卢宝荣：如何提炼和发表科研数据
写作在大学生活中具有根本性的意义。在研究型大学中，学术是大学生活的一种训练方式，而写作则是学术的主要呈现方式，写作能力是学生培养的重要环节，应贯穿于本科教育的全过程。
学术写作，不是工具性写作，不是创意写作，也不是文学性写作。它本质上是思维能力的训练，注重缜密性、理性化、说服力和独立学习的能力。
复旦大学通识教育中心于2019年推出学术写作指导计划，在这个学期组织了学术写作系列讲座，由来自不同专业的擅长学术写作的教师，指导学生在写作中如何形成问题意识，如何组织布局，如何分解问题以及如何考虑读者。
2019年6月4日，复旦大学生命科学学院卢宝荣教授的讲座以“科技论文写作精要：如何提炼和发表科研数据 ”为题。
卢宝荣，复旦大学特聘教授，博士生导师。生命科学学院生态与进化生物学系。任复旦大学学位评定委员会委员，生物学分委员会主任。1993年获The Swedish University of Agricultural Sciences博士学位。2001年国家杰出青年科学基金获得者。研究方向：多年从事农作物及其野生近缘种的系统与进化生物学、种群遗传学、保护遗传学和进化生态学研究。近年来主要研究植物的分子进化、基因多样性和转基因生物安全，特别是转基因漂移的生态和进化影响。主要科研成果：迄今已独著英文专著1部，参加编写英文专著10余部，中文专著5部，发表论文300余篇，其中170余篇被SCI期刊收录，论文被引用9480余次。获国家发明专利10余项。获国家和省部级奖项十多项，包括国家科技进步二等奖、国家发明二等奖、上海市自然科学一等奖和环境保护部科学科技一等奖。
将科学研究获得的数据转化成知识，这就是论文写作技巧，也是一门艺术。数据是硬道，故事是作料，没有过硬的数据，就不存在好的论文。当然，写作技巧也非常重要。那么，论文写作需要哪些技巧呢？卢宝荣教授在讲座中与大家分享了多年研究总结出来的论文写作十六字方略，即：“化整为零、各个击破、有机联系、巧妙整合。”
卢宝荣，复旦大学特聘教授，博士生导师。生命科学学院生态与进化生物学系。任复旦大学学位评定委员会委员，生物学分委员会主任。1993年获The Swedish University of Agricultural Sciences博士学位。2001年国家杰出青年科学基金获得者。研究方向：多年从事农作物及其野生近缘种的系统与进化生物学、种群遗传学、保护遗传学和进化生态学研究。近年来主要研究植物的分子进化、基因多样性和转基因生物安全，特别是转基因漂移的生态和进化影响。主要科研成果：迄今已独著英文专著1部，参加编写英文专著10余部，中文专著5部，发表论文300余篇，其中170余篇被SCI期刊收录，论文被引用9480余次。获国家发明专利10余项。获国家和省部级奖项十多项，包括国家科技进步二等奖、国家发明二等奖、上海市自然科学一等奖和环境保护部科学科技一等奖。
一、论文写作十六字攻略
同学们在写论文的时候时常会向我反映遇到的一些困难，最难的就是面对一整篇论文不知道怎样开始写论文，不知道从何下手。根据现代科技论文的基本特点，并结合同学在写作中遇到的最常见的问题，我总结形成了“论文撰写十六字攻略”——“化整为零，各个击破，有机联系，巧妙整合”，供同学们参考。
第一步“化整为零”。通常，科技论文的核心分为四个部分：前言（Introduction）， 材料与方法（Materials and Methods），结论（ Result）和讨论（Discussion）。如果按照从前言到讨论这样一个自然顺序来撰写一整篇论文，会感到很困难，所以不妨将论文分解成不同的模块，分步来撰写。
第二步“各个击破”。万事开头难，我们应该避免一开始就去碰最难的部分（如前言），可以先选择最容易的那个模块入手。经过一些科技论文写作训练的同学都知道，材料与方法这一模块相对比较容易写，也有一些同学觉得结果这部分比较好写。于是我们就可以从这两个部分入手，一旦把材料与方法和结果写好了，写顺了，再继续往下写其他模块就比较容易了。
第三步“有机联系”。虽然我们将论文中的不同模块分开撰写，但是在我们头脑中一定要有一条清晰的主线：“要厘清各个模块之间的逻辑关系”，也就是说要搞清楚每个模块的作用是什么、功能是什么，模块与模块之间的逻辑关系是什么，这样才能在完成各个模块的撰写之后，合理地把它们整合到一篇论文中来。
第四步“巧妙整合”。在厘清了各个模块的作用、功能以及它们之间的关系以后，当论文的各个模块撰写完成，就可以将各个模块有效地组装整合在一起了，于是就形成了一篇既有内容、又有清晰逻辑关系的科技论文初稿。
另外，论文撰写是一项难度大并且要求精力高度集中的工作，因此要给自己一个截止日期（deadline）和相对集中的时间来完成这样一项艰巨的工作。后面，我会根据上述“论文写作十六字攻略”，对论文写作过程中每一个模块的撰写方法一一进行介绍。
二、科技论文的形式与特点
什么是科技论文？实际上科技论文有两种形式：第一种形式是记录原创性科学研究的结果的论文，即研究论文（research article），这种形式的论文只能发表未经发表的原创性研究数据和结果；第二种形式是综述已有的科学发现及其发展并对未来该学科领域的发展进行预测的论文，即综述论文（review article），这种形式的论文介绍或综述某一个学科领域是怎么开启、发展，怎样到达最高峰或波动等的状况以及未来的发展前景和意义等等，所以综述论文需要基于已经公开发表并有权威性的数据或结果来撰写。
实际上，论文写作就是将科学研究中获得的数据或结果转变成为知识，这个过程就是论文写作的技巧，也是一门艺术。因此我们要记住，论文发表的是可以传播的知识而不仅是原始数据。原始数据是不可能传播的，主要用来支撑论文的知识、思想和结论，只有将数据转变成知识才能够有效进行传播。
我们都希望发表优秀论文，那我就应该学会鉴别一篇优秀论文，一篇优秀论文必须包含哪些关键因素？
第一，包含有意义的科学问题；第二，有明确、合理的科学假设；第三，有严密的实验设计；第四，有可靠和令人信服的实验结果（数据）；第五，通过总结能够挖掘出结果的理论和实践意义。除此之外，一篇好的论文还必须要讲一个逻辑清楚和好听的故事。《Nature》杂志的编辑在讲述如何造就一篇好论文（What makes a good paper）时强调：好的数据（Good data），好的故事（Good story），答案就这么简单。好的数据并不是指数据越多越好，而是数据要恰到好处，足以验证和支持科学假设。
科技论文是用来记录和发表最新的研究成果，包括信息和知识，这些信息和知识有可能是第一次出现在人类的视野，世界上绝大部分人可能都不知道这些信息和知识是什么，那么必须采取一种简单、清楚、易懂的形式来表达，才能让读者明白论文的内容。所以，在写科技论文的时候，我们应该了科技论文的关键特性，通常有三个基本原则：第一，论文的逻辑关系、语言表达以及科学事实清楚；第二，论文的语言形式、描述和科学事实简单，要以最简单的形式来描述最复杂的科学成果；第三，以最容易读懂的方式来呈现研究成果，如果读者看不懂某一篇论文，那么这篇论文就是一张废纸。另外，科技论文的撰写还要选择一种特定的语言，目的在于论文发表以后有更多的读者能够尽快读到这篇论文。以上是我们在长期论文撰写和论文发表过程中总结出来的几条经验。
其实，《Nature》杂志对于一篇论文的撰写也有类似的基本要求，《Nature》杂志编辑对文笔优秀论文有基本的要求，称之为ABC原则：A意为准确（Accurate），B意为简捷（Brief），C意为清楚（Clear）。在科技论文撰写的时候，应该尽量达到上述基本要求。
三、如何呈现研究结果
前言、材料与方法、结果以及讨论是一篇科技论文的主旋律部分，非常重要，而结果又是主旋律中的核心。因此，结果是一篇科技论文最重要的部分以及论文存在的前提和根本，没有结果就没有论文，结果必须为全文的观点和发现提供必需的证据。既然结果是证据，那么就要提供非常有说服力的证据，因此，在结果部分应该将最重要的发现和结果的精华表现出来。
那么如何将实验数据变为论文结果呢，我们实验室在长期的研究和论文写作中形成了一套自己的方法，觉得论文写作最有效的方法是从结果（Results）部分开始。
首先，我们通过实验研究会获得很多数据，但并不是这些数据全部都必须用的上，应该视解决问题的目标，确定采用那些数据。通常，我们会分析哪几套数据可以为我们提供一个好故事的素材，从而选定用几套数据。每一套数据都可以转变成一组结果、讲一个独立的故事。但是，一篇论文中不应该超过3个这样的独立故事，如果故事太多，就没有了亮点。
我们要让即将发表的数据和结果说明问题、有意义、有读者并且有读者关注的科学事实和内容。每一套数据，都要包含明确的知识点（take-home message，THM），如果没有明确的知识点，就表明这套数据没有用。同时要将每一套数据整理成知识点，最后转化成知识。
那么怎么样来表现数据呢？如果简单地从记录本中将原始数据“转移”到论文中去，那肯定是难以被接受发表的。我们一定要把数据转变成知识的信息，应该在结果中呈现有意义的数据和经过消化（分析）的数据。结果最好的呈现方式是让数据读起来有效并且有趣。
特别要注意，不要在撰写结果时出现重复。例如，在表格或图里面已经完全传达清楚和介绍过的整套数据和知识点，又在文字中重复一遍。我们只需要在文字中将某一个重要的数据强调一下就行了，但是绝对不要再重复描述。重复会导致文字的冗长，我们尽量要做到简明、精确，另外写作中也要避免带有感情色彩的词汇，例如“我们的数据强烈地支持、清楚地说明……”等等。
在结果的呈现过程中，制图和制表非常重要。一篇论文所包含的信息能否被发表与图表的制作水平密切相关。数据如果没有进行适当的表述，很可能会被曲解，甚至被完全忽略。那么，如何在结果表述中有效地使用文字、图以及表呢？
作者应该一切都以读者是否能容易地从结果中领会数据的意思和要点为目的。图表的好处在于能够利用视觉的效果来帮助读者来理解展现的内容。显然，用不同的方式来表达相同的数据，得到的效果是不一样的。表格可以提供准确的细节，便于精确表达，并让读者可以对细节进行一一比较（表1）；柱状图可以提供大趋势，以便于读者进行大致的比较（图1）；而折线图提供鲜明的图像，以便于读者形成印象和进行大趋势的比较（图2）。
表1
图1. 柱状图
图2. 折线图
由此可见，数据的不同表现形式会产生不同的效果，这个效果是由作者根据对读者预期的需求来决定和提供的。在什么情况下选用表，什么情况下选择用图，通常有一些基本的标准：
1. 当工作或研究的对象是数字时，选用表是最有效的形式；而当工作或研究的对象是形状时（如植物形态），选用图是最有效的形式。
2. 当工作或研究的关注点是具体细节时，选用表是最有效的形式，但是当关注点不是细节，而只需要知道大致的趋势和规律时，选用图是最有效的形式。
3. 当我们对研究结果的精确性要求很高时，选用表是最有效的形式；当我们对研究结果的精确性要求不高时，选用图是最有效的形式。
所以，一切都根据作者需要表达怎样的数据，希望将读者从哪一个角度理解来确定。
总结一下：作者在展现结果的时候，一定要清晰描述，了解读者想获得什么样的信息，并恰当地选用文字、图或表的形式来展现研究获得的数据和结果。
四、撰写材料与方法的注意事项
作者在论文中呈现了什么样的结果，就应该在论文中出现什么样的材料与方法与之相对应。因此，材料与方法和结果之间的逻辑链关系非常密切。接下来我简要讲一下材料与方法部分的撰写。由于这一部分的内容与实验设计和获得的结果紧密相关，读者（特别是杂志编辑和审稿人）会非常关注，而材料与方法的撰写更多是一些具体的研究材料、方法和技术流程的描述，比较容易撰写。因此，我想特别讲一些这个部分撰写的注意事项。作者应该了解，材料与方法的作用是帮助读者（包括编辑和审稿人）理解论文的结果是如何获得、实验设计是否合理、结果是否靠谱。因此，在撰写材料与方法时，我们应该注意以下两点及其重要性：
第一，材料与方法要为有经验的读者提供可以重复试验，并且验证实验结果是否正确的信息，如果读者根据作者提供的方法不能够得到同样的结果，即使论文发表了，也会出问题；
第二，材料与方法要为审稿人和编辑提供判断和评价该研究获得的结果是否具有可靠性的信息，这是他们决定该论文是否能够发表的基础。
当然，我们在写材料与方法的时候，还可以进一步把它分成亚模块，使之与结果部分的各个亚模块相互对应。
五、如何撰写前言
前言的功能是告诉读者研究的背景和目的是什么。
开始撰写研究背景（前言）的时候，不能只是就事论事。如果作者一开始就从狭窄的领域开始，会让很多人都看不懂论文的研究目的。如果希望吸引更多的读者，最好是从一个比较宽泛的话题开始提出问题。
前言有它自己的目标。第一，要吸引读者来阅读全文，要把撰写论文的原因和目的讲得特别清楚，最好条理化；第二，前言不只是要吸引读者，而且还要提供足够的背景信息，让读者真正明白：“喔！原来作者想说明这件事情”；最后，作者一定要通过对前言的总结，介绍该研究目的是什么。
前言的作用主要是要告诉读者我们研究了什么科学问题（What questions have been studied ?）我们的研究就是要解决科学问题，但是我们解决的科学问题是一个什么样的科学问题，以往有多少人对此进行了研究，它有什么价值，这些都需要根据论文前言这一部分去说明。作者必须在前言中告诉大家，目前我们对于此问题知道了多少，有多少问题已经被研究并解决了，还剩下多少关键问题还没有被解决。要通过这样的基本描述，让读者能够真正明白这一项研究到底有多么重要，作者将从哪几方面入手来解决这些问题。
这是前言的基本作用，那么怎么来组织前言呢？
通常我们在组织前言的时候，应该包括这样一些元素：首先，通过已有知识的回顾和综述提出科学问题；其次，通过对科学问题的解释和分析形成科学假设；再次，解释本研究（验证假设）可以选用的研究方法；最后，简介说明本研究论文的目的（结论）。
前言的撰写模式是从宽泛（General）到具体（Specific），从宽泛的领域提出问题，逐渐引入到某个具体的科学问题中来。下面介绍有效组织前言信息的五步法（或五段式）：
第1步，我们开篇的第一段，应该从一个读者比较熟悉的大领域开始介绍，让读者明白要研究的问题领域属性，这个介绍的领域一定要比较宽泛，要让更多的读者都可以看得明白是哪一类的研究，例如是属于生物类还是物理类的科学问题。用大约五行字来描述属于哪一类基本问题就行了。
第2步，在读者明白了哪一大类的基本问题之后，就要逐渐将读者引入到相对比较窄的研究领域的某一个方面中，作者要通过介绍已发表的工作，告诉读者对于这个方面的问题我们知道多少，还有多少问题属于未知，介绍要起到引人入胜的效果，把读者引到和研究相关的具体内容中来，这是第二段，文字上有3-5行描述也就够了。
第3步，通过进一步介绍，向读者阐明这个未解决问题的重要性，对这个重要问题进行研究的必要性，通过展示数据来让读者感觉解决这个问题的重要性，让读者明白必须研究和解决这个问题的迫切需求。这是第三段，文字上有3-5行描述就可以了。
第4步，在这一步的写作中，作者就可以聚焦自己研究的具体领域和具体要解决的科学问题，同时指出该研究的目的。
第5步，如果作者有一些最重要的理由或研究意义需要进行补充，还可以在前言的最后一段进行说明。例如，当我们将之前所介绍的问题解决以后，获得的结果将会有什么样的重要价值，对本学科发展将起到什么样的重要推动作用等。
六、如何撰写讨论
最后，我们来介绍一下如何撰写讨论。讨论的格式非常难以定义，有比较多样的形式。但是我们应该清楚，讨论的功能是用来挖掘和提升论文中的研究结果和发现有什么重要意义。
讨论是用来解释获得结果的原因和意义，需要指出论文的结果是否验证了前言中提出的科学假设，以及前面涉及的科学问题是否得到解决。讨论部分也是为前言中提出的科学问题的给予答案。在写论文时比较常见的错误是作者讨论就只涉及讨论，前言就只是前言，根本不将它们进行呼应和对它们进行比较。在撰写讨论的过程中，一定要去回顾前言，看看我们在前言中讲了什么？承诺了什么？我们必须在讨论中提供问题的答案和对所获结果的合理解释。比如说我们得到了一个新结果，其背后的可能原因是什么，支配规律是什么，应该对此有所解释和回答。更重要的是，还应该将我们在这一篇论文中获得的知识，与全世界其它实验室的研究情况和结果做一个比较，评判我们研究结果的价值，最终扩展出一个具有普适性价值和意义的结论。要尽可能讲清楚我们的这个研究结果对未来本学科的发展有什么样的推动作用，最好是要有立论和实践意义的拔高，但是一定要实事求是。
根据前言撰写的五步法的回推，我也建立了一个讨论撰写的五步法。即1.回答问题；2.解释发现；3.进行比较；4.做出结论；5.扩展意义。
第1步：回答问题。我们要从获得的结果开始，对前言中提出的问题（研究目的）予以回答，同时要告诉读者，我们是否解决了前言提出的这个问题。
第2步：解释发现。分析导致关键结果或发现的原因，并做出合理的解释，为结论做一定的准备。
第3步：进行比较。将本研究中的发现与前人研究结果、发现和已有知识比较进行全面比较，指出本发现的意义。
第4步：得出结论。对全文的观点或发现进行概括性总结，同时得出通过本文研究所获得的关键结论。
第5步：扩展意义。评价和推论发现的理论或应用意义，以及发现的普适性意义，包括研究结果的理论意义、应用意义和实践意义，都要做一个大致的扩展，越是能够扩展开，它的普适性价值越高，普适性价值越高，将来应用该方法、理论或结果的学者就会越多。总之，一定要挖掘一个研究结果的普适性价值。
应该注意，讨论可以简单回顾（总结）和指出发现的关键点，但不要重新描述结果。更重要的是，我们不要回避那些没有被解决的问题，回避出现的一些负面、甚至与假设不符合的结果。也许正是这样一些非预期的结果将会导致另一个全新的发现，读者可能就根据这些非预期的现象，找到了下一个更好的研究主题。我们的职责就是要实事求是地去陈述、分析和讨论这些结果和发现。
“千里之行，始于足下”。写作练习是一个长期的工作和任务，活到老、学到老，我现在也还在不断学习和总结。今天的讲座只是帮大家迈开了写作的第一步，下面就要靠大家自己去体验、去写作、去修炼。只有通过不断写作，才能够逐渐提高自己。（本文图片由复旦大学通识教育中心提供。）
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