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撰写论文「 Whitesides - Writing a Paper」

怀特塞兹研究组：撰写论文

1. 什么是科学论文？

一篇论文是对假说、数据和结论的有组织的描述，旨在指导读者。论文是研究的核心部分。如果你的研究不能产出论文，那还不如不做。“有趣但未发表”等同于“不存在”。

要认识到，你做研究的目标是提出并检验假说，从这些检验中得出结论，并将这些结论传授给他人。你的目标不是“收集数据”。

一篇论文不仅仅是存档已完成研究项目的工具；它也是规划进行中研究的框架。如果你清楚地理解论文的目的和形式，它将在组织和进行研究方面对你大有裨益。一份好的论文提纲也是一份好的研究计划。你应该在整个研究过程中不断撰写和修改这些计划/提纲。开始时，你可能更多的是计划；结束时，则更多的是提纲。在纸上不断努力理解、分析、总结和重新阐述假说，将比那种收集完所有数据后才开始整理的过程对你来说效率高得多。

2. 提纲

2.1. 撰写提纲的理由

我强调提纲在撰写论文、准备研讨会报告和规划研究中的核心地位。我尤其相信，对你我而言，从提纲开始写论文是最高效的方式。提纲是一份书面计划，包含了论文的组织结构以及其所依据的数据。事实上，你应该将提纲视为一套精心组织和呈现的数据集，附带有相应的目标、假说和结论，而不仅仅是文本的提纲。

提纲本身包含的文本很少。如果你我能在提纲的细节上达成一致（即在数据和组织结构上），那么支撑的文本就可以相当容易地组合起来。如果我们对提纲无法达成一致，任何文本都是无用的。撰写论文的大部分时间花在文本上；而大部分的思考则投入到数据的组织和分析中。在开始撰写文本之前，经历几轮（甚至多轮）提纲修改，在时间上相对高效；而撰写论文全文的多个版本则非常缓慢。

我所有的写作——论文、报告、项目申请书（当然，还有研讨会的幻灯片）——都从提纲开始。我强烈建议你也学会如何使用它们。

2.2. 你应该如何构建提纲？

经典方法是从一张白纸开始，不按顺序地写下你所有关于这篇论文的重要想法。问自己一些显而易见的问题：

勾画出可能的方程式、图表和反应路线（schemes）。关键是要抓住主要思想。如果你开始研究是为了检验一个假说，但在看到已有结果后，觉得数据似乎更适合检验另一个假说，别担心。把它们都写下来，然后挑选假说、目标和数据的最佳组合。论文完成时的目标常常不同于开始工作时的理由。很多好的科学研究是机会主义和修正主义的。

当你写完能想到的所有内容后，另拿一张纸，尝试整理第一张纸上的杂乱内容。将你所有的想法归入三个主要部分（1-3）：

  1. 引言 (Introduction)
    • 我为什么做这项工作？
    • 核心动机和假说是什么？
  2. 结果与讨论 (Results and Discussion)
    • 结果是什么？
    • 化合物是如何合成与表征的？
    • 测量了什么？
  3. 结论 (Conclusions)
    • 这一切意味着什么？
    • 哪些假说被证实或证伪了？
    • 我学到了什么？
    • 为什么这项工作有意义？

接下来，对每个部分进行更细致的组织。专注于组织数据。构建图、表和反应路线（schemes），以尽可能清晰和简洁地呈现数据。这个过程可能很慢——我可能会以不同方式勾画一个图五到十次，试图决定哪种方式最清晰（并且看起来最美观）。

最后，把所有东西——各部分的提纲、表格、图表的草图、方程式——都整理好。

当你满意地认为已经包含了所有数据（或者知道你打算收集哪些额外数据），并且有了一个合理的组织结构时，把提纲交给我。只需指出缺失数据将放在哪里，你认为（假设）它们会是什么样子，以及如果你的假说正确你将如何解释它们。我会审阅这份提纲，加入我的意见，提出修改建议，然后返还给你。通常需要四到五次迭代（常常伴随着额外的实验）才能就提纲达成一致。当我们达成一致时，数据通常已经处于（或接近）最终形式（也就是说，提纲中的表格、图表等将成为论文中的表格、图表……）。

然后你就可以开始写作了，并且可以确信你的大部分文字会被采用。

高效利用你我时间的关键在于，我们尽早在一个项目开始时就交换提纲和草案。无论如何，不要等到数据收集“完成”才开始写提纲。 没有哪个项目是真正“完成”的，一旦你看到一个项目的基本结构，就尽快提出一个合理的论文框架和提纲，这样可以节省巨大的精力和大量时间。即使我们决定在认真组织论文之前还要做大量额外工作，撰写提纲的努力也已经有助于指导研究方向了。

2.3. 提纲内容

一份提纲应包含：

  1. 标题 (Title)
  2. 作者 (Authors)
  3. 摘要 (Abstract)
    • 暂时不要写摘要。这可以在论文完成时再做。
  4. 引言 (Introduction)
    • 开头一两段应完整写出。特别注意开篇句。理想情况下，它应简明扼要地陈述工作目标，并指出为何此目标重要。
    • 总的来说，引言应包含以下要素：
      • 工作的目标。
      • 目标的理由：为什么这项工作重要？
      • 背景：其他人做了什么？如何做的？我们之前做了什么？
      • 读者指南：读者在论文中应关注什么？有趣的亮点是什么？我们采用了什么策略？
      • 总结/结论：读者应期待得到什么结论？
    • 在提纲的高级版本中，还应包括实验部分的所有小节（达到段落副标题的级别），并指明哪些信息将放入补充材料（Microfilm section）。
  5. 结果与讨论 (Results and Discussion)
    • 结果和讨论通常合并在一起。
    • 本节应按主要主题组织。各部分应使用粗体副标题，以使结构清晰，并帮助读者浏览最终文本以找到感兴趣的部分。
    • 以下列表包含了一些可以作为章节标题的示例短语：
      -   Synthesis of Alkane Thiols (烷基硫醇的合成)
-   Characterization of Monolayers (单分子层的表征)
-   Absolute Configuration of the Vicinal Diol Unit (邻二醇单元的绝对构型)
-   Hysteresis Correlates with Roughness of the Surface (滞后现象与表面粗糙度相关)
-   Dependence of the Rate Constant on Temperature (速率常数对温度的依赖性)
-   The Rate of Self-Exchange Decreases with the Polarity of the Solvent (自交换速率随溶剂极性降低)
    • 尽量使这些章节标题具体且信息丰富。例如，“自交换速率随溶剂极性降低”显然比“速率测量”长，但对读者更有用。
    • 通常，尝试涵盖主要的共同要点：
      • 起始材料的合成
      • 产物的表征
      • 表征方法
      • 测量方法
      • 结果（速率常数、接触角等任何测量值）
    • 在提纲中，不要写大量文本，但要把所有数据放在正确的位置：任何文本只需说明该部分将包含什么内容。
    • 应包含：
      • 章节标题 (Section Headings)
      • 图 (Figures) (带图注)
      • 反应路线/示意图 (Schemes) (带图注和脚注)
      • 方程式 (Equations)
      • 表格 (Tables) (格式正确)
    • 记住，把一篇论文看作是实验结果的集合，通过图、表、方程式和反应路线（schemes）尽可能清晰、经济地进行总结。论文中的文本仅用于解释数据，是次要的。信息越能压缩到表格、方程式等中，论文就越短、越易读。
  6. 结论 (Conclusions)
    • 在提纲中，用简短的短语或句子列表总结论文的结论。
    • 不要重复结果部分的内容，除非需要特别强调。
    • 结论部分就应该是结论，而不是总结。它应该增加一个新的、更高层次的分析，并明确指出工作的意义。
  7. 实验部分 (Experimental)
    • 按照与结果部分相对应的正确顺序，包含实验部分的所有段落副标题。

2.4. 总结

3. 一些写作风格要点