哈佛神級教授Whitesides的論文寫作之「道」

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本文是哈佛大學George Whitesides教授為指導其研究生和博士後論文撰寫而做，最初以「Whitesides』 Group: Writing a Paper 」為題發表於Advanced Materials。Whitesides是美國科學院、美國工程院、以及美國藝術科學院三院院士，H因子最高的化學家，著作等身，名滿天下，所獲大獎數不勝數；培養出包括Craig Hill、John Rogers、翁啟惠、夏幼男等一大批傑出學者；也曾創立12家科技公司，總市值超過200億美金。經徵詢Whitesides教授，知社學術圈重新編譯本文並發布。我們相信該文不僅對研究生、博士後有益，對指導老師也非常值得借鑒。

哈佛神級教授Whitesides的論文寫作之「道」

1、何謂學術論文？

一篇論文是集假設、數據及結論為一體的系統性闡述，並以此引導讀者。論文是研究的核心部分。如果你的一項研究沒有產生任何論文，那便等於沒有做過一樣。「有意義但未發表」就如同「從未存在」一樣。

研究的目的在於確切表述並驗證假設，從不斷的論證中得出結論，並將結論向讀者展示。切記，你的研究目的不是簡單地「收集數據」。

論文並非只是研究結果的資料儲存器，而且也是進一步開展研究的有效框架。如果明確了論文的目的和寫作形式，那將對你組織和開展進一步研究大有裨益。一份好的論文提綱對於研究項目具有良好的規劃指引作用。在研究的整個過程中，你需要寫下提綱並對其進行適應性修改。研究初始，應有主要計劃；工作結束，應有充分總結。比起簡單收集數據並在完成後才對其進行整理寫作的方式，在進程中及時理解、分析、總結並修正顯得更為高效。

2、論文提綱

2.1 為什麼要寫提綱？

在此，我必須強調提綱在論文寫作、學術研討及研究規劃中的核心地位。我尤其相信，對於大家而言，以提綱為基礎進行論文寫作是最有效的方法。提綱是一份書面的行文計劃，其中包括論文所依賴的數據。事實上，提綱不僅僅是列出各段的文字內容，而是按照目的、假說、結論來精心組織和呈現數據。

提綱的文字以簡練為宜。如果我們對提綱中的數據及結構這些細節達成一致意見，那麼正文組織起來便相當容易。在提綱細節尚未敲定之時，進行正文寫作是毫無意義的。論文寫作時，大部分時間花費在正文寫作上；而大部分思考是用在整理和分析數據上。動筆之前反覆推敲並修改提綱，比起寫完全文再反覆全面修改，效率自然較高。

我所有的寫作，包括論文、報告、項目申請書以及研討會的幻燈片，都從提綱開始。我建議你們也學會如何使用提綱。

2.2 如何寫好提綱？

最經典的方法就是拿出一張白紙，隨意寫下當時腦子裡蹦出的與論文有關的任何點子。自問一些顯而易見的問題：「我為什麼要做這項工作？」「它的意義何在?」「我想要驗證哪些假說?」「我實際驗證了哪些假說？」「結果如何，是否產生了新的化合方法？」「我進行了哪些測試？」「有哪些化合物，它們是怎麼表徵的？」並且勾勒出可能的反應式及圖示。抓住這些主要想法非常重要。如果你的研究起初是為了證實一個假說，可是當你仔細審視手頭的資料時卻發現，這些數據似乎能更好地證實另外一個假說，也不要擔心。將這些都寫下來，從中選擇一個假說、目標、數據相互匹配的最佳組合。時常，論文完成之時，其目的與最初的目的已經不一樣了。要知道，很多優秀的科學往往是機會主義與修正主義的碰撞產物。

當你把這些都寫在紙上後，拿出另一張紙，將這些思緒按照以下三個方面組織起來：

引言

為什麼我要做這項工作？主要目的和假說是什麼？

結果和討論

結果是什麼？化合物是怎樣合成與表徵的？測試了什麼？

結論

所有這一切意味著什麼？證實或否定了什麼假說？我學到了什麼？其意義何在？

接下來，將以上各部分更好地組織起來。尤其著力於整理數據，儘可能用清晰簡潔的圖表來展示數據。這個過程可能比較慢，因為我可能5次甚至10次嘗試以不同的方式去描繪一張圖，以求達到最清晰最美觀的程度。

最後，把所有這一切 - 內容提綱、表格、草圖、方程式，安排好順序。

當你已經掌握了所有需要的數據，或者明確知道自己還要收集哪些額外的數據，並且有了一個合理的構架，你對這些都感到滿意時，請將提綱交給我。簡要標註哪些地方還缺數據，你認為（或假設）這些數據大概是什麼。如果你的假設是正確的，你將如何解釋。我會仔細閱讀你的提綱，提出我的觀點和修改建議。通常情況下，我們需要四五個來回才能達成一致意見，期間經常還需要補做一些實驗。我們的一致意見將確定所有的數據的最終形式或者接近最終形式，也就是說，提綱中的表格、圖表等最終將成為論文中的表格、圖表。

然後，你就可以開始動筆寫，此時的你有信心在寫作中用到大部分之前整理的數據。

高效利用你我時間的關鍵在於，項目開始時儘早彼此交換提綱和意見。千萬不要等到數據都收集「完成」了才開始寫提綱。研究永無「完成」之日，當研究項目初具雛形時，就應立即開始準備構思論文和提綱，這將節省很多的精力和時間。即使在正式組織成文前，我們突然決定補做重要的其他實驗，提綱的寫作對於研究仍有指導意義。

2.3 提綱的內容

提綱應當包括以下幾個部分：

標題

作者

摘要

這部分先空出來，等到論文完成之後再撰寫。

引言

第一段或者前兩段應該詳細寫出來。開頭尤其需要注意，最理想的狀態是能夠簡潔明了地陳述研究工作的目的及意義。

總體上，引言由以下幾個方面構成：

研究目的

研究的意義：為什麼重要？

研究背景：有誰做過同樣的研究？是以什麼樣的方式？我們之前做過哪些研究？

指引讀者：讀者能從中得到什麼？哪些想法很獨特且有意義？我們採取了哪些策略？

總結：讀者應期待怎樣的結論？完善的提綱版本應該包括實驗部分的所有環節（具體到段落小標題）。

結果與討論

結果和討論緊密聯繫。這一部分應該根據主題進行行文組織。不同章節應設有加粗小標題，使得結構清晰，同時便於讀者迅速瀏覽全文，找到自己感興趣的部分。以下列舉一些可用作章節小標題的短語：

烷基硫醇的合成

單層膜的表徵

鄰二醇結構的絕對構型

滯後現象與表面粗糙度的關係

溫度對速率常數的影響

自交換速率隨溶劑極化度而降低

盡量使章節小標題具體化並且信息豐富。例如，「自交換速率隨溶劑極化度而降低」雖然比「速率測試」字數多，但是對於讀者來說更有價值。總的來說，盡量概括出段落主旨：

初始材料的合成

產物的表徵

表徵方法

測試方法

結果（速率常數，接觸角等）

提綱中，不要書寫大量的文字，而是將數據安排在合適的位置：文字只是簡明地提示每章的主要內容。

章節標題

圖表（附說明）

示意圖（附說明和腳註）

方程

表格（格式正確）

記住，論文是實驗結果的集成，運用圖表、方程式和圖示清晰簡潔地呈現。論文中的文字是為解釋數據服務的，因而它是次要的。其餘的更多信息則可以通過表格、方程式等去展現，這樣的文章短小精悍，通俗易讀。

結論

應將論文的總結論概括成一系列短語或簡短的句子。不要重複結果部分已陳述過的結論，除非有必要作特殊強調。結論不是簡單的總結，而是更新更高層次的分析闡述，應該清晰地表現出研究工作的意義。

實驗部分

包括所有實驗部分的章節標題，順序與結果部分一一對應。

2.4 要點總結

儘早寫作論文提綱。切勿等到研究「結束」；研究永無「結束」之時。

提綱應通過表格、方程式、圖表、圖示等易於理解的方式組織數據，而不是純文字內容。

按照數據重要程度進行排序，而不按時間順序。論文寫作一個重要細節在於各部分權重之分配。初學者往往採取時間順序來組織行文：他們對實驗項目進行詳盡的敘述，從寶貴的初始失敗經歷寫起，直至達到成功的巔峰。這是極其錯誤的方式。應該從最重要的結果開始敘述，如果還有次要的結果，再依次敘述。讀者通常不會關心你是如何得出一個問答的結論，而是關注結果本身。短篇幅顯然更加易讀。

3、文體格式

勿將名詞用作形容詞：

錯誤用法：

ATP formation；reaction product

正確用法：

formation of ATP （ATP的形成）；product of the reaction（反應產物）

「this」後面必須接名詞，以便明確指代對象。

錯誤用法：

This is a fast reaction；This leads us to conclude

（這是一個快速反應；這使我們得出結論）

正確用法：

This reaction is fast；This observation leads us to conclude