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閱讀文獻與綜述寫作 科學研究的方法(一)
發表日期:2019-03-06  來源:  作者:
  

  1.引言

  在中國科學院上海生理研究所當研究生期間,1979年春我隨導師劉育民先生(三室室主任)及一室的范世藩先生去蘇州醫學院講學和交流。一天中午在休息的時候,范先生看見我在看一本書《科學研究的藝術》(英國貝弗里奇著),他對我講,此書在文革前的上海分院里是人手一冊,希望我好好閱讀,會對科研有所幫助。在生理所的幾年里(1978-1986),從未再有人對我說起科研方法的事情。  
  1988年到休士頓大學視光學院當博士后,導師是 M. Flom教授。我第一次涉及到 “科研方法” 這個概念,是從Flom 教授問我的一個問題開始。有一次我在實驗室寫一個論文摘要,希望寄去參加一個科學會議,當時正不知如何落筆,恰好被Flom 教授看到。他啟發我,要我首先寫出為什么要做這個實驗?我按照在國內時慣有的思維,回答說因為沒有人做過,即所謂的“填補空白”的想法。他對我說世界上有多少事沒人做過,你做得過來嗎?這不能成為你要做這個研究的理由。他這一問改變了我以前關于如何提出研究問題的思路,也開始認識到學習 “研究方法” 的重要性。
  正好Flom 教授在學院里為研究生開設了一門 “研究方法” 的課程,那時候其他教授對我講,我們學院很幸運,有Flom 教授可以講這一門課,由此可見這也不是每個做了一點科研的人都能講得好的課程。通過他的教材并且結合后來我自己的實踐,我才逐步掌握了這方面的一些基本知識。
  2013年我從美國佛羅里達州的諾瓦東南大學退休以后,自覺身體狀況尚可,故而萌發了一個想法,把自己的一些經驗記錄下來,希望這些經驗或許能使更多的年輕同學有所得益。于是寫成了關于科研方法的系列文章。這些文章大部分曾以我的博客的形式在國內發表,發表后得到許多年輕讀者的支持與好評 。2013-2015年期間,我被應聘為復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院的衛生部國家重點實驗室的顧問教授,也曾用此作為我的一門講座的教材,給眼科的研究生學習使用?,F在將這些文章結集起來,以供更多的讀者閱讀。
  由于這些僅是我本人在科學研究活動中的心得體會,不能代表完整的、絕對正確的科研方法,所以希望讀者以批判的精神閱讀與借鑒。若這本小書對年輕學者能夠有一點點幫助的作用,我則會感到無限的高興。
  2  閱讀文獻與綜述的寫作
  做科學研究,首先要學習做研究工作的方法。所謂 “工欲善,必先利其器”,這句話就是講改進和完善自己工作方法的重要性。學習和領悟研究方法的過程大致有三個階段:
  1.為學——模仿是學習的開端。學而知之、問而知之,便為學問。
  2.為道——道是指規律或規則。我們討論 “研究方法”,便是討論在研究工作中的規律性。
  3.為悟——“道可道,非常道”,只有到了“悟”的階段,才能達到“無為”,即無所不為的境界     從第一階段到第二階段是一個學習的過程,此時老師和書本可以幫助你。但是從第二階段到第三階段要靠各人在長期實踐中的“修煉”。所以在研究工作中,要不斷地去體會和比較,不斷地改進自已的方法。
  一般的研究過程通常有如下幾個步驟:
  1.確定一個研究范圍;
  2.將研究工作聚焦到一個可研究的問題上;
  3.實驗、測繪、觀察;
  4.數據分析、處理;
  5.得出結論;
  6.將結果推廣或聯系到更加一般的情形。
  研究過程類似于旅行,到哪里去(目的)、走哪條路(方法)。出發前最好要有一個比較明確的目的,所以確定研究范圍及所要研究的問題就是整個研究中的第一項工作。 
  在確定研究問題前要問自己:
  我是否對該領域和有關文獻十分了解?
  1.在該領域中有哪些重要的問題有待研究?
  2.我的研究會否改進已有的工作?
  3.我的研究是否會填補現有知識的空缺或導致新的發現?
  所以第一步就是要熟悉已有的工作成果,也就是學習和閱讀文獻。
  任何科研工作都是踏在前人的肩膀上向前行進的,對于一個剛入門的人,以為自己可以拋開別人做過的一切,獨創一個門派,這常常是一個非常幼稚的想法。另外,有人說現在基礎科研已經走到盡頭,剩下的只有搞搞應用研究了。有這樣想法的人,其實對于科學發展的歷史缺乏知識,對于科學研究的發展規律還沒有深刻的理解。
  舉個例子,讀物理的人都知道, 1900年新春之際,著名物理學家開爾文勛爵在送別舊世紀所作的講演中講道:“19世紀已將物理學大廈全部建成,今后物理學家的任務就是修飾、完美這座大廈了”。他也提到當時物理學的天空還飄浮著兩朵烏云,一是以太漂移實驗的否定結果,另一是黑體輻射的紫外災難。然而就是這兩朵烏云,相繼誕生了相對論與量子物理,給二十世紀的物理學帶來了震撼人心的革命。
  還有一個例子,上世紀六十年代初,我剛踏入光學領域時,光學在人們心目中是一門非常經典的學科,用通俗的話來說是一門成熟的“古老的科學”。但是就在那時候,激光技術橫空出世,它所帶來的變化,無論在理論上還是應用上都是巨大的。人類認識自然的過程是永無盡頭的,這應該是我們搞基礎研究的人的一種信念。
  學習文獻是一種傳承,更是一種思索,要通過做文獻綜述,對現有資料去蕪存菁,可以看清學科或領域的發展趨勢,為自己的科研工作打下牢固的基礎。文獻工作應在研究問題形成之前便開始進行,同時文獻工作又應該貫穿于整個研究工作的過程中。
  對于初入門者,我以為熟悉并理解所要研究的領域的文獻,最好的方法是完成一個文獻綜述。以我個人經歷來講,我在做博士論文以前,曾花了半年時間,讀了一百多篇文獻(在數量上讀多少文獻并不重要,重要的是是否全面掌握了你想研究的問題的全部或絕大部分已經作過的工作),寫成一篇40多頁的綜述,從而使我對于這個領域的來龍去脈,理論推導,實驗結果都了然于胸。后來我當了老師,它還成了我給研究生開課的教材的一部分。
  當然研究生寫的綜述一般不會用去發表,而是給自己學習用的,或者作為畢業論文的一部分。到將來你成了某個領域的專家,便會有專業雜志來邀請你寫綜述的,那時候你的思維的高度,視野的寬廣程度都與研究生或一般的科研人員不同。你的綜述是幫助別人看清這個領域的發展的歷史軌跡,分析與梳理目前存在的問題,指出進一步研究的方向。
  做一篇文獻綜述,可以有下述功能:
  1.當你要取得一個較高學位時(如博士),你應該成為所研究的領域的專家。文獻綜述保證你在所要進行的研究領域有一個廣泛的文獻基礎,并且掌握這個領域的發展過程。
  2.有可能更加精確地和清淅地構思你的研究問題。
  3.在文獻閱讀和寫綜述過程中,應當關注他人的實驗方法,了解哪些方法是可行的,或他人所遇到的問題。從而對你要著手的研究所采用的方法,有更為正確的選擇。
  4.在完成你的研究工作后,文獻綜述有利于你理解你的工作與已有知識之間的關系。正確定位你的研究成果(這一點在科研論文的寫作中很重要,詳見后文 “科研論文的寫作” 一節)。 
  通常文獻閱讀的程序如下:
  1.文獻檢索,建立起自已的一個比較廣泛的文獻目錄;
  2.選擇要閱讀的文獻,其中包括,基礎知識、經典文章、已有的綜述、原始論文;
  3.圍繞所要研究的問題,在閱讀文獻過程中逐步產生一個你的綜述的框架。
  在閱讀了一定數量的文獻之后,特別是一些綜述以及經典文章之后,就可以考慮寫作你的綜述。首先是考慮你的綜述里的小標題,標題的確立代表你建立起了一個理論框架。在有了一個初步框架以后,便可將從各篇文獻中讀到的信息放到各個部分去。記住隨閱讀的深入,這個框架是可以變動的。綜述寫作過程,不是簡單地抄錄摘要,而是一種歸納、總結、深入認識你所研究的問題的過程。寫出一篇綜述,要達到不但是對已有文獻、歷史沿革有一個全面了解,看到這個領域中研究方向和潮流。而且要做到能分析已往工作中的問題,找出進一步工作的突破口。
  以下幾點可供在寫作綜述時參考:
  1.注意有關知識是否完全正確,有沒有疑問。
  2.注意最新提出的理論研究或方法,是否有他人對此的質疑和評論。
  3.思考有無可能將新的理論、發現、方法等推廣到其他情形。
  4.注意不同文獻之間的分歧意見,思考你自己的判斷和鑒別這些分歧的方法。
  5.深入思考已有知識中的缺陷或不完整的地方,思考如何改進或彌補它。
  一個綜述的寫作過程,會成為形成你的研究問題(即 research question)及發現解決這個問題的方法(即 experiment design and methods)的過程。所以研究生在開始自已的論文之前,一定要認真對待文獻綜述的這個環節。研究生的導師在這個過程中,也需要對自已的學生加以引導,不單是在介紹一些主要的必讀文獻方面,而且在綜述的寫作方面(坦白講,不少理工科學生的語文水平并不很好)以及思考研究問題方面,要與學生進行深入的討論并給予幫助,這也是為了學生以后發表文章及寫畢業論文打下良好的基礎。
  寫綜述要避免簡單地抄襲他人的文章。這種抄襲表現在兩個方面,一種是剪刀、漿糊式的,把別人的文章大段地摘引下來,拼湊起來成為自己的“綜述”,這是最要不得的,因為你沒有形成對這個領域的發展和現狀的深刻理解,我可以斷定你做不出創新的工作。另一種是人云亦云,全盤接收他人的思想、理論、或實驗結果。明明有矛盾的地方,視而不見或者搪塞過去,不求甚解。這樣的結果是白白浪費時間、精力。這樣一種學習和工作的態度,其實很不適合當科學工作者。
  說了許多,最后以我前幾年的一名博士生的文獻綜述過程作為例子,結束本文。他的準備與寫作過程如下: 
  1.在我的指導下,他閱讀了一些近視眼的研究工作的近年文獻;
  2.在了解大致情況后,他希望從事調節、網膜成象模糊、近視進展這一個方面的工作。這里我要說明一下,我帶研究生的方式是讓研究生選擇自己感興趣的問題,我想研究的問題,我喜歡自已動手去做。
  3.于是我們對他論文的方向達成了一個一致的想法。我開始指導他閱讀并總結有關調節的基礎文獻,例如:怎樣定義和測量調節,動態、靜態調節,影響調節的各個因素(視標大小、亮度、視場大小、對距離的感知等),以及在實驗中給出調節刺激的各種方法(1960年代前后的研究成果)。這里面導師的經驗對一個初入門的研究生是有幫助的,不然在茫茫文獻海洋中,很容易感到十分迷茫。這個環節目的是先讓學生了解基本概念及熟悉各種實驗方法。
  4.下一步是為了了解目前這一領域的研究進展。他閱讀了已有的調節與近視進展的研究工作及理論(1970年代以來的工作),特別注意調節在視近工作后的變化,如調節的適應、暫時性近視等的實驗結果(1980-90年代視光學領域熱門課題)。由于在上一步先熟悉了實驗方法,對于這些工作中的各種數據是怎么得到的(也就是文獻中的實驗方法)便覺得容易理解。
  5.在進一步考慮他自己的課題時,發現尚需閱讀與視網膜成象模糊有關文獻。從基礎概念“離焦”與“焦深”開始,了解對比敏感度與離焦的關系。結合視覺系統對模糊的適應(近10年的熱門課題),這便自然地聯系到其中目標的空間頻率的影響,從而又引伸到人眼空間頻率通道的理論問題(1960-70年代視覺神經生理的熱門課題)。
  6.由于這些都是我曾做過的東西,多年工作在這個領域,熟悉了不少在這方面的領軍人物,我就告訴他當時這些領域是怎樣發展起來的許多故事,也增加了他研究這些問題的興趣。于是在兩個不同的基礎研究領城(視頻網膜象的離焦與人眼的空間頻率通道),他最終找到了一個將它們聯系起來的研究方向。這樣他的研究便有了一個較高的起點,在完成了畢業論文后,他便在國際上最主要的兩本視覺研究雜志之一,順利地發表兩篇文章。
 

 

  

 

 

  

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