科研新手该如何读文献？| 开启科研之路
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终于，研究生也开学啦！又有一批新学子要开启自己的科研之路了。对于他们来说，读文献可能是最先经历的考验——面对一项课题，要先通过文献积累相关知识。但我们在浩如烟海的文献中找到了相关论文后，哪一篇又该精读？如何找准论文精华之处？本文作者王威教授，主要基于理工科学科特点，给初入科研领域的同学讲述读文献的门道。为提高可读性，文中涉及的专业研究内容作了模糊/生活化处理——王威课题组（遗憾地）并不研究红烧肉。
撰文 | 王威（哈尔滨工业大学（深圳）教授）
X同学，展信佳。自从你进组已经有两个月了。昨天你来信说你搜了很多文献，但读得头大，没什么进展。为师思考良久，针对咱们课题组新生的常见问题，写下以下一些肺腑之言。衷心希望你能够走过目前的瓶颈期，早日寻找到读文献的窍门和快乐。
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为什么读文献（paper）？
这个问题很容易回答。因为学术研究，不是从你这里开始的，自然需要查阅前人的研究成果，从而一方面积累知识，一方面解决手头的问题。
在这里，我引用你肖师兄毕业前留下的一段话：
为什么阅读文献对于我们如此重要，之前在网上看到University of Zaragoza的Professor Masia的一句话印象很深，她说：“Our job is to push the frontier of what is already known, so we need to be aware of where this frontier is.” 从大的意义上来说，做科研工作需要知道最前沿的知识，当下研究领域在使用的思想和方法，这样我们才能知道目前的差距和挑战在哪里，才能不断创新，做出有价值有意义的工作。而且只有通过阅读文献，我们才能找到我们的工作在当下科研界中所处的位置，这样我们才能明白我们的工作的意义在哪。
从实际的角度来说，阅读文献也许会让我们找到在研究过程中所面临问题的解决方法，可能一个困扰我们几个月的技术难题，别人早就已经解决并且报道，而我们还在苦心琢磨。又或者当我们研究迟迟无法突破，在文献中寻找灵感也是一种办法。”
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每天学习和工作很忙，应该花多少时间读文献？
按照我的经验，平均每天一小时是比较合理的。这里指的是科研常态化的看文献，而不是在课题的某些阶段，需要大批量文献调研的时候（那个时候可能要远大于一小时）。我不太赞同那种“只有在实验室做实验才叫科研”的论点；同时，也不赞成从早到晚读文献，而忽略了动手去尝试。这和孔子说的“学而不思则罔，思而不学则殆”，有异曲同工之妙。在我们这个实验学科，常态化，也是比较健康的学习方式，应该是大部分时间做实验，剩下的时间思考、读书、读文献、总结、写作。
3
读什么文献？
按和你课题的相关性由强到弱排序，我暂且将论文归为以下七种：
第一种，妥妥的就是你研究的课题。举个例子，如果你的课题是《如何避免红烧肉粘在不粘锅内的研究》，然后你看到了一篇讲如何避免红烧肉粘在不粘锅内的文章……我不知道这是幸运，还是不幸。但很显然，这篇文章你要从头到尾精读几遍，几乎要做到每个字都知道人家在说什么，弦外之音是什么，里面的公式、数据、图表、结论要记得门清。在此之上，你还要举一反三，知道他们工作不足是什么，和你工作的相似之处和不同之处是什么。从而回答这个终极问题：工作被人先发了，自己还能不能毕业？
第二种，跟你的课题密切相关。例如，你的课题还是《如何避免红烧肉粘在不粘锅内的研究》，找到的paper做的是回锅肉在不粘锅内的烹饪，或者红烧肉在电饭锅内的烹饪之类的。总之，主题直接相关，肉也很类似。那做法跟第一种一样，你基本上要把这篇paper读透了。阅读过程中，要时刻思考：本文对你的课题的启发是什么？指导是什么？试验方法或是某个理论，是否也可以用在你的课题？还是结论对你有帮助？
第三种，跟你的课题相关，但是有比较明显的区别。例如，你搜到的paper做的是“红烧肉的腌制机理探讨”。虽然你做的并不是这个课题，但既然要理解红烧肉在不粘锅内的粘附，显然需要知道肉的质地、盐浓度、水分等问题；而这篇paper一定会讨论这个问题，因此会给你启发。反过来，你要是不懂红烧肉烹饪的基本要素，自然也不会理解它粘不粘锅。这篇文章不需要每字每句都读透，基本上摘要和结论以及所有的图看懂了就行，但是你需要存下来（最好是能够整理汇总在一个ppt里），因为你的毕业论文或者小论文的文献综述部分很可能会引用到。
第四种，就是泛泛的跟你课题的某个关键词相关的论文。比如，所有关于不粘锅的论文，所有关于红烧肉的论文，等等。这些论文，构成了你课题的背景知识。但是它们非常零散，需要在长期科研的过程中积累，或是通过师兄师姐的推荐，或是导师教授的指点，亦或是自己发现寻找到。这些文献可以粗读，然后分门别类汇总到ppt（你的毕业论文或者小论文的文献综述部分也有可能会用到）。
第五种，是所有关于肉的烹制论文。这些论文组成了课题组研究领域的大背景知识，发表频率是平均每天会在网上发表1篇左右。如果你预计自己会在今后比较长的时间内从事这一领域（例如3年以上），那需要利用一些追踪文献的方法（如订阅期刊的rss，或者订阅谷歌学术的邮件提醒），让自己源源不断的获得最新发表的这种论文；并在看到的第一时间，花3-5分钟粗读一下题目、摘要和主要的图。随后，根据对文章的兴趣程度和对你的重要程度，按照权重分类保存，并在某个时间统一阅读那些你标记权重比较高的这些论文。例如，我在阅读新论文时，会把所有的论文保存到一个“肉肉”文件夹，但是只有大约10%的会标记“需要读”（mac电脑有这个文件做标签的功能，windows的话请自己想办法），并在闲暇的时候打开仔细读一下。
第六种，是各个领域的综述。这些review, perspective, account等性质的论文内容庞杂，出现在各类期刊，平时也未必专门去搜集；看到了的话，可以简单看一下标题，是不是自己感兴趣的领域。比如你做肉之余，对素食也很感兴趣，那可以留心一下这个领域的新的综述。而你平时看论文的时候，或者做实验的时候，发现自己某个知识点比较缺乏，或者这个知识点最近很火，那就可以稍微去搜几个相关的高引用的综述（或者发在顶刊上的新综述），来充充电，说不定就是你下一个研究点（比如石墨烯在红烧肉中的应用）。但要注意，综述尽量不看太老的，特别是热门领域，5年就翻天覆地。
最后一种就是各类随机的文献。“浩如烟海”可能都无法形容现在文献的出产量。为了防止自己坐井观天，还是需要常常扩展自己的眼界。我建议选择3-5个顶刊，订阅他们的邮件提醒，出新刊的时候第一时间浏览一下最新的文章标题，感兴趣的话看一下摘要和图，刷新一下自己对于学术圈前沿方向的认识。我在韩国访问时的一位杨师兄，每天都会很精神抖擞地去看CNS（cell、Nature和Science，三大顶刊）的新paper，并且跟我说，你平时看什么期刊，就会发什么期刊。他最终发了Nature正刊，青千回国。我惊为天人，并因此深有感触。
我建议你采纳一个好的文件归类或者添加标签的方法。例如如果是mac电脑的话可以用系统自带的标签功能，把每一篇文献添加上关键字，或者按照以上七档来标记星标（一颗星到七颗星）。
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如何读文献？
根据以上文献的分类，读文献的方法大概有三档：精度；泛读；瞟一眼。
先简单总结一下阅读文献的过程：我们通过关键字搜索找到了很多文献，把它们在浏览器上打开。第一步，是最粗糙的“瞟一眼”级泛读：看标题、关键词和摘要，从而大致确认该论文和自己课题的相关性。对于相关度不高的文章（泛泛的说，对应上面分类中的5-7类），可以在此止步：简单记录后关闭，甚至不需要下载下来（可以把论文题目、doi号等关键信息粘贴到一个总结的ppt里面，需要的时候能回去搜到就行）。
对于相关度较高的文章（分类中1-4类），推荐采用以下的阅读策略：
读一篇文章，不管是怎么个读法，都是从标题开始。一个好的标题，应该能够很快抓住读者，读者也很快能意识到这篇文章的细分领域、核心成果，和文章性质（实验、模拟、理论？化学、材料、物理？）。
摘要是读所有文献的重中之重。一个典型的摘要，基本上是四个层次。第1-2句，点明研究的背景，通常是xxx很重要，但是xxx还不足。第3句，是核心句，一句话说明本文的亮点，或者说是核心成果，并呼应上面不足。接下来的几句，是展开来介绍本文的详细的成果——发现了什么、证明了什么、测试了什么等等。最后的1-2句是总结升华，往往会说明以上的结果对于小领域、大领域有什么科学和工程上的意义。
举个栗子：
（第一句）红烧肉是群众喜闻乐见的一种美食，口味醇厚，回味无穷。（第二句）但是烹饪红烧肉中常常遇到粘锅的现象，对此人们的理解还比较浅薄，也没有完美的解决办法。（第三句）本文中，我们研究了不同烹饪条件、锅的种类对于红烧肉粘锅的影响，并寻找出了不沾的解决办法。（第四句）我们发现…… （最后一句）本文的研究结果，不仅对于完美的红烧肉烹饪有重要的指导意义，也对于食物的处理和不粘锅的研发有很强的启示。
摘要大多是这个套路。对熟悉相关领域的读者，他们可以直奔主题，大概看摘要中的几句话，就清楚这篇文章的意义和档次了。高手也会非常擅长让读者尽快找到这个主题。当然，武林门派众多，自然有很多种摘要不是这个套路，但是据我观察，尤其是材料、化学领域，八成不会错。而物理类的文章，有的时候没有那么多门道，上来第一句就说我们发现了XYZ，而不给你讲一大堆XYZ多么有意义，也是常见的。
摘要的套路，对自己写作的时候也非常关键，需要尽可能的遵守。或许这样做听上去有些八股，但摘要的作用是让读者尽快的掌握文章主旨，因此牺牲一些文学性和灵活性常常是必要的。高手自然可以兼顾两者。
从摘要往下，就体现出来了精度和泛读的区别。先说泛读，基本上把intro每一段的第一句话看一下，然后看一下intro最后一段，再然后把几个图扫一遍，最后把conclusion看一遍。这样就在摘要的基础上，得到了更丰富、更直观的信息。特别是图，是补充摘要的最得力的手段。正所谓“一画胜千言”，一张好的图，往往抵得过你看半天的一大段话。特别是论文中的“图1”，在材化类的很多期刊中，第一张图都是一个体系示意图。而材化类的文章往往套路性很强，合成xx材料，然后展示xx性能。基本上看懂了示意图，论文的创新之处就掌握的七七八八了。
以上泛读过程，适合于除了精度以外的各类文章。如果英语六级过了，对基本概念大致熟悉，泛读一篇文献最多需要半小时。泛读与精读的区别在于，如果跟课题相关性大一些的，那看的时候更仔细一点，也要求更高一些——需要能够尽可能多的理解文章的内容和新意，应该在重点的地方做一些笔记和摘抄。而如果只是泛泛的了解一个文章，那大可以不用要求这么高。时间够的话，做一点笔记；时间不够的话，留下个印象就行。
精读，顾名思义，非常精细地读。基本上对应着上面一节讲到的第一、二类的文献，也就是和自己目前的课题密切相关的。对我们领域的课题来说，这种文献非常少，大概在你的学生生涯中能碰到一二十篇就已经很不容易了。（如果你发现许多文章都跟你密切相关，这侧面印证了你的课题非常热门，是好事儿；另一方面，也可能表明你的课题已经没啥可做的了，这就悲剧了。）
精度过程中，首先也要读摘要，然后从文章第一句开始，全文读下去。在intro那里，可以忽略一些对于你已经掌握的背景知识的介绍，比如什么是红烧肉，红烧肉怎么好吃之类的（材化类的文章第一段往往是这些）。如果你有心，可以稍微关注一下他们列参考文献的时候，都喜欢用哪几篇，如果没读过可以去看看。
Intro不能都忽略，通常第二段开始就进入了核心：为什么要研究当前的这个问题？学术界存在哪些争议？有哪些悬而未决的问题，或者哪个应用被这个问题卡住了脖子？这个地方往往能体现出作者的功力和层次，也决定了这个工作的意义和价值。高屋建瓴的作者，往往能看到很宏大的命题。他们能在很多在你看来匪夷所思、风马牛的地方把问题联系起来，而又让你觉得醍醐灌顶。在我们这种学科交叉的领域，特别是你的课题和实际应用联系不紧密的时候，这是一种特别有用的能力。因为如果一个问题对许多领域都有意义和启发，那关注的人也会多，你的工作才有意义。（另一种说法，就是很多大佬很会“讲故事”。）
因此，读intro的时候，要特别关注作者是怎么引出他的工作的：逻辑是否通顺；是否层层递进，把这个问题越写越具体；是否让读者觉得这是个真问题，而不是他为了写这个paper而凭空编造出来的假命题。（当然，这种假命题也不少，甚至顶刊也存在。从某种意义上来说，这世上本没有路，走的人多了……鲁迅说得好啊。）
Intro看完了，你应该能够明白这个工作的出发点，想解决的问题是什么，以及他们的主要发现和意义在哪里。换句话说，intro看完了，这个文章基本就懂了大半。剩下的一小半，更多的是一些技术和细节问题，以及作者如何用实打实的结果支撑他们intro中画下的大饼。
在泛读中忽略的技术和细节问题，在精读中就变成了关键！既然这篇文章跟你的课题如此相关，那么具体的细节，比如他们红烧肉是哪个部位的，锅什么牌子，盐放了多少，照片能不能看清，这些看起来很琐碎的问题，也都变得至关重要！而且这些往往能够给你很大的启发（这个图原来能这样量化！），或者解答你实验中某个困扰许久的问题（原来他们的样品是这么做的！），甚至让你沾沾自喜（我的数据比他们的好看太多了！）。所以切莫忽略文章的每一个细节。
一篇好的文章，都是在讲一个故事，仿佛有一个画面在你面前徐徐展开。随着阅读的深入，这个工作的很多细节也逐渐丰满了起来。你或许能感觉到坐到了作者对面，他在用一张张ppt给你讲他们的故事，给你解释他们发现的现象，向你娓娓道来背后的原因。
精彩的文章，在你的问题刚刚冒出来的时候，作者会恰到好处的用一个设计优美的对照实验让你酣畅淋漓。而在你刚刚被挑起了兴趣时候，就用高潮迭起的剧情让你欲罢不能。最后的结论清晰有力，又不失分寸和风度；能够睥睨天下般让你拍案叫绝，又能够虚怀若谷地坦承文中的不足和下一步需要改进的方向。这样的文章并不很常见，但是每一次看到，都让人心旷神怡，感慨这才是论文的最高水平。
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文献读完之后
Paper读完了，面对着几页pdf上面的黄色高亮，和旁边或多或少的一些单词中文翻译，如同踢了一场精彩的足球比赛，有高潮迭起，也有悲欢离合。终场哨音吹响，你回到更衣室，这时不是庆祝，也不是休息，厉害的教练和运动员知道需要及时复盘，总结经验。因此，我建议你，眯起眼睛，掩卷沉思，回想一下这个文章，自己学到了什么？如果让你给实验室的同学用30秒钟讲完，你会说出一个什么故事？然后再从头过一遍你做下的笔记，摘录到你的文献阅读本/ppt/word里面。写下你的心得体会。这样才是一次完整的精读。
我再次强调，你的学术生涯，精读的文献非常有限（也不应该每篇文章都精读）。每一篇，都像是一次晚宴或者音乐会，你盛装出席，为之欢呼落泪，也因此成为了你学术生命中的一次难得阅历。切莫读过就忘记了，要珍藏起来，常常回想，并且建立起和自己学习工作的牢不可破的纽带，这样才不会枉费你花费的大量无价的时间和心血。
作为一名作者，若能够有一位读者精读了我的文章，甚至还给予很高评价，那简直是无与伦比的体验。假如你有机会遇到了你精读过文章的作者，不妨和她/他仔细聊聊这篇文章，告诉她/他你的收获和体会，让对方知道，她/他的努力受到了别人的关注和认可。学海无涯，破浪前行的我们，能够遇到一同泛舟的同道，是何等的幸运。
X同学，如果还有问题请继续来信。下一篇我们可以讨论如何找到合适的文献。
王威，x年x月x日
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