哈佛傳奇教授Whitesides的論文寫作之「道」

06-28

編者按本文是哈佛大學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。

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：

1.引言

為什麼我要做這項工作？主要目的和假說是什麼？

2.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？

3.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。

4.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）。

5.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。

6.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。

7.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。

2.3 提綱的內容

提綱應當包括以下幾個部分：

1.標題

2.作者

3.摘要

這部分先空出來，等到論文完成之後再撰寫。

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

（這個反應是快速反應；這個觀察結果使我們得出結論）

描述實驗結果一律要用過去時態。

錯誤用法：

Addition of water gives product.

正確用法：

Addition of water gave product. （加水後生成了產物）

儘可能使用主動語態。

錯誤用法：

It was observed that the solution turned red.

正確用法：

The solution turned red. or

We observed that the solution turned red. (溶液變成了紅色)

完整描述對比雙方。

錯誤用法：

The yield was higher using bromine.

正確用法：

The yield was higher using bromine than chlorine. （用溴比用氯時產出率高。）

使用兩倍行距，冒號、逗號和句末的句號後空兩個英文字元，留出足夠的頁邊距。

假設我們在寫作中統一使用美國化學學會的文體模式。你可以在以下三類文獻資源中獲得啟發。

1）期刊。閱讀期刊中的文章，模仿其行文結構。

2）本組論文。閱讀本組論文，你會清楚了解到論文的結構形式。如果你的論文看起來不太一樣，或許就不符合我們的標準。

3）ACS寫作指南。該書非常有用、詳細，尤其是173-229頁有關參考文獻的部分。

同時我推薦Strunk和White所著The Elements of Style（《文體要素》），閱讀此書找找文體格式用法的感覺。也可以在化學學會的圖書館借閱很多其他有關學術寫作的書籍，這些書中有很多有益的建議，只是不夠生動有趣。那裡也有一些非常不錯的有關圖表設計的書值得一讀。

文章來源：知社學術圈