作者:张宇宁 来源: 中国科学报 发布时间:2019-12-2
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分门别类“研磨”文献

 

■张宇宁

当前知识的更新频率很快,每年全球有上百万篇的论文发表,形成的数据浩如烟海。文献调研的目的并非是阅读所有相关文献,而是有重点地阅读与拟研究主题最为契合且重要的文献,从而全面提升对相关研究领域的理解和认识。因为大部分本科生尚处在积累知识和增长见识的重要人生阶段,未来有很大提升空间,因此本科生从事科学研究时应该更加注重研究视野的开阔和培养,而非讲究文献中的细枝末节。基于以上认识,阅读文献时可以有意识地思考该研究主题的研究历史、形成的研究分支、获得的重要进展以及该领域较为活跃的学者等等。具体而言,本科生可以围绕以下三个方面进行。

首先,本科生需要详细了解拟研究的主题下已形成的各个研究分支的概况。当前,学科细分、学科间交叉融合非常普遍,各个学科的内涵都在不断拓展和延伸,从而形成了众多各具特色的研究分支。

简便起见,本文仅以我们日常生活中常见的各种类型的“泡”对学科细分及交叉做一简要论述。例如,本科生只要用心观察便会发现“泡”随处可见,包括烧水时容器底面不断涌出的因水相变后产生的蒸汽泡、游泳时拍打水面时在水中形成的空气泡、洗衣服时加入洗衣粉或者洗涤剂在水中产生的肥皂泡。即便对于我们在日常生活中经常看到的空气泡和水蒸气泡而言,其存在的研究分支也非常多。

与此研究主题相关的分支及其关注点有:动物学家重点关注与气泡相关的水生动物的捕食行为;物理学家重点关注气泡破裂过程中产生的冲击波、发光、射流等物理现象;声学家重点关注水下航行器在行进过程中因气泡的破裂产生的噪声及其对航行器隐身性能的影响;材料学家重点关注气泡引起的材料破坏的机理及材料表面的损伤特性及防护方法;医学家重点关注利用气泡溃灭的能量进行高精度、低创伤的医学治疗;水力机械领域学者重点关注气泡的形成对机组内部流动及宏观特性的影响;光学领域学者重点关注激光诱导产生的气泡初期阶段的等离子体演化机制;化工领域学者重点关注表面活性剂对气泡生成的影响以及气泡对于化学反应的促进作用。

由此可见,即使对于一个简单的气泡和气泡现象,其形成的研究分支也不胜枚举,大大超出了本科生能够承受的文献调研的范围。若本科生前期不注意研究脉络的梳理和关键问题的提炼,不但阅读文献时劳心费力,难以长期坚持,而且对文献的领悟及研究结果精髓的理解也是囫囵吞枣、不得要领。

其次,本科生应该深入了解已经形成的各个学科分支的研究特色。因为所依托的研究背景和研究目标不同,每个分支均具有自己鲜明的学科和研究特色。在阅读文献过程中,认真思考和体会这些特色与不同分支间的互补性是非常有价值的。

例如,同样是研究气泡破裂时带来的材料破坏,各个分支的研究重点大不相同。物理学家研究的重点侧重于新现象的发现及其物理机制的阐述;水力机械领域学者研究的重点则侧重于这些新现象对于水力发电机组效率、运行稳定性和发电量等宏观性能的影响;材料学家研究的重点则侧重于依托这些新发现的物理机制,设计并优化现有的材料,使其可以抵抗或者减轻气泡破裂带来的材料破坏。

由上例可以看出,研究视角的交叉融合极有可能带来很多新的想法,如果能够不断深入甚至可以形成新的学科增长点。因此,在文献调研过程中,本科生可以尝试不断思考、体会所在学科学术研究的特色,并与同一研究主题下相关学科进行比较、借鉴,这样便可以逐步开阔研究视野。

最后,本科生应着重阅读在学科分支形成过程中起到开创性作用的重要论文。每个学科分支在形成和发展过程中,一般都会有若干重要的学者起到引领性的作用。具体而言,他们或发现了重要的新现象,或引入了前沿的研究工具,或发明了新的数据分析方法等等。这些重要的论文在学术分支形成过程中起到了承上启下的作用,引发了后续大量学者对于此问题的思考和相关研究的跟进。

例如,气泡在极端条件下振荡并破裂时会使其内部温度急剧升高,产生发光现象。这一现象在上世纪50年代,科学家们便已经观察到,但相关的定量研究进展微弱,核心的原因是缺少行之有效的研究手段精确控制气泡行为及其发光现象。上世纪90年代,若干学者合作研发了一个采用声场精确控制的单个气泡稳定发光的装置,可以形成长期稳定发光的单个气泡,并具有非常好的可重现性。随后,该领域的研究井喷式发展,大量学者迅速进入这一前沿领域,产生了很多高水平的成果,从而形成了单个气泡声致发光研究这个内涵丰富的学术分支,对声学、物理学、化学等学科的发展也都起到了很大的促进作用,解决了一大批长期有争论的问题。因此,本科生应将自己宝贵的时间用来阅读这些开创性的论文,从学科发展的视角去思考问题,这样后续才能有机会做出一流的研究成果。

结合笔者指导本科生的若干经验,一些相关建议梳理如下。

1.学会同主题阅读。每个分支的文献均不少,采用同主题阅读很适用于本科生时间较为零碎这一特点。比如,本科生可以用周末的一个上午集中精力围绕一个较为精细的研究主题开展阅读。主题的选择可以是某种最新的研究设备、某个学者或者课题组在此领域的系列研究论文等等。

2.关注不同领域的研究进展。不同领域间的互补性很强,有时候对于某研究领域是一个很难解决的问题,但在另一个领域却已是突飞猛进。本科生从事科学研究遇到困难时可以多尝试去借鉴其他领域的丰富成果和研究思路,这样形成的学科交叉更为可行。

3.尽快找到该领域的重要开创性论文。在文献调研过程中,为找到有价值的论文,有很多方法可以尝试,比如关注被其他学者引用非常频繁的若干论文、文献引言部分论述中经常被提及的重要工作、知名专家综述中高度认可的论文等等。通过不断阅读优秀的重要论文,本科生的科学鉴赏水平也会逐步提升。

4.不必太在意论文的发表时间。除了一些近期刚刚发展和兴起的技术和领域,本科生的大部分文献调研应该更多关注学术思路的产生、形成和发展等过程,不必太在意其他。

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《中国科学报》 (2019-12-02 第8版 博客)
 
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