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科研論文如何“講故事”

時間:2019年07月01日 作者:陶歡 來源: 中國科學報

小時候,我們總喜歡聽大人們給我們講各種各樣的睡前故事。故事吸引人的地方在于它能調動聽者的情緒,讓人的心情隨著故事情節的發展而起起落落。通常故事的講述者都會先制造人物或事件之間的矛盾,通過矛盾的激化設定一些懸念,引起聽者的好奇心,這樣聽者會迫切地想知道故事里矛盾如何得到解決,然后講述者再抽絲剝繭地講述矛盾背后的原因以及化解矛盾的過程。

其實,科研論文也需要講故事。科研論文不只是圖、表、數字和文字,如果能構思好科研論文的故事框架,串聯起這些圖表,可以使論文更具吸引力。一篇好的研究論文不僅需要好的模型和結果,更需要好的切入點。作者能否把文章立意切入點描述好,讓審稿人覺得文章在學科領域內具有重要意義,這就需要作者具備一定講故事的能力。通常《自然》《科學》上發表的文章都有一個很好的立意,讓人一看就感覺很重要,值得投入研究。

科研論文首先需要確定研究內容,這就相當于故事中的人物。而故事中的人物會有主角和配角之分,就好比我們研究一個機制、一項新理論方法,為了突出研究目的,需要設置一些對照試驗(配角)來論證新方法(主角)的優點或解釋我們假定的機制是成立的。

有了人物設定后,就需要對人物的時代背景、社會背景、家庭背景等進行介紹。這就相當于論文的引言部分需要介紹研究內容的歷史沿革、發展階段,讓讀者對論文的研究有一個整體了解。接著,在論文的引言中還需要制造矛盾來吸引讀者的關注。矛盾可以是你的研究目的或者尚未解決的科學問題,需要突出問題的緊迫性以及解決問題的必要性。然后,還需要告訴讀者如何化解這些矛盾(如何破解科學問題),你所采用的研究方法、技術、獲取的數據是什么。

有了上述的鋪墊展開,接著便進入故事的高潮部分(相當于論文的結果部分)。為了使觀眾看得過癮,通常電影中講故事的時候都會增加一些特效。因此,我們在論文的結果部分也需要以圖文并茂的形式來表達。論文的插圖就好似電影的取景,好看的插圖能讓審稿人如欣賞一件藝術品一般。

像故事一樣,論文也需要有結局。論文的最后需要告訴讀者研究的結論與意義。好的故事結局需要做到前后呼應,對故事開頭制造的矛盾給予回應,給所有設定的人物一個最終的歸屬;也可以在故事的結局部分進行留白,為日后有機會出續集鋪墊。論文結局中作者也需要對引言中提出的科學問題(矛盾)進行回應,也可以得出一些中間支撐結論,為本領域開展進一步研究探索提供理論基礎。

我做的是地理學方法在土壤污染評估中的應用,平時面對的不是基于定義的科學問題設定實驗獲取的數據,而是以數據驅動的野外調查數據,論文的創新靠的是一些方法模型從現有數據中探索出一些新的發現,然后通過一些土壤環境污染的理論知識來解釋這些現象,形成一個好的故事框架。

比如,通過引入新的解釋變量(新發現)解決過去研究中存在的矛盾(科學問題)。首先在引言中講述,我通過大量文獻閱讀發現,以前研究中A發現土壤中污染物含量越高,種植在該土壤上的水稻籽粒內的污染物含量也就越高;而B研究發現土壤中污染物含量越高,對種植在該土壤上的水稻籽粒內的污染物含量影響不大。關于土壤中污染物含量對種植的水稻品質影響到底是怎樣的呢?我覺得很有必要研究一下土壤中污染物的含量和水稻籽粒內污染物含量的關系,這對解釋水稻對土壤中污染物的吸收機制意義重大。

經過大量的數據收集,多種統計分析模型對比,研究結果發現:土壤污染是否會導致水稻污染,是由土壤中的pH值決定的,土壤呈現酸性環境的時候土壤污染會導致水稻污染,土壤呈現堿性環境的時土壤污染對水稻污染沒有顯著的影響。

然后通過討論,加入一些土壤污染專業理論知識進一步解釋該結果發現的合理性。A研究采用的土壤是某某區域的土壤,土壤整體偏酸性,酸性環境會使得土壤中污染物的活性增強而更容易被水稻吸收,所以土壤污染物的含量導致水稻中污染物的含量增加。B研究采用的土壤是某某區域的土壤,整體偏堿性,堿性環境會降低土壤中污染物的活性而使得其難以被水稻吸收。

最后的結論是,針對前人對土壤中污染物含量對種植的水稻品質影響存在爭議這一矛盾,我得出了一個新的發現:水稻是否會吸收土壤中的污染物,是受到土壤中的pH值控制的,并且這一新的發現能夠很好地解決這一矛盾。

還有一些研究是針對老的問題,引入了新的方法模型。首先要設置懸念,該問題過去確實已經開展了大量的研究,但受傳統方法本身的限制,過去的研究結論依然無法揭示事情的真相。我通過對某方法進行改進得到與前人完全不一樣的結果,并對這個問題進行合理的解釋,因此有了一個新的發現。

此外,采用經典的研究方法和新的數據解決新的研究問題。首先要介紹最近在某某學科領域內出現了某個新的研究問題,很多研究者開展了一些探索性工作,但是卻未有效地解決該問題(激發好奇心),而我通過一種新的實驗思路獲取了一批新的一手數據,采用經典的傳統方法對該問題進行了很好的闡述。

由此可見,科研工作者不僅需要創新探索能力,還要有會講故事的本領。

http://blog.sciencenet.cn/u/T573029173

《中國科學報》(2019-07-018 博客)

 

來源:

http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/7/347331.shtm?id=347331

 

 

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