作者:陶欢 来源: 中国科学报 发布时间:2019-7-1
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科研论文如何“讲故事”

 

■陶欢

小时候,我们总喜欢听大人们给我们讲各种各样的睡前故事。故事吸引人的地方在于它能调动听者的情绪,让人的心情随着故事情节的发展而起起落落。通常故事的讲述者都会先制造人物或事件之间的矛盾,通过矛盾的激化设定一些悬念,引起听者的好奇心,这样听者会迫切地想知道故事里矛盾如何得到解决,然后讲述者再抽丝剥茧地讲述矛盾背后的原因以及化解矛盾的过程。

其实,科研论文也需要“讲故事”。科研论文不只是图、表、数字和文字,如果能构思好科研论文的“故事”框架,串联起这些图表,可以使论文更具吸引力。一篇好的研究论文不仅需要好的模型和结果,更需要好的切入点。作者能否把文章立意切入点描述好,让审稿人觉得文章在学科领域内具有重要意义,这就需要作者具备一定讲故事的能力。通常《自然》《科学》上发表的文章都有一个很好的立意,让人一看就感觉很重要,值得投入研究。

科研论文首先需要确定研究内容,这就相当于故事中的人物。而故事中的人物会有主角和配角之分,就好比我们研究一个机制、一项新理论方法,为了突出研究目的,需要设置一些对照试验(配角)来论证新方法(主角)的优点或解释我们假定的机制是成立的。

有了人物设定后,就需要对人物的时代背景、社会背景、家庭背景等进行介绍。这就相当于论文的引言部分需要介绍研究内容的历史沿革、发展阶段,让读者对论文的研究有一个整体了解。接着,在论文的引言中还需要制造“矛盾”来吸引读者的关注。“矛盾”可以是你的研究目的或者尚未解决的科学问题,需要突出问题的紧迫性以及解决问题的必要性。然后,还需要告诉读者如何化解这些矛盾(如何破解科学问题),你所采用的研究方法、技术、获取的数据是什么。

有了上述的铺垫展开,接着便进入故事的“高潮”部分(相当于论文的结果部分)。为了使观众看得过瘾,通常电影中讲故事的时候都会增加一些特效。因此,我们在论文的结果部分也需要以图文并茂的形式来表达。论文的插图就好似电影的取景,好看的插图能让审稿人如欣赏一件艺术品一般。

像故事一样,论文也需要有“结局”。论文的最后需要告诉读者研究的结论与意义。好的故事结局需要做到前后呼应,对故事开头制造的“矛盾”给予回应,给所有设定的人物一个最终的归属;也可以在故事的结局部分进行留白,为日后有机会出续集铺垫。论文结局中作者也需要对引言中提出的科学问题(矛盾)进行回应,也可以得出一些中间支撑结论,为本领域开展进一步研究探索提供理论基础。

我做的是地理学方法在土壤污染评估中的应用,平时面对的不是基于定义的科学问题设定实验获取的数据,而是以数据驱动的野外调查数据,论文的创新靠的是一些方法模型从现有数据中探索出一些新的发现,然后通过一些土壤环境污染的理论知识来解释这些现象,形成一个好的故事框架。

比如,通过引入新的解释变量(新发现)解决过去研究中存在的矛盾(科学问题)。首先在引言中讲述,我通过大量文献阅读发现,以前研究中A发现土壤中污染物含量越高,种植在该土壤上的水稻籽粒内的污染物含量也就越高;而B研究发现土壤中污染物含量越高,对种植在该土壤上的水稻籽粒内的污染物含量影响不大。关于土壤中污染物含量对种植的水稻品质影响到底是怎样的呢?我觉得很有必要研究一下土壤中污染物的含量和水稻籽粒内污染物含量的关系,这对解释水稻对土壤中污染物的吸收机制意义重大。

经过大量的数据收集,多种统计分析模型对比,研究结果发现:土壤污染是否会导致水稻污染,是由土壤中的pH值决定的,土壤呈现酸性环境的时候土壤污染会导致水稻污染,土壤呈现碱性环境的时土壤污染对水稻污染没有显著的影响。

然后通过讨论,加入一些土壤污染专业理论知识进一步解释该结果发现的合理性。A研究采用的土壤是某某区域的土壤,土壤整体偏酸性,酸性环境会使得土壤中污染物的活性增强而更容易被水稻吸收,所以土壤污染物的含量导致水稻中污染物的含量增加。B研究采用的土壤是某某区域的土壤,整体偏碱性,碱性环境会降低土壤中污染物的活性而使得其难以被水稻吸收。

最后的结论是,针对前人对“土壤中污染物含量对种植的水稻品质影响”存在争议这一矛盾,我得出了一个新的发现:水稻是否会吸收土壤中的污染物,是受到土壤中的pH值控制的,并且这一新的发现能够很好地解决这一矛盾。

还有一些研究是针对老的问题,引入了新的方法模型。首先要设置悬念,该问题过去确实已经开展了大量的研究,但受传统方法本身的限制,过去的研究结论依然无法揭示事情的真相。我通过对某方法进行改进得到与前人完全不一样的结果,并对这个问题进行合理的解释,因此有了一个新的发现。

此外,采用经典的研究方法和新的数据解决新的研究问题。首先要介绍最近在某某学科领域内出现了某个新的研究问题,很多研究者开展了一些探索性工作,但是却未有效地解决该问题(激发好奇心),而我通过一种新的实验思路获取了一批新的一手数据,采用经典的传统方法对该问题进行了很好的阐述。

由此可见,科研工作者不仅需要创新探索能力,还要有会“讲故事”的本领。

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

《中国科学报》 (2019-07-01 第8版 博客)
 
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