選題
選題是科學發現與技術發明的起點。如果把一項科學發現或技術發明的全過程視為一場戰役的話，那麼，選題是該戰役的第一仗，這一仗打得好與壞對整個戰役的勝敗關係極為密切。英國科學家J.D.貝爾納認為，課題的選擇是發現與發明過程中最複雜的一個階段。一般來說，提出課題比解決課題更困難，所以評價和選擇課題，便成了研究的戰略起點。
縱觀科學史，可以看到那些揚鞭躍馬、縱橫馳騁在科技戰線上的科學名將，皆是選題的能手。他們善於觀察，能夠從蛛絲馬跡中發現大自然透露出來的秘密；他們多謀善斷，勇於放棄那些旁人認為很有意義的目標而去追捕新的目標；他們獨具慧眼，能正確地選擇突破口。那麼，他們是怎樣選題的呢？
選題的分析
選題，這本身就是一個值得研究的課題。“因為提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊問題，都需要有創造性的想象力，而且標誌著科學的真正進步”。（《物理學的進化》愛因斯坦，英費爾著上海科技出版社第60頁，1986年版）這不僅告訴我們一個有創見的課題，對科學的發現有著極為重要的作用，而且告訴我們選題是一項複雜的工作。為此先對選題作一個簡單的分析。
選題，根據不同的目的和要求，可分成各種不同的類型。如根據課題的來源，選題可分為：生產實踐型、科學理論型、意外發現型等等。根據學科來分，選題則有：基礎理論型、應用研究型、生產研製型等等。不同的分類方法各有千秋。綜合起來，可將課題分為如下五種類型：
一、物化型課題——科學理論向實際應用轉化的課題，屬發明型課題。工程師通常以這類課題作為主要任務。這類課題的特點是，先有比較完善、比較係統的定律、定理或理論體係，後人以這些理論為指導，製造出各種器件，使理論物化，變為直接生產力。1820年，奧斯特在研究過程中看到，通電導線會引起磁針旋轉，這是電磁效應最早的發現。到1831年，英國的科學家法拉第發現了電磁感應定律。這一定律證明了機械能可以轉化為電能。後來，法國的皮克希根據這個定律，用永久磁鐵做轉子製成了發電機。1867年，德國的西門子發明了自激式直流發電機。1870年法國的格拉姆發明環狀轉子。1873年德國的阿爾特涅發明了鼓狀轉子。至此，發電機成為電力工業中的一個重要組成部分，使法拉第的理論物化。攝影術、電話、無線電、雷達、原子彈、電視機、晶體管、集成電路……等技術成就，均屬這類課題。選擇這類課題的科技工作人員，需要一定的理論修養，特別是對所選課題涉及的理論，要有深刻的理解。
二、理論型課題——在實驗和實踐經驗的基礎上，對豐富的感性資料進行分析、研究，上升為理論。這類課題屬發現型課題，是善長理論研究的科技人員所關心的。它與上述課題相反，是對豐富的、雜亂的實踐材料加以製作和改造，從中揭示出隱藏在現象背後的規律。恩格斯提出，科學的發生和發展一開始就是由生產決定的，而且人的認識，主要地依賴於物質的生產活動，逐漸地了解自然的現象、自然的性質、自然的規律性。理論型課題歸根到底是來源於生產實踐和科學實驗。從科學史上不難看出，最早出現的科學理論是與生產實踐聯係最緊密的，如幾何學、力學、天文學……等。自然科學發展到今天，雖然有其新的特點，似乎直接來自生產實踐的課題越來越少，但是，要看到科學—技術—生產的周期越來越短，生產向科學研究提出了更高的要求。同時，科學實驗的作用日益增強，它為科學發展提供了越來越多的研究材料，如太陽能的利用，海洋能的利用，地熱能的利用，人口問題，環境問題……都是生產、生活向科學研究提出的課題。因此，從事科學發現與技術發明理論研究的科技工作人員，必須十分關注生產實踐提出的各種問題，熱情地解決這些問題，提出新的理論。選擇這類課題的科技工作者需要掌握大量的第一手材料，具有較強的抽象思維能力。
三、驗證型課題——用實驗證實某一科學假說。這類課題可以是發現型，也可是發明型，通常是實驗工作者感興趣的選題。如著名的麥克爾遜—莫雷爾實驗，吳健雄的鈷60實驗，都是這類課題中頗有影響的成功的實驗。
目前，國外不少從事實驗的科技工作者，都在設計尋找引力波的實驗，企圖為廣義相對論提出實驗證據；不少從事高能物理研究的工作者，都在設法用實驗探索誇克問題。選擇這類課題為研究對象的科技人員，需要有高超的實驗技巧。
四、探索型課題——當原有的理論與新的實驗發生矛盾時，探索原有理論的適用範圍。這類課題屬於發現型，多半出現在科學革命時期。在物理學史上，相對論提出後，探討牛頓力學適用的範圍是這類課題中比較典型的一例。1905年6月，愛因斯坦發表了《論流體的電動力學》一文，完整地提出了狹義相對論，揭示了空間和時間的聯係，引起了物理學理論的革命。1913年發表了同格羅斯曼合著的論文《廣義相對論和引力理論綱要》，提出引力的度規場理論。相對論告訴人們，當任何物體作高速運動時（接近光速時），會出現二個現象：一是物體縮短了（如果你用尺同時測量這物體的兩端，就會發現該物體比原來短了，與運動方向垂直的一端收縮了）；二是在這物體上的時鍾比放在地球上的時鍾慢了（當然，這都是以光速為極限）。可是，牛頓力學告訴我們，空間和時間都是客觀存在的。一個物體無論處於靜止狀態，還是處於運動狀態，其占據的空間總是相同的。在這物體上的時鍾與別處運動物上的時鍾始終是相同的（當然，兩鍾具有完全相同的精度）。二種說法哪一種對呢？經過探索得知，兩者皆對。根據相對論的觀點，一個物體不可能有比光速更大的速度。光速是所有物體所能具有的速度的最大限度。如果一個物體相對於別的速率等於光的速率，那麼它相對於岸的速率也等於光的速率。將速度加上或減去的簡單的力學定律在這裏不再適用了，或者更確切地說，它對低的速度若不求精確還是可用的，但是對於接近光速的速度就不能應用。表示光速的數明確地現顯在洛侖茲轉換中，它並不象經典力學描述的，速度可以無限大，而是有極限的。這個更為普遍的理論與經典轉換和經典力學並不矛盾。反過來，當速度在非常小的極限情況下，我們又回到舊概念上來了。（《物理學的進化》愛因斯坦、英費爾著）探索型課題不僅可通過理論計算解決，也可用實驗來解決。但是，它要求科技人員具有明察秋毫的判別能力和清晰的分析能力。
五、開拓型課題——其一是利用原有的科學理論去開拓新的領域。這類選題既有發現型，又有發明型，研究這類課題的科技人員越來越多。這一情況的出現，是與當代科學技術發展的“積分化”特點相聯係的。所謂積分化是指學科之間不斷滲透，邊緣學科不斷產生，從而填補了早期各學科之間的空隙。如化學物理、生物物理、地球物理、天體物理、生物力學、地質力學、地質化學、生物地球化學……等等。邊緣學科填補了數、理、化、天、地、生六大基礎學科之間的空白。此外，還出現了控製論、信息論、係統論這些橫斷學科。創建這些邊緣學科和橫斷學科就屬這類課題。控製論是自動控製、電子技術、無線電通訊、神經生理學、生物學、心理學、醫學、數理邏輯、統計力學等多種學科雜交的產物。在它的醞釀階段，維納、別格羅、羅森勃呂特吸取了謝靈頓和巴甫洛夫神經生理學的研究成果以及數理邏輯的成就，特別是伸農的類布爾代數在電工開關係統研究中應用和其他工程技術人員在濾波和開關電路方麵的研究成果。在形成階段，不僅吸取了神經生理學家匹茨和數理邏輯學家麥克卡洛合作在神經生理學方麵取得的成就，馮.諾意曼與經濟學家摩根希吞合作創立的《博弈論與經濟行為》的成就，而且吸取了墨西哥國立心髒研究所與羅森勃呂特共同進行的涉及反饋主題的神經方麵的實驗成果。從這事實中可以看到，這類課題要求研究者具有深厚的專業造詣和廣博的知識。