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论文|大学进阶手册：科研新手该如何读文献？

论文|大学进阶手册：科研新手该如何读文献？
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终于 ， 研究生也开学啦！又有一批新学子要开启自己的科研之路了 。 对于他们来说 ， 读文献可能是最先经历的考验——面对一项课题 ， 要先通过文献积累相关知识 。 但我们在浩如烟海的文献中找到了相关论文后 ， 哪一篇又该精读？如何找准论文精华之处？本文作者王威教授 ， 主要基于理工科学科特点 ， 给初入科研领域的同学讲述读文献的门道 。 为提高可读性 ， 文中涉及的专业研究内容作了模糊/生活化处理——王威课题组（遗憾地）并不研究红烧肉 。
撰文 | 王威（哈尔滨工业大学（深圳）教授）
X同学 ， 展信佳 。 自从你进组已经有两个月了 。 昨天你来信说你搜了很多文献 ， 但读得头大 ， 没什么进展 。 为师思考良久 ， 针对咱们课题组新生的常见问题 ， 写下以下一些肺腑之言 。 衷心希望你能够走过目前的瓶颈期 ， 早日寻找到读文献的窍门和快乐 。
1 为什么读文献（paper）？
这个问题很容易回答 。 因为学术研究 ， 不是从你这里开始的 ， 自然需要查阅前人的研究成果 ， 从而一方面积累知识 ， 一方面解决手头的问题 。
在这里 ， 我引用你肖师兄毕业前留下的一段话：
“关于看文献 ， 这其实是一个老生常谈的问题 。 但是在我刚进组之初时 ， 并不很注重对于文献的阅读 ， 导致走了很多弯路 。 后来才逐渐认识到文献调研在科研中的重要性 ， 甚至我认为可能是科研中最重要的部分 。
为什么阅读文献对于我们如此重要 ， 之前在网上看到University of Zaragoza的Professor Masia的一句话印象很深 ， 她说：“Our job is to push the frontier of what is already known, so we need to be aware of where this frontier is.” 从大的意义上来说 ， 做科研工作需要知道最前沿的知识 ， 当下研究领域在使用的思想和方法 ， 这样我们才能知道目前的差距和挑战在哪里 ， 才能不断创新 ， 做出有价值有意义的工作 。 而且只有通过阅读文献 ， 我们才能找到我们的工作在当下科研界中所处的位置 ， 这样我们才能明白我们的工作的意义在哪 。
从实际的角度来说 ， 阅读文献也许会让我们找到在研究过程中所面临问题的解决方法 ， 可能一个困扰我们几个月的技术难题 ， 别人早就已经解决并且报道 ， 而我们还在苦心琢磨 。 又或者当我们研究迟迟无法突破 ， 在文献中寻找灵感也是一种办法 。 ”
2 每天学习和工作很忙 ， 应该花多少时间读文献？
按照我的经验 ， 平均每天一小时是比较合理的 。 这里指的是科研常态化的看文献 ， 而不是在课题的某些阶段 ， 需要大批量文献调研的时候（那个时候可能要远大于一小时） 。 我不太赞同那种“只有在实验室做实验才叫科研”的论点；同时 ， 也不赞成从早到晚读文献 ， 而忽略了动手去尝试 。 这和孔子说的“学而不思则罔 ， 思而不学则殆” ， 有异曲同工之妙 。 在我们这个实验学科 ， 常态化 ， 也是比较健康的学习方式 ， 应该是大部分时间做实验 ， 剩下的时间思考、读书、读文献、总结、写作 。
3 读什么文献？
按和你课题的相关性由强到弱排序 ， 我暂且将论文归为以下七种：
第一种 ， 妥妥的就是你研究的课题 。 举个例子 ， 如果你的课题是《如何避免红烧肉粘在不粘锅内的研究》 ， 然后你看到了一篇讲如何避免红烧肉粘在不粘锅内的文章……我不知道这是幸运 ， 还是不幸 。 但很显然 ， 这篇文章你要从头到尾精读几遍 ， 几乎要做到每个字都知道人家在说什么 ， 弦外之音是什么 ， 里面的公式、数据、图表、结论要记得门清 。 在此之上 ， 你还要举一反三 ， 知道他们工作不足是什么 ， 和你工作的相似之处和不同之处是什么 。 从而回答这个终极问题：工作被人先发了 ， 自己还能不能毕业？
第二种 ， 跟你的课题密切相关 。 例如 ， 你的课题还是《如何避免红烧肉粘在不粘锅内的研究》 ， 找到的paper做的是回锅肉在不粘锅内的烹饪 ， 或者红烧肉在电饭锅内的烹饪之类的 。 总之 ， 主题直接相关 ， 肉也很类似 。 那做法跟第一种一样 ， 你基本上要把这篇paper读透了 。 阅读过程中 ， 要时刻思考：本文对你的课题的启发是什么？指导是什么？试验方法或是某个理论 ， 是否也可以用在你的课题？还是结论对你有帮助？
第三种 ， 跟你的课题相关 ， 但是有比较明显的区别 。 例如 ， 你搜到的paper做的是“红烧肉的腌制机理探讨” 。 虽然你做的并不是这个课题 ， 但既然要理解红烧肉在不粘锅内的粘附 ， 显然需要知道肉的质地、盐浓度、水分等问题；而这篇paper一定会讨论这个问题 ， 因此会给你启发 。 反过来 ， 你要是不懂红烧肉烹饪的基本要素 ， 自然也不会理解它粘不粘锅 。 这篇文章不需要每字每句都读透 ， 基本上摘要和结论以及所有的图看懂了就行 ， 但是你需要存下来（最好是能够整理汇总在一个ppt里） ， 因为你的毕业论文或者小论文的文献综述部分很可能会引用到 。
第四种 ， 就是泛泛的跟你课题的某个关键词相关的论文 。 比如 ， 所有关于不粘锅的论文 ， 所有关于红烧肉的论文 ， 等等 。 这些论文 ， 构成了你课题的背景知识 。 但是它们非常零散 ， 需要在长期科研的过程中积累 ， 或是通过师兄师姐的推荐 ， 或是导师教授的指点 ， 亦或是自己发现寻找到 。 这些文献可以粗读 ， 然后分门别类汇总到ppt（你的毕业论文或者小论文的文献综述部分也有可能会用到） 。
第五种 ， 是所有关于肉的烹制论文 。 这些论文组成了课题组研究领域的大背景知识 ， 发表频率是平均每天会在网上发表1篇左右 。 如果你预计自己会在今后比较长的时间内从事这一领域（例如3年以上） ， 那需要利用一些追踪文献的方法（如订阅期刊的rss ， 或者订阅谷歌学术的邮件提醒） ， 让自己源源不断的获得最新发表的这种论文；并在看到的第一时间 ， 花3-5分钟粗读一下题目、摘要和主要的图 。 随后 ， 根据对文章的兴趣程度和对你的重要程度 ， 按照权重分类保存 ， 并在某个时间统一阅读那些你标记权重比较高的这些论文 。 例如 ， 我在阅读新论文时 ， 会把所有的论文保存到一个“肉肉”文件夹 ， 但是只有大约10%的会标记“需要读”（mac电脑有这个文件做标签的功能 ， windows的话请自己想办法） ， 并在闲暇的时候打开仔细读一下 。
【论文|大学进阶手册：科研新手该如何读文献？】第六种 ， 是各个领域的综述 。 这些review, perspective, account等性质的论文内容庞杂 ， 出现在各类期刊 ， 平时也未必专门去搜集；看到了的话 ， 可以简单看一下标题 ， 是不是自己感兴趣的领域 。 比如你做肉之余 ， 对素食也很感兴趣 ， 那可以留心一下这个领域的新的综述 。 而你平时看论文的时候 ， 或者做实验的时候 ， 发现自己某个知识点比较缺乏 ， 或者这个知识点最近很火 ， 那就可以稍微去搜几个相关的高引用的综述（或者发在顶刊上的新综述） ， 来充充电 ， 说不定就是你下一个研究点（比如石墨烯在红烧肉中的应用） 。 但要注意 ， 综述尽量不看太老的 ， 特别是热门领域 ， 5年就翻天覆地 。
最后一种就是各类随机的文献 。 “浩如烟海”可能都无法形容现在文献的出产量 。 为了防止自己坐井观天 ， 还是需要常常扩展自己的眼界 。 我建议选择3-5个顶刊 ， 订阅他们的邮件提醒 ， 出新刊的时候第一时间浏览一下最新的文章标题 ， 感兴趣的话看一下摘要和图 ， 刷新一下自己对于学术圈前沿方向的认识 。 我在韩国访问时的一位杨师兄 ， 每天都会很精神抖擞地去看CNS（cell、Nature和Science ， 三大顶刊）的新paper ， 并且跟我说 ， 你平时看什么期刊 ， 就会发什么期刊 。 他最终发了Nature正刊 ， 青千回国 。 我惊为天人 ， 并因此深有感触 。
我建议你采纳一个好的文件归类或者添加标签的方法 。 例如如果是mac电脑的话可以用系统自带的标签功能 ， 把每一篇文献添加上关键字 ， 或者按照以上七档来标记星标（一颗星到七颗星） 。
4 如何读文献？
根据以上文献的分类 ， 读文献的方法大概有三档：精度；泛读；瞟一眼 。
先简单总结一下阅读文献的过程：我们通过关键字搜索找到了很多文献 ， 把它们在浏览器上打开 。 第一步 ， 是最粗糙的“瞟一眼”级泛读：看标题、关键词和摘要 ， 从而大致确认该论文和自己课题的相关性 。 对于相关度不高的文章（泛泛的说 ， 对应上面分类中的5-7类） ， 可以在此止步：简单记录后关闭 ， 甚至不需要下载下来（可以把论文题目、doi号等关键信息粘贴到一个总结的ppt里面 ， 需要的时候能回去搜到就行） 。
对于相关度较高的文章（分类中1-4类） ， 推荐采用以下的阅读策略：
读一篇文章 ， 不管是怎么个读法 ， 都是从标题开始 。 一个好的标题 ， 应该能够很快抓住读者 ， 读者也很快能意识到这篇文章的细分领域、核心成果 ， 和文章性质（实验、模拟、理论？化学、材料、物理？） 。
摘要是读所有文献的重中之重 。 一个典型的摘要 ， 基本上是四个层次 。 第1-2句 ， 点明研究的背景 ， 通常是xxx很重要 ， 但是xxx还不足 。 第3句 ， 是核心句 ， 一句话说明本文的亮点 ， 或者说是核心成果 ， 并呼应上面不足 。 接下来的几句 ， 是展开来介绍本文的详细的成果——发现了什么、证明了什么、测试了什么等等 。 最后的1-2句是总结升华 ， 往往会说明以上的结果对于小领域、大领域有什么科学和工程上的意义 。
举个栗子：
（第一句）红烧肉是群众喜闻乐见的一种美食 ， 口味醇厚 ， 回味无穷 。 （第二句）但是烹饪红烧肉中常常遇到粘锅的现象 ， 对此人们的理解还比较浅薄 ， 也没有完美的解决办法 。 （第三句）本文中 ， 我们研究了不同烹饪条件、锅的种类对于红烧肉粘锅的影响 ， 并寻找出了不沾的解决办法 。 （第四句）我们发现…… （最后一句）本文的研究结果 ， 不仅对于完美的红烧肉烹饪有重要的指导意义 ， 也对于食物的处理和不粘锅的研发有很强的启示 。
摘要大多是这个套路 。 对熟悉相关领域的读者 ， 他们可以直奔主题 ， 大概看摘要中的几句话 ， 就清楚这篇文章的意义和档次了 。 高手也会非常擅长让读者尽快找到这个主题 。 当然 ， 武林门派众多 ， 自然有很多种摘要不是这个套路 ， 但是据我观察 ， 尤其是材料、化学领域 ， 八成不会错 。 而物理类的文章 ， 有的时候没有那么多门道 ， 上来第一句就说我们发现了XYZ ， 而不给你讲一大堆XYZ多么有意义 ， 也是常见的 。
摘要的套路 ， 对自己写作的时候也非常关键 ， 需要尽可能的遵守 。 或许这样做听上去有些八股 ， 但摘要的作用是让读者尽快的掌握文章主旨 ， 因此牺牲一些文学性和灵活性常常是必要的 。 高手自然可以兼顾两者 。
从摘要往下 ， 就体现出来了精度和泛读的区别 。 先说泛读 ， 基本上把intro每一段的第一句话看一下 ， 然后看一下intro最后一段 ， 再然后把几个图扫一遍 ， 最后把conclusion看一遍 。 这样就在摘要的基础上 ， 得到了更丰富、更直观的信息 。 特别是图 ， 是补充摘要的最得力的手段 。 正所谓“一画胜千言” ， 一张好的图 ， 往往抵得过你看半天的一大段话 。 特别是论文中的“图1” ， 在材化类的很多期刊中 ， 第一张图都是一个体系示意图 。 而材化类的文章往往套路性很强 ， 合成xx材料 ， 然后展示xx性能 。 基本上看懂了示意图 ， 论文的创新之处就掌握的七七八八了 。
以上泛读过程 ， 适合于除了精度以外的各类文章 。 如果英语六级过了 ， 对基本概念大致熟悉 ， 泛读一篇文献最多需要半小时 。 泛读与精读的区别在于 ， 如果跟课题相关性大一些的 ， 那看的时候更仔细一点 ， 也要求更高一些——需要能够尽可能多的理解文章的内容和新意 ， 应该在重点的地方做一些笔记和摘抄 。 而如果只是泛泛的了解一个文章 ， 那大可以不用要求这么高 。 时间够的话 ， 做一点笔记；时间不够的话 ， 留下个印象就行 。
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精读 ， 顾名思义 ， 非常精细地读 。 基本上对应着上面一节讲到的第一、二类的文献 ， 也就是和自己目前的课题密切相关的 。 对我们领域的课题来说 ， 这种文献非常少 ， 大概在你的学生生涯中能碰到一二十篇就已经很不容易了 。 （如果你发现许多文章都跟你密切相关 ， 这侧面印证了你的课题非常热门 ， 是好事儿；另一方面 ， 也可能表明你的课题已经没啥可做的了 ， 这就悲剧了 。 ）
精度过程中 ， 首先也要读摘要 ， 然后从文章第一句开始 ， 全文读下去 。 在intro那里 ， 可以忽略一些对于你已经掌握的背景知识的介绍 ， 比如什么是红烧肉 ， 红烧肉怎么好吃之类的（材化类的文章第一段往往是这些） 。 如果你有心 ， 可以稍微关注一下他们列参考文献的时候 ， 都喜欢用哪几篇 ， 如果没读过可以去看看 。
Intro不能都忽略 ， 通常第二段开始就进入了核心：为什么要研究当前的这个问题？学术界存在哪些争议？有哪些悬而未决的问题 ， 或者哪个应用被这个问题卡住了脖子？这个地方往往能体现出作者的功力和层次 ， 也决定了这个工作的意义和价值 。 高屋建瓴的作者 ， 往往能看到很宏大的命题 。 他们能在很多在你看来匪夷所思、风马牛的地方把问题联系起来 ， 而又让你觉得醍醐灌顶 。 在我们这种学科交叉的领域 ， 特别是你的课题和实际应用联系不紧密的时候 ， 这是一种特别有用的能力 。 因为如果一个问题对许多领域都有意义和启发 ， 那关注的人也会多 ， 你的工作才有意义 。 （另一种说法 ， 就是很多大佬很会“讲故事” 。 ）
因此 ， 读intro的时候 ， 要特别关注作者是怎么引出他的工作的：逻辑是否通顺；是否层层递进 ， 把这个问题越写越具体；是否让读者觉得这是个真问题 ， 而不是他为了写这个paper而凭空编造出来的假命题 。 （当然 ， 这种假命题也不少 ， 甚至顶刊也存在 。 从某种意义上来说 ， 这世上本没有路 ， 走的人多了……鲁迅说得好啊 。 ）
Intro看完了 ， 你应该能够明白这个工作的出发点 ， 想解决的问题是什么 ， 以及他们的主要发现和意义在哪里 。 换句话说 ， intro看完了 ， 这个文章基本就懂了大半 。 剩下的一小半 ， 更多的是一些技术和细节问题 ， 以及作者如何用实打实的结果支撑他们intro中画下的大饼 。
在泛读中忽略的技术和细节问题 ， 在精读中就变成了关键！既然这篇文章跟你的课题如此相关 ， 那么具体的细节 ， 比如他们红烧肉是哪个部位的 ， 锅什么牌子 ， 盐放了多少 ， 照片能不能看清 ， 这些看起来很琐碎的问题 ， 也都变得至关重要！而且这些往往能够给你很大的启发（这个图原来能这样量化！） ， 或者解答你实验中某个困扰许久的问题（原来他们的样品是这么做的！） ， 甚至让你沾沾自喜（我的数据比他们的好看太多了！） 。 所以切莫忽略文章的每一个细节 。
一篇好的文章 ， 都是在讲一个故事 ， 仿佛有一个画面在你面前徐徐展开 。 随着阅读的深入 ， 这个工作的很多细节也逐渐丰满了起来 。 你或许能感觉到坐到了作者对面 ， 他在用一张张ppt给你讲他们的故事 ， 给你解释他们发现的现象 ， 向你娓娓道来背后的原因 。
精彩的文章 ， 在你的问题刚刚冒出来的时候 ， 作者会恰到好处的用一个设计优美的对照实验让你酣畅淋漓 。 而在你刚刚被挑起了兴趣时候 ， 就用高潮迭起的剧情让你欲罢不能 。 最后的结论清晰有力 ， 又不失分寸和风度；能够睥睨天下般让你拍案叫绝 ， 又能够虚怀若谷地坦承文中的不足和下一步需要改进的方向 。 这样的文章并不很常见 ， 但是每一次看到 ， 都让人心旷神怡 ， 感慨这才是论文的最高水平 。
5 文献读完之后
Paper读完了 ， 面对着几页pdf上面的黄色高亮 ， 和旁边或多或少的一些单词中文翻译 ， 如同踢了一场精彩的足球比赛 ， 有高潮迭起 ， 也有悲欢离合 。 终场哨音吹响 ， 你回到更衣室 ， 这时不是庆祝 ， 也不是休息 ， 厉害的教练和运动员知道需要及时复盘 ， 总结经验 。 因此 ， 我建议你 ， 眯起眼睛 ， 掩卷沉思 ， 回想一下这个文章 ， 自己学到了什么？如果让你给实验室的同学用30秒钟讲完 ， 你会说出一个什么故事？然后再从头过一遍你做下的笔记 ， 摘录到你的文献阅读本/ppt/word里面 。 写下你的心得体会 。 这样才是一次完整的精读 。
我再次强调 ， 你的学术生涯 ， 精读的文献非常有限（也不应该每篇文章都精读） 。 每一篇 ， 都像是一次晚宴或者音乐会 ， 你盛装出席 ， 为之欢呼落泪 ， 也因此成为了你学术生命中的一次难得阅历 。 切莫读过就忘记了 ， 要珍藏起来 ， 常常回想 ， 并且建立起和自己学习工作的牢不可破的纽带 ， 这样才不会枉费你花费的大量无价的时间和心血 。
作为一名作者 ， 若能够有一位读者精读了我的文章 ， 甚至还给予很高评价 ， 那简直是无与伦比的体验 。 假如你有机会遇到了你精读过文章的作者 ， 不妨和她/他仔细聊聊这篇文章 ， 告诉她/他你的收获和体会 ， 让对方知道 ， 她/他的努力受到了别人的关注和认可 。 学海无涯 ， 破浪前行的我们 ， 能够遇到一同泛舟的同道 ， 是何等的幸运 。
X同学 ， 如果还有问题请继续来信 。 下一篇我们可以讨论如何找到合适的文献 。
王威 ， x年x月x日


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