國自然項目如何寫“關鍵科學問題”？

國自然申請中，科研人員都會(hui) 遇到一個(ge) 繞不開的難題——如何凝練“關(guan) 鍵科學問題”。

在評審意見中，如果一個(ge) 項目被斃，常見的評價(jia) 往往包括：“關(guan) 鍵科學問題不夠明確”“凝練不充分”“科學價(jia) 值和創新性不足”等。

關(guan) 鍵科學問題不夠凝練，不僅(jin) 直接影響項目的中標率，甚至可能導致整篇申請書(shu) 的邏輯失衡、結構鬆散。

那麽(me) ，什麽(me) 是“關(guan) 鍵科學問題”？它到底該怎麽(me) 提煉？我們(men) 今天試圖幫助大家厘清這個(ge) 概念，真正提高申請質量。

1、什麽(me) 是“關(guan) 鍵科學問題”？

在國自然項目的框架下，關(guan) 鍵科學問題的本質是指科學研究中尚未解決(jue) 的重要理論或技術難題，是驅動該領域進步的核心內(nei) 容。

它並不是一個(ge) 簡單的研究目標，也不是一個(ge) 廣義(yi) 的研究方向，而是指需要深入探索、突破現有認知、具有科學價(jia) 值的問題。

通俗地說，關(guan) 鍵科學問題就是：

這個(ge) 領域裏最核心、最前沿、最值得研究的問題是什麽(me) ？

科學界已經做到了哪裏？目前最卡脖子的點在哪裏？

你的研究能填補的學術空白是什麽(me) ？

有些人可能會(hui) 說：“我研究的是XX方向，這就是我的關(guan) 鍵科學問題。”但實際上，“研究方向” ≠ “關(guan) 鍵科學問題”。比如：

方向：“材料科學中的高溫超導材料”

關(guan) 鍵科學問題：“如何通過晶格調控機製提高高溫超導材料的臨(lin) 界溫度？”

再比如：

方向：“機器學習(xi) 在醫學圖像分析中的應用”

‍關(guan) 鍵科學問題：“如何解決(jue) 醫學圖像樣本小、標簽昂貴導致的深度學習(xi) 模型過擬合問題？”

‍一個(ge) 合格的關(guan) 鍵科學問題，必須精準到一定的深度，同時要符合科學探索的基本邏輯，而不是泛泛而談。

2、“關(guan) 鍵科學問題”不是這些東(dong) 西

在實際撰寫(xie) 中，很多人容易把關(guan) 鍵科學問題搞錯，常見的錯誤包括：

（1）把技術手段當作科學問題

錯誤示例：“本研究擬采用深度學習(xi) 方法來提高遙感影像的分類精度。”

正確方式：應當圍繞深度學習(xi) 在遙感影像分類中的科學挑戰展開，比如“如何在低標注樣本條件下提高遙感影像的分類精度？”

（2）把研究目標當作科學問題

錯誤示例：“本研究的目標是構建一種高效的抗腫瘤納米藥物。”

正確方式：應當提出科學問題，比如“納米藥物如何在體(ti) 內(nei) 實現靶向富集，並有效逃避免疫係統清除？”

（3）隻描述現象，不深挖機製

錯誤示例：“當前氣候變化對生態係統造成了嚴(yan) 重影響。”

正確方式：應當提出機製層麵的問題，比如“全球變暖如何通過改變土壤微生物群落影響森林碳匯能力？”

（4）問題太大，不可解

錯誤示例：“人類如何徹底治愈癌症？”

正確方式：應當拆解成可研究的科學問題，比如“腫瘤微環境中的代謝物如何影響T細胞的免疫抑製作用？”

3、如何凝練“關(guan) 鍵科學問題”？

那麽(me) ，如何才能真正凝練出一個(ge) 好的關(guan) 鍵科學問題？以下幾個(ge) 思考路徑可以提供參考：

（1）從(cong) 學科前沿入手‍

關(guan) 注本領域國際權威期刊和會(hui) 議，特別是綜述論文（Review）和熱點研究進展（Hot Topics）。‍

查閱最新的國家科技發展規劃，看看政策導向和“卡脖子”問題是什麽(me) 。

關(guan) 注頂級研究團隊的動態，看看他們(men) 最近幾年研究的核心內(nei) 容是什麽(me) 。

（2）從(cong) 已有研究的瓶頸出‍

研究現狀如何？已經做到了哪一步？‍

目前的主流方法或理論有哪些不足？‍

還有哪些實驗現象、計算結果或理論推導解釋不清楚？‍

例如，在新能源材料研究中，當前鋰電池的高能量密度和循環壽命難以兼顧，那麽(me) 科學問題就可以聚焦在“鋰金屬負極的枝晶生長機理及其抑製策略”上。

（3）從(cong) 交叉學科角度切入

很多領域的突破，往往來自於(yu) 不同學科的交叉融合。例如：

人工智能 + 生物醫學：如何利用AI加速新藥靶點發現？

‍量子物理 + 計算機科學：量子計算如何提升優(you) 化算法的效率？

生態學 + 遙感技術：如何利用遙感數據精確監測全球生物多樣性變化？

如果你在一個(ge) 交叉學科領域內(nei) 研究，建議站在多個(ge) 學科的角度，尋找它們(men) 的結合點，往往能找到獨特且有價(jia) 值的科學問題。

（4）從(cong) 實際應用挑戰反推

雖然國自然重點關(guan) 注基礎科學，但很多基礎問題來源於(yu) 現實需求。比如：

現在的癌症治療方法為(wei) 什麽(me) 會(hui) 出現耐藥性？

為(wei) 什麽(me) 現有的風電葉片材料容易疲勞失效？

‍為(wei) 什麽(me) 大規模光伏發電會(hui) 影響電網穩定性？

‍從(cong) 實際問題出發，深入到基礎層麵，找到背後的科學機製，往往能形成既有應用價(jia) 值、又有學術意義(yi) 的關(guan) 鍵科學問題。

4、如何寫(xie) 進申請書(shu) ？

在申請書(shu) 中，“關(guan) 鍵科學問題”通常體(ti) 現在以下幾個(ge) 部分：

立項依據：需要交代清楚問題的背景、現狀和挑戰。

科學問題的提出：用精準的語言描述你要研究的關(guan) 鍵問題。

‍研究內(nei) 容與(yu) 方法：圍繞關(guan) 鍵問題，展開具體(ti) 的研究任務。

‍創新性與(yu) 科學價(jia) 值：強調該問題的解決(jue) 如何推動學科發展。

建議采用遞進式邏輯：

先介紹研究背景，引出問題的科學價(jia) 值；

再分析已有研究的局限性，說明為(wei) 什麽(me) 這個(ge) 問題還沒被解決(jue) ；

最後提出具體(ti) 的關(guan) 鍵科學問題，並闡述研究思路。

一個(ge) 好的關(guan) 鍵科學問題描述，應該做到：

邏輯清晰（背景 → 瓶頸 → 問題）

語言精準（不泛泛而談，避免“模棱兩(liang) 可”）

具有挑戰性（既要有深度，又不能是無解的問題）

5、總而言之，言而總之‍

關(guan) 鍵科學問題是科學研究的核心驅動力，它不是研究目標，也不是技術手段，而是科學上的未解之謎。‍

避免常見錯誤，確保問題具體(ti) 、可解、有學術價(jia) 值。

‍從(cong) 前沿、瓶頸、交叉學科和現實需求等角度入手，尋找真正值得研究的問題。

‍寫(xie) 作時要邏輯清晰、語言精準，避免空泛表達，讓評審專(zhuan) 家一眼就能看到你的研究價(jia) 值。

最終，成功的國自然申請，拚的不僅(jin) 僅(jin) 是研究內(nei) 容，更是問題的凝練能力。選對關(guan) 鍵科學問題，就是邁出了成功的第一步。

我們(men) 接下來會(hui) 繼續講申報中的其它重要問題。