科研技能应用——笔记

主要内容来源:B站UP主 做科研的大师兄

一、科研思维建立

(一) 研究领域入门

  • 阅读硕博学位论文,初学者只需选择性阅读论文中的综述部分
  • 通过几篇研究方向高度相关的论文综述部分学习,可以保证快速高效在研究方向上进行观念和思维入门。
  • 完成研究方向的观念入门后,就是对具体的研究内容进行快速入门,这时重点关注论文的研究成果和讨论部分,指导该领域研究主要做哪些实验,证明什么问题,用了什么方法等。
  • 最后,需要进行研究方法入门,集中将搜集到的论文中方法部分进行整理学习,相互比较,确定为了回答某种问题而采用哪种研究方法,具体如何实施等细节。
  • 外文文献研究确定创新性 + 课题思路及实验设计 + 实验方法和实验用品准备

1、检索筛选优秀博士论文

  1. 检索方法
    • CNKI——高级检索——主题(大方向)/篇名(小领域)——博士论文
  2. 筛选方法(找出优秀论文)
    • 985等高校博士论文——下载后人工筛选——目录 / 结果 / 已发表文章
    • 找出5-10篇优秀论文,进行科研入门学习

2、整体认识博士论文框架

扉页—中英文摘要—目录—前言—方法—结果—讨论—参考文献—附录(文献综述、材料及结果附图)—致谢—读博期间成果(已发表文章

文章采用的方法部分在后续了解时重点查看

3、博士论文阅读及笔记整理 ※※※※※

思维导图构建科研逻辑(Logic + Think level

  1. 结合目录构建文献整体逻辑框架
    • 对目录进行提炼总结直接引用来做脑图节点
    • 对节点进行表型(现象)机制分类
    • 找出主体框架来分析该文章
  2. 查找结果部分填充实验方法细节
    • 对机制部分进行细分,构建逻辑关系(递进及因果)
    • 用箭头指出每个逻辑之间的关系,注明关系后在进行分析
  3. 文献阅读的目的
    • 不是以记忆知识点为目的!!!
    • 记忆上层主体逻辑框架
    • 知道具体细节如何查找/询问(细节无需记忆,做了就自然记住了)

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(二) 逻辑思维与设计能力

1、什么是科研逻辑?

本质上是因果关系论证逻辑,做课题的过程是对一段因果上下游关系的论证。

科研逻辑中的因果关系如何论证?

  • 通过rescue实验——柯霍氏法则(因果关系论证法则)
    • 病原体和疾病表型具有相关性
    • 去除病原体,疾病表型减弱
    • 相同病原体再次感染,可以重新出现疾病表型(rescue)

2、什么是科研逻辑思维?

我们应该具有的一种思路,通过这种思路来帮助我们,在帮助我们做科研的一个过程中,将存在的逻辑关系给它建立起来

  • 科研——常见形式是课题研究,主要是提出科学问题,针对科学问题提出解释它的科学假说,并通过实验来验证该假说的过程
  • 逻辑——本质上是关系,包括是非/因果/上下等各种关系
  • 思维——构建起逻辑关系的思路、想法

3、什么是课题设计能力?

  • 课题设计能力就是能够提出可靠work model的能力

  • 基于文献 + 实验结果 + 逻辑推理(排除法、类比法……)

4、如何提升逻辑思维与设计能力

  1. 研究课题是如何进行课题切入的(选题)?
    • 通过哪些基础数据,通过哪些文献,通过哪些怎样的逻辑推理,让他提出了这样一个科研问题
  2. 数据是如何进行挑选的(数据分析)?
    • 为了去解释这个科研问题,做了什么数据?做了什么实验?
    • 常常会做数据分析,通过这些数据,需要从中挑选一个切入点
    • 切入点是怎么选择的,有什么依据,通过读文献!
  3. 研究机制是如何进行锁定的(逻辑关联)?
    • 基于第二步的数据提出一种科学假说来解释第一步的科研问题
    • 主体的机制通过很多个逻辑环路,根据因果一环一环的关联起来
    • 研究解释它每个因果关系是怎么关联起来的,是怎么去把它给证实了
  4. 调控模式是如何进行架构的(整体架构串联)?
    • work model(模式图案)整体上是怎么架构起来的,第三步中每一个小块都能够串联起来,那么整体就是怎么关联的
  5. 研究模型是如何选择的(模型)?
    • 需要证实的科学假说,是基于实验的
    • 实验依赖的模型都是有一定要求的,每一篇文献都会有一些讲解!!!
  6. 调控关系是如何证明的(因果论证的逻辑严密性)?
    • 每一小块的逻辑关系是怎么证明这个因果的,实验的严谨性是如何保证的,读文献时注意作者是怎么证明的

(三) 如何自己找课题

参考:如何通过已知的文献报道提出创新性课题?

文献:已知性(精读解析,逻辑重建)

课题:创新性(未报道过,文献检索),意义(理论拓展,应用价值)

通过已知文献报道提出创新性课题为什么会觉得矛盾?

  • 根本原因:对概念或者对象的认识过于粗浅,缺乏深入思考!

文献已知课题创新矛盾破局方法

  1. 当对一个概念有一个很细化或很深入的理解之后,应该对课题的大方向进行细化
  2. 首先找到它里面的关键概念,然后对里面的每一个关键概念进行子概念的拆分,并将子概念进行记录分类(通过多读文献实现
  3. 积累一定量的文献后,才能知道各个子概念之间的关系
  4. 将各子概念列举出来,并用箭头画出它们之间的关系,可以清晰的得到哪些概念是研究过的,哪些概念是没有研究过的
  5. 通过这些文献已经得到的关系来提出自己的一个创新性课题(常用逻辑关联推理方法有:类比/排除)
  6. 提出的课题要有一定依据,不能随意、随机的组合,要注意没有报道的可能是因为前人发现不成立因此没有报道,要谨慎!!

二、文献资料应用

(一) 文献分区介绍

国外常用JCR分区,国内常用中科院分区

1、英文期刊分区

分区 占比 分区 占比
中科院一区 ~ 5% JCR一区(Q1) ~ 25%
中科院二区 5% ~ 20% JCR二区(Q2) 25% ~ 50%
中科院三区 20% ~ 50% JCR三区(Q3) 50% ~ 75%
中科院四区 50% ~ 100% JCR四区(Q4) 75% ~ 100%

开源期刊,简称OA(Open Access),任何人都可以免费的获取文献,这种期刊一般是作者付费出版,读者免费获取,相对而言,OA期刊容易发表一些。

OA期刊 非OA期刊
1.审核周期较短
2.需要出版面费
3.认可度相对较低
VS 1.审核周期较长
2.不需要缴费
3.认可度较高

2、中文期刊分区

中文核心期刊有哪些

  1. 北京大学图书馆“中文核心期刊”(又称北大核心或中文核心)
  2. 南京大学“中文社会科学引文索引(CSSCI)来源期刊”(又称南大核心或C刊)
  3. 中国科学技术信息研究所“中国科技论文统计源期刊CSTPCD”(又称中国科技核心期刊)
  4. 中国科学院文献情报中心“中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊”
  5. 中国社会科学院文献信息中心“中国人文社会科学核心期刊CHSSCD”(社科院核心)
  6. 中国人文社会科学学报学会“中国人文社科学报核心期刊”
  7. 万方数据股份有限公司的”中国核心期刊遴选数据库“

(二) 如何查全、查准文献

查文献时涉及的问题:

  • 什么是主题词?——人工定义的一个词,在主题词检索时可以关联到所有同义词

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  • 什么是副主题词?——在主题词的范围下,在进行限定的词:如肺癌的治疗

  • 如何确定主题词?——通过Mesh检索,随便输入一个同义词即可找到主题词

  • 如何确定同义词?——通过Mesh检索,找到主题词后,就可以找到所有同义词

  • 如何查全?——主题词检索 + 所有同义词高级检索(Why:文献主题词录入时间滞后与发表时间)

    • 例如 A是主题词,B是副主题词:
    • ‘A/B’[Mesh] or ‘A1’[Title/Abstract] or ‘A2’[Title/Abstract]…

1、查全文献

  • 特点:全面性,无遗漏
  • 方法:pubmed(医学领域)主题词检索+高级检索
  • 应用场景:课题 立题阶段 时查新,确保创新性

查全文献示例:巨噬细胞在肺癌治疗中的所有文献查全

主题词1:肺癌

副主题词1:治疗

主题词2:巨噬细胞

高价检索代码:

1
2
3
4
(肺癌/治疗[Mesh] AND 巨噬细胞[Mesh]) OR 
(肺癌所有同义词[Title/Abstract] AND
therap*[Title/Abstract] AND
巨噬细胞所有同义词[Title/Abstract])

therap* 代表所有以therap开头的词,包括了治疗的所有形式(therapy、therapeutic)

2、查准文献

  • 特点:精准性、高效
  • 方法:pubmed(医学领域)高级检索 + Google搜索 + 图片搜索
  • 应用场景:
    • 课题设计时查文献支持证据,找逻辑关联(通路与表型、基因与通路之间等关联
    • 数据分析挑选下游和上游机制切入点:通路或靶标(基因与基因,基因与通路之间关联)
    • 特定实验步骤、结果展示(实验方法及结果展示)

(三) SCI文献该怎么读

1、读哪些文献?

影响因子(Impact Factor, IF)是通过计算期刊的平均引用次数来评估学术期刊影响力的一种指标。通常,期刊的影响因子越高,表示该期刊的文章被其他学者引用的频次越高,其影响力也就越大。高影响因子期刊中的文章往往代表着该领域的高质量学术成果,因此影响因子也成为了研究者们选择投稿期刊的重要参考。

  • 主刊/大子刊(IF20+,如Cell/Nature/Science…):获取科研热点,借鉴科研思路,学习科研逻辑。
  • IF10 - IF20分文献:借鉴经典技术方法,学习经典科研套路
  • IF5 - IF10分文献:建议不看,在检索课题创新性时关注一下
  • 优秀博士论文:开始科研入门时一定要看。(研究生刚入门时)

2、读文献方法(概述)

①速读

此方法适用于刚开始进行课题研究。对于研究领域及研究方法等不熟悉的情况。此时,首先要确定研究方向的关键词或主题词,在pubmed进行文献检索,将相关文献导入endnote管理软件(主要选择10-20分的文献,一 般200篇左右),然后一定要集中精力逐个阅读每个文献的题目摘要,并同时进行记录整理归类。通过这种方式,可以在一周内快速完成200-篇文献阅读,从而达到在短时间内,集中快速阅读大量研究领域的文献,快速实现对研究领域的熟悉及了解并初步形成自己的研究思路。

②跳读

此方法适用于开展课题研究中涉及到一些研究方法细节引物序列试剂信息等查询的情况。此时无需从头到尾读文献,在确定文献中有自己所需特定信息情况下,直击主题,可以通过在文献文件中进行查找的方式(PDF打开用Ctrl+F调出查找功能),快速跳到文章对应区域,获取自己信息。

③精读

此方法适用于科研思维能力的更高阶提升,培养个人课题设计能力。通过速读大概了解研究方向和领域的前提下,我们仍然需要进一步通过更深入的文献学习,全面提升科研思维和课题设计能力。此时读文献没有技巧可言,就是不断追踪研究领域最前沿的文章(主刊或大子刊,一般是20+以上的文献)通篇阅读。通过仔细阅读Introduction部分,学习整个研究是如何切入的;Results部分,学习整个研究的逻辑是如何逐步切换递进的;Discussion部分,学习本研究的长处和不足以及未来研究趋势;Methods部分,学习文章的模型设计有哪些具体条件等。整体而言,文献精读是最重要的,是提升个人科研思维和课题设计能力最重要的途径!

3、读文献顺序(详细)

从中文文献到英文文献阅读顺序从6种途径展开:

中文硕博→中文综述→中文期刊→英文综述→英文期刊→英文硕博

  1. 中文硕博(学位论文)
    • 看完后大致对该领域有所了解
    • 接下来找创新点
  2. 中文综述(近几年)
    • 看一下中国有哪些科学家对这方面进行综述了
    • 看创新点的描述,有哪些是解决了的,哪些是没有解决的
    • 有大概了解的方向,如哪个领域有xx些问题,基本的技能在中文硕博论文已有了解
    • 提出想要做的方向
  3. 中文期刊
    • 找对应想要做的方向
    • 看有哪些人,研究了什么,用了什么方法来研究的,看有哪些方面的不足
  4. 英文综述(近几年)
    • 看创新点,综合国内外的问题来看,并且提出将来的发展方向
    • 对应自己已了解的信息,发现该研究方向确实是个问题
    • 看人家的综述是如何描写的,是否有方法自己没有了解到,对应的找英文期刊
  5. 英文期刊
    • 此时已经了解到了国内、国外在这个方向到底有什么样的问题
    • 看英文期刊中是否有更高深的、更好的办法已经解决了这样的问题
    • 开始自己创新点的研究和学习
  6. 英文硕博

(四) 读懂SCI文献—实战篇

参考:

(五) 文献汇报PPT制作讲解

1、文献汇报PPT该怎么做?

①总体框架(7项)

  1. 标题页面
  2. 通讯作者介绍页面
  3. 研究背景到科学问题(猜想/选题)确定页面
  4. 本研究最终证实(结果)的work model简介页面
  5. 结果部分图片逐步展示页面
  6. 再次介绍work model页面
  7. 批判性思考页面

②具体做法

  1. 标题页面——讲解文章发表时间及杂志名称
    • 包括题目,杂志名称,杂志接收文章的时间点、发表的时间点
  2. 通讯作者介绍页面——Google搜索,介绍通讯作者研究领域及所取得的成果
    • 通过文献找到通讯作者,使用谷歌搜索:作者名 + lab,找到实验室主页
    • 实验室主页会介绍他的研究领域及近期所取得的成果
    • 可以了解到作者是不是一个很有权威或影响力的人,这样就加入到订阅
  3. 研究背景到科学问题(猜想/选题)确定页面——如何引出科学问题
    • 将文章的introduction部分逐条摘录出来
    • 看作者如何根据这些背景提出怎样的科学猜想的,把科学猜想也放在这部分
  4. 本研究最终证实(结果)的work model简介页面——预先了解文章整体框架
    • 通过对work model部分(文章整体逻辑图)介绍,使听众了解文章整体框架
  5. 结果部分图片逐步展示页面——重点介绍科研逻辑如何逐步递进展开 ※※※※※
    • 按文献结果部分的小标题一个一个填进来,一个小标题一页ppt
    • 为了证明小标题做了哪些实验,把实验结果等信息填充进去,必要的细节进行标注
    • 每一个结果开始讲的时候,一定要讲作者为什么想去做这部分结果,文献原文每部分开头会有介绍,总结后填充到PPT
    • 有关联的结果单独做总结,将已证实的逻辑关系做出来图插到PPT中
    • 重点要介绍每一步的科研逻辑如何展开
  6. 再次介绍work model页面——总结文章整体研究模式
    • 总结上步介绍的各项结果
  7. 批判性思考页面——借鉴之处 + 不足之处
    • 辩证地思考一下这篇文章有哪些值得借鉴之处,发现哪些地方是不足之处

③重要原则

  • 总原则:让听众听懂(细节+逻辑)
  • 必要的细节需要标注、讲述(细节提示文字)
  • 逻辑关系递进过渡之处要标注
  • 总分总逻辑结构展开

2、文献汇报PPT该怎么讲?

①重要原则

  • 总原则:让听众听懂(细节+逻辑提示)
  • 必要的实验细节(样本分类、模型、条件…)需要标注、讲述
  • 不要赘述实验细节,重点讲清楚逻辑过渡及串联,结果到结论
  • 每部分结果的因果逻辑关系必须交代(每一个结果部分:为什么做?做了什么?得到什么结果?推出什么结论?)
  • 独立、批判性思考结果(辩证思考)

②框架流程

  1. 标题页面——讲解文章发表时间杂志名称
  2. 通讯作者介绍页面——介绍通讯作者是谁,来自哪个单位,近几年来研究成果是什么,研究领域及方向是什么
  3. 研究背景到科学问题(猜想/选题)确定页面
    • Introduction部分引出科学问题,定位原文中的逻辑关系词语
    • 每一段的最后几句,逻辑关系词:However、Therefore、Nevertheless
    • 琢磨逻辑整合的过程,讲述整合了什么样的内容,通过什么样的方法进行推理比较,提出了什么样的猜想
  4. 本研究最终证实(结果)的work model简介页面——先对研究结论进行讲解,让听众对整体框架有个了解
  5. 结果部分图片逐步展示页面
    • 重点介绍科研逻辑如何逐步递进展开的,讲解每个小结果是怎样展开的,讲清楚为什么要做这个实验,做这个实验的目的是为什么
    • 每个Results部分定位原文中的逻辑推理类词语+目的词汇
    • 每一段的前两句找逻辑推理类词Based onGiven thatAccording to……;目的词汇ToIn order toFor this purpose……
  6. 再次介绍work model页面——总结文章整体研究模式从细节重新回到整体
  7. 批判性思考页面——分两部分:借鉴之处 + 不足之处
  • 借鉴之处
    1. 思路:他这篇文章是如何提出科学猜想的?他的选题思路(表型)是如何经过逻辑推理来确定下来的?
      (实际应用:当独立做课题不知道从何下手时,应该怎么去思考,怎样去得到这样的科学猜想或选题)
    2. 方法:看文章中是如何找到每一个逻辑关系的下游靶标的,借鉴他的分析方法。(应用:比如他发现了某x的功能,接下来怎么去找该x是如何发挥这个功能的,看他做了哪些工作,当我们遇到类似问题时,也可以使用同样的方法)
  • 不足之处
    1. 创新型是否足够:比如文章提出的创新模型是不是别人已经报到过的,他的逻辑关系中有几步是他自己发现的
    2. 逻辑严谨性是否充分:比如他提出了一个研究模式,他有没有在研究模式的逻辑环路中每个关键环节进行回补实验,如果没有,就可以怀疑这个逻辑是不够严谨的
    3. 结果和结论是否一致:把文章从前到后完整的精读完后,要去考量一下实验结果与结论是否前后一致

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(六) 文献学习中应如何提问

提问是我们将文献中的科研方法思路内化为个人科研能力的最佳方式。

五个方面可供提出问题:概念,实验方法细节,实验结果解读,课题设计,逻辑框架

1、初级入门提问

①概念

  1. 实验技术、实验方法、专有名词
  2. 对以上三类词汇提出疑问,这些词汇是什么意思
  3. 如果得不到清晰的解答,就把这些名词单独提取出来做好标记,作为一个概念进行查找记录学习掌握

②实验方法细节

  1. 答案位置定位到ResultsMethods
  2. 对方法细节中涉及到的内容进行提问,如果不能得到清晰的解答,需要进行文献定位查找,找到对应的答案

③实验结果解读

  1. 答案位置定位到Results
  2. 对实验结果提出问题,结果证明了什么、为什么要做xx等等

2、高级进阶提问

④课题设计

  1. 如何提出科学猜想?(选题思路)
    • 定位到Introduction部分,找到其中的逻辑转折词,如However或逻辑因果关系的词Therefore,这种词后面的话基本就是科学猜想、科学问题
    • 前面的几句话就是提出科学猜想或科研问题的文献背景及其隐含的逻辑推理
  2. 如何确定逻辑节点
    • 需要定位到每个result小标题下面的第一段前两句话都会提到
    • 前两句话一般都会有结合文献背景,结合他们自己的一个实验结果等内容,找到他们下游的一个逻辑节点(就是下游实验是为了什么而做,做这种实验为了干嘛…)
  3. work model哪里创新?
    • 定位到文章的研究模型,结合通篇的研究结果,去考虑两个问题:第一,这个逻辑环路中有哪些环节是基于已知文献来建立起来的;第二,哪些环节是他们这次研究所发现的

⑤逻辑框架

  1. 逻辑严谨性是否充分
    • 需要定位到文献的模式图和results部分,查找有无进行rescue实验(挽救实验或回补实验)
    • 如果做了,查找rescue实验对应的逻辑节点是什么
  2. 结果结论的前后一致性
    • 思考结果结论是否一致,需要定位到results部分,并综合前后结果进行一个批判性思考
    • 如果前期发现的结果和后面发现的机制不相吻合,甚至前后矛盾,那么这点就是该文章的不足之处,这种地方不能学习

三、科研工具介绍

(一) 文献来源与阅读工具

1、文献查找来源

查询中文期刊一般用知网https://navi.cnki.net/knavi/

查询SCI外文期刊一般用:https://www.letpub.com.cn/?page=journalapp

查询计算机CCF评级的期刊会议一般用中国计算机协会(CCF)https://www.ccf.org.cn/Academic_Evaluation/By_category/

2、文献阅读工具

  • 打印纸质版
  • 知云文献翻译免费,可注释,看英文文献时可翻译)
  • Zotero(免费,文献管理软件,收集、管理和引用参考书目)
  • EndNote(收费,文献管理软件)
  • UPDF阅读器(需会员才能用完整功能)
  • 小绿鲸(需会员才能用英文翻译)

(二) 数据分析及作图

入门:OriginVisio、Matlab、Python、R语言(适用于大型数据)等

强化:Adobe Illustrator(数据作图及排版,画模式图)、Adobe Photoshop等

进阶:Blender、Keyshot、C4D、3Dmax等

(三) 写作工具

  • Microsoft Word
  • Latex:Overleaf、Textpage、Textlive+TextStudio、Vscode、Pycharm

四、论文写作要点

(一) 发表文章(小论文)

1、SCI写作经验分享——原则篇

参考:

985博后分享八年科研历程总结的SCI论文写作经验干货!

2、综述写作

参考:

实战流程-1:迈出综述写作第一步

实战流程-2:如何“抄”综述框架

(二) 毕业论文(大论文)

参考:

硕博毕业论文详细写作指南!

发了两篇一区SCI的我,因为盲审没过,被延毕了。。。

(三) 基金申请事项

  1. 协助导师完成一份基金标书
  2. 如何申请国自然
  3. 如何写国自然结题报告

参考:

  1. 硕士研究生科研培训01
  2. 学会这些科研技能后,我开始反向push老板进度太慢。。。