，科学技术像一把双刃剑，既能通过促进经济和社会发展以造福于人类，同时也可能在一定条件下对人类的生存和发展带来意想不到的消极后果，如何避免和消除其消极后果就成为重要的新课题。在人类社会发展从传统工业化向可持续发展的新模式转轨的当代，环境和资源问题正在成为最受关注的研究课题来源。

【案例】

1962年，美国生物学家蕾切尔·卡逊出版了科普图书《寂静的春天》，书中收集了大量的材料，集中描述了因六六六、DDT等剧毒化学农药的过度使用，给生态环境造成灾害的场景。书的末尾以生动而严肃的笔触，讲述了一个恐怖的场景:春天来了，大地上有几只鸟扑棱扑棱翅膀倒下去了，尽管是春天，但整个地球一片死寂，一片寂静，再也没有鸟语虫鸣。的确，化学农药对控制农作物病虫害起了重要的作用，但是其污染空气、水源和土壤，严重威胁了人类健康和生存环境。如何研制出高效、环保的农药是科技工作者的紧迫任务。于是，生物农药开发受到空前重视。比如，棉铃虫是较常见的棉花害虫之一，中科院武汉病毒所专家巧妙地提取非洲毒蝎子身上的毒素，利用基因重组技术，制成了生物农药——“重组抗棉铃虫病毒”，可使棉铃虫的死亡时间缩短至2天以内。在研制出这一生物农药后，专家们又花了4年时间，经过实验室、5亩以下的中间实验地和45亩以下半封闭实验地进行环境释放实验等，证实“重组抗棉铃虫病毒”对于棉铃虫的天敌、环境以及水体等均是安全的。