如何培养科研思维? 第二篇

作者:酸菜
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基础科研的设计思维怎么培养?看美剧也能和科研联系起来? 设计师思维的科研思路你听说过吗?

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我最近一直纳闷,好像不少研究生不知道怎么样开启自己科研阶段的学习和研究,就此我结合自己的经历谈谈自己的看法,希望能对在读的各位科研新生有所帮助。

希望各位科研新生记住:知识来自文献!从研究没有开始直到研究做完,从头到尾,你都离不开查阅文献。查阅文献是为了不重复别人的工作,为了激发新的想法,为了站到本领域的前沿。如果你一年不看文献,那么,你已经在这个领域里out了。

清华大学生命科学学院王继纵说,像《细胞》、《自然》、《科学》这三本杂志基本是他每天都需要专门规划时间来阅读的,研究领域内国际期刊的最新研究成果能让他不断开拓眼界。

希望你养成文献阅读的良好习惯,熟知如何将文献内容转化为内在的科研思维,并运用到论文写作中。

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一.文献阅读的正确姿势

初看文献的三个步骤:

1.先通读各个小标题,也就是results部分,弄清楚文章的思路和内在联系。

2. 看每个小标题对应的结果图和图注,了解文章通过什么手段来验证科学假设,不明白的地方进行标记。

3. 最后再把全文通读,根据做好的标记到文中找具体的解答,做好阅读摘要,注意作者在discussion部分的写作方式和经典句式。

通读文章前需要准备的问题:

1.文献解决了什么问题?是否发现了新的机制、新的biomarker还是新的药物作用靶点等等。

2. 这个问题重要么?为何重要?这点在introduction里面作者会提出交代,即文章研究的背景和意义。

3. 作者提出了什么假设来解决上述问题?理论依据是什么?

4. 作者通过哪些方法来验证他们的假设?你还知道其他什么方法?要注意你的实验室/你手头上可以实现其中哪些方法,以后遇到此类的问题就可以采用啦。

5. 这些方法是否符合论证假设的需要? 是否不够全面还可以有其他的补充?还要考虑实验材料涉及到哪些?细胞、动物、临床是否都覆盖到了?

6. 作者为什么这样设计实验?有什么创新?实验证据是如何一步步得出的?

7. 所有的实验结果图都可以看懂吗?

8. 文章是如何描述结果、如何解析图表趋势,论据如何组合,如何表达自己的观点?

9. 写作上的亮点有哪些?

10. 文献的总思路图?(问题、设计、方法和讨论的逻辑关系是什么)

看完思考文献还没有解决的问题?即文献的减分项,机制是不是做的不透,创新性是否不足。要是自己接着此方向继续做,哪些是在我所在工作条件下可以做的,哪些必须要做,哪些别人肯定比我做得更好更快?

有人说过一篇文献最重要的部分依次是:图表,讨论,文字结果,方法,这也是不无道理的。对一个领域熟悉之后,能做到仅通过阅读图表及其说明文字即能把握文章的方法、结果,在最短的时间内把握最必要的信息的要求。或者发展到定期查新得到的文章只须看摘要、图表即可,个别涉及新方法或突破性结果,再看讨论,文字结果和方法。

如果时间充裕,discussion部分还是要重点研读一下,特别是遇到CNS级别的paper的时候。这部分会把文章的精髓,idea的创新性,作者的实验设计逻辑再阐述一遍,图表的趋势解析,论据的组合,写作的亮点都是可以学习的地方。

文献精读的三种思维

文献精读是科研人必不可少的功课。精读的主要目的是要把文章的内容真正消化掉,要转化为你自己可以运用的东西。精读的方式分为三种,它们包括“验证型阅读”、“挑刺型阅读”和“总结归纳型阅读”。

1.验证型阅读——模仿者

这时候,你的角色是一个模仿者。就是拿到一篇好文章,暂不看文字内容,先把图和表挑出来,根据图和表的内容想想你来写这篇文章,你会怎么写,包括大的结构框架、组织逻辑,以及如何引入问题,如何进行结果陈述,如何引申出结论等,然后再看作者是怎么做的,反复体会你想的和你看的有哪些不同。当你的想法和作者的雷同程度越来越高,你的水平也在不知不觉之中越来越高。

这种“图表——思索——验证”的阅读对提升思维非常有效。当你做实验后得到的就是几个表、几个图,如果有意识地经过了“验证型阅读”的训练,你就会知道该怎么从更高、更好的角度来写你的文章。同样的数据,有的人可以发10.0的文章,有的人可能只能发5.0的文章,为什么有这种差别?这种差别其实就是在平时阅读文献的过程中慢慢积累出来的。

2.挑刺型阅读——评论者

这时候,你的角色相当于一个评论者了。是一种更高层次的精读方式,需要有评论的一些基础。挑刺就是找不足,能挑刺说明你不仅消化了文章的内容,而且还能比作者看得更深、更远。很多高档次杂志经常会刊出针对新文章的评论性短文,这实际上就是一种挑刺型阅读。“挑刺型阅读”可以提供新的研究思路,如果你立志于从事科学研究,撰写课题申请书是必须的能力之一。课题申请最重要的就是有新的idea,“挑刺型阅读”可以为你今后从事科学研究的选题提供良好的训练。

3.归纳总结型阅读——专家型

这时候,你的角色则是一个高屋建瓴的专家了,是一种宏观视野下阅读,是对多个“单”研究的归纳性思考,是对本领域的研究现状和发展趋势的总结和把握。每个人都可以总结,但要真正总结到位并对发展趋势进行合理、准确的预测却需要很强的能力,一般初涉研究的硕士很难达到这一水平,“大牛”才能很好地做到这一点,不是大牛,不是专家也没关系啦,因为大牛不是天生的,也是从研究生开始慢慢修炼出来的,你可以尝试性按照这种思维去做,量变到质变,说不定哪一天你成大牛了。

这三种精读的思维模式,也反映了我们文献阅读的三种境界,某一天,你对归纳总结型阅读已经游刃有余了,那么恭喜你,你成为“大牛”了。
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二.科研新生最忌讳的几点:

1)被动,要导师“背着走”。

研究生的创新意识不能丢,要随时考虑着自己的课题应该如何改善、完善和改进,而不是等着导师来催你做什么你才去做什么。

2)以为Idea是来自导师。

Idea从什么地方来?不是靠导师,要广看文献。当然,如果导师直接告诉你一个Idea,那也行,但是更多情况是你做的那部分要完成并写出一篇论文,导师并没给你Idea。这时候如何自己寻找科学问题?答案是看文献,可以粗略地看,只看标题、摘要和图表!一个硕士生在你做研究期间,行业里的文献你没有掌握40篇以上的话,你的研究可能存在很多问题。在看了别人在你这个领域做了什么,还有什么没有做,你想说明什么问题?找到这个问题就找到了你的Idea。

3)等着导师教你作图做表,问导师如何写这个论文。

要把你的研究数据写成稿件,不是去问导师,而是“问”广泛的文献!更得花时间看文献,这回是详细的看。如果是第一次写论文,你可以仿照那些好文章的形式,但不是仿照内容。写每一部分的时候都先看看人家这部分是怎么写的,想想这部分的主要功能是什么(我已经给部分研究生做过Hou to write a research paper?的报告,在这里就不详细写了)。我想没有一个导师会教你如何做一个图或表,也没有导师会帮你把论文写好!

4)没有团队意识,计较个人得失。

不管是一般工作还是研究工作,团队精神都是放在首位的。积极帮助同学做实验或讨论课题都要不恋惜自己的知识,也向同学请教自己的不懂之处。

5)不缺基本生活费的情况下,为追求奢侈的生活而去社会上兼职。

花去很多时间做兼职,耽误了学习和课题进度,得不偿失。

三. 你可以问导师的八件事,也是导师会帮你做的八件事是:

第一件,你想出选题跟导师讨论。

导师会给你建议是否有意义、是否可行、是否同意你做,也或许是让你再看更多的文献资料来论证这个选题是否有新意或是否有可行性,最终告诉你能不能做这个选题,除非是你导师课题要求做的选题可以直接确定要你做;

第二件,你设计出来的方案跟导师讨论。

导师帮你修改方案,建议你如何去修改完善,最终敲定并告诉你可以实施;

第三件,方案实施过程中自己解决不了的困难。导师会帮你;

第四件,对研究的数据结果可疑。

自己查找并分析原因后,需要与导师讨论其原因并获得导师的意见,决定是否补充该部分试验;

第五件,自己写出该部分研究的论文,交给导师修改。

导师会提出哪些地方需要如何完善和论证,哪些地方不够规范等,返回给自己修改;

第六件,自己查好各个相关期刊的特点、审稿时限长短和影响因子等,跟导师汇报后,导师帮你敲定投哪一个期刊

然后你按期刊格式非常详细的规范格式,连同参考文献格式、符号等都完全规范后,自己上网完成投稿;

第七件,有的期刊需要导师确定才能完成投稿。

这时候需要提醒导师帮忙同意确定;

第八件,返修回答信写好后,跟导师讨论获准返回编辑部,反复直到稿件接收并给编辑部授权。我认为,这是一个非常好的导师能做到的了,导师不是帮你写论文,只是指导你前进。

四. 哪些事情需要自己主动去做?

1)研一开学后,根据导师的研究课题,主动考虑那一块适合自己,自己对那一个方向的子课题有兴趣,初步查阅相关资料后,提出科学问题并找导师讨论选题,听导师的进一步安排。根据课题需要和科学问题来选题。

2)根据选题设计研究方案,详细到研究方法的每一个步骤拟如何实现,再找导师讨论。

3)根据导师的建议完成整个方案的修改,解决好每一个存在的问题。

4)依照方案实施试验。准备好一切器材、人力安排,并带领相关人员完成试验内容。

5)数据处理及分析。完成试验后,得到的数据要进行处理分析,最常见的比如方差分析、相关性分析、趋势图、分布图等可以表征你研究结果的图或表。做成图或做成表需要根据自己要说明的问题目标来选择最适合的表达方式,同一组数据做成图就不能再用表重复表达,即同样的数据用图或表来表示时只能选择一种。

6)根据结果涉及到的内容再次针对性的查阅大量文献,找出自己的数据与别人的数据之间的差异,思考这样的结果是否回答了我开始设计的科学问题?以及思考自己的结果能说明什么新问题?就此写出一篇好论文;或者从文献中,确定自己的结果与别人的结果之间的gap,写完一篇小论文。正常情况下,试验完成后一个月内能写完论文。在其过程中可以问导师一些诸如“您看我这样的趋势和分布,能否得出……这样的结论?”。成稿后返回给导师修改,再根据导师的建议完善稿件。

7)查看相关期刊的影响因子、各期刊的特点和审稿周期等,找导师汇报,敲定目标期刊。

8)准备好给编辑的信或期刊要求的letter,导师认可后,自己上网完成投稿。

9)稿件返修过程中,自己再查阅文献并首先完成修改,需要与导师讨论的地方再找导师讨论。自己起草好回答信后与导师交流,获准后方能将修改稿返回编辑部。

个人认为,如果你能主动做到以上几点,那么你在研究生期间真正学到了这个领域的知识,站到了本领域的前沿,也培养到了自己的科学思维能力。

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bossliu
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