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博文

与国内师生谈科研输出2:论文的结构、条理和语言 精选

已有 13204 次阅读 2012-8-27 15:16 |系统分类:教学心得

学:学生,教:教师,李:李晓榕。


李:前面讲过,工程和应用科学研究有四要素:问题、描述、解法、评估。论文也常按这四要素展开。各个领域的论文大多有个常见结构。在我所熟悉的领域,往往包括引言、问题描述、解法、仿真或实验结果,及其分析、评估、结论和参考文献,可能还有附录,就像八股文的破题、承题、起讲、入手、起股、中股、后股、束股那一套。问题本身常常在引言中叙述。除非你是老手,一般就按这个起承转合的“科技八股文”结构就行了。说到结构,要尽可能层次分明、逻辑合理、条理清晰。一句到下一句,一段到下一段,一节到下一节,要力争逻辑清晰、分明,持之有故、言之成理、述之有序,“想实然”、“想所以然”而不“想当然”。要做到这一点,关键在于思路清晰、推理严谨。如果思维清晰,只要自然地表达自己的想法,就易于理解。T. C. Allbutt 在《Notes on the composition of scientific papers》中说得好:马虎草率的文笔反映粗心懒散的思维,晦涩费解的文笔反映含混不清的思路。(Slovenly writing reflects slovenly thinking, and obscure writing usually confused thinking.)培根有句名言:阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。(Reading maketh a full man, conference a ready man, and writing an exact man.)要特别追求条理清晰,这非常值得费力斟酌、推敲。这样做大有裨益,它会加深理解,产生新的、更好的结果,等等。每次把研究成果写成论文时,都是一次提高、升华、甚至突破的绝好机会写论文不仅强迫自己总结研究所得,而且,不少观点和成果是在写作和修改过程中逐渐成熟、明确、丰富、完善的,有些甚至是在写作时产生的。写论文是做研究的更进一步,这是很重要的经验之谈。举例来说,线性估计融合的统一模型,我就是在写论文时,发现分布式与集中式有很多相通之处,想要统一描述而总结得到的。总之,花时间认真考虑逻辑条理,是不会后悔的。要使思维清晰,最好是写出来。有一个不错的想法或结果时,就应把它写出来,不要等到最后才写。我做学术笔记记录我的科研想法。此外,我还有不少未完成的论文,有些已经动笔好几年,其中包括不少会议文章,它们是期刊论文的草稿。写过这些草稿后,对相关的问题就会特别敏感,理解也会不断加深。还有一个很有用的策略:
先声夺人:只要结构合理,力争“亮点”靠前。
也就是把吸引人、价值高、引以为豪、重要的新东西或好货尽量靠前。这很自然,大多数评审人员和读者都急于做出一个初步判断——第一印象记忆深刻(First impressions are the most lasting),也就是心理学所说的“锚定”(anchoring)机制,后来不易改变。好东西靠前可以先声夺人,让人觉得值得一读。还有,阅读大都是开始比后来更认真,很多人看了没多少就不看了。你不放前,岂不可惜?当然,不应严重牺牲结构、硬把好东西放前。同理,相对差一点的东西要靠后,但不要放在最后结尾。一般来说,头尾最重要,它们分别对应着“从无到有”和“从有到无”的突变,而中间过程仅仅是量变,这有生理心理基础。而且,头往往比尾重要。

学:做一个东西,花了不少力气想要把它讲清楚,但还是讲不清楚,怎么办?我们经常碰到这种情况。

李:尽可能讲清楚,
实在讲不清,就该忍痛割爱。
如果想方设法,还是讲不清,自己都觉得没讲清,那别人看肯定很有问题,所以应该删掉,否则是自讨苦吃。如果对是否清楚无把握,就一定不清楚。美国著名哲学家、心理学家威廉·詹姆斯(William James)说得好:智慧之术即明了何者可忽略之术。(The art of being wise is the art of knowing what to overlook.)

学:问题是,这个东西一删,那么这篇文章就没有什么东西好写了。

李:果真如此,那么这篇稿子就不该投。如果花了很大力气,还是讲不清,说明还没真正搞懂,还不到位,还没到投的时候。有个例外,就是特地指出有意义的待解问题(即所谓open problem)、疑难点或某种有趣的现象,而你对它还不知道怎么解决或解释。要诚实,“知之为知之,不知为不知,是知也。”承认自己不知道解答,存疑就是古人奉为圭臬的“多闻阙疑”中的阙疑。承前启后的一代国学大师王国维讲《诗经》,一堂课中竟然在好几处说“这个我不懂”。他还说他对于《尚书》有一半不懂,对于《诗经》十有一二不懂,而且他认为历来的大师也都如此。

教:有些时候算法比较复杂,可能一句两句说不清,就分步骤或者画一张图去表达它。

李:对,有时单靠文字,确实讲不清楚。画图往往是一个好办法。有时写一大推文字,真的不如一个表、一张图来得浅显易懂简洁。英语俗话说:只图赛千言。(A picture is worth a thousand words.)笛卡尔思维法则12的解释也说,没有什么比看得见、摸得着的图形更合情理,因此这样表达大有裨益。(It is exceedingly helpful to conceive all those matters thus, for nothing falls more readily under sense than figures, which can be touched and seen.)图表的说明最好不用读正文就能明白,不少忙人直接看图表而不看正文。还有时需要用类比、比喻或其他浅易的方式来描述。当然,选用好的比喻不容易,正如亚里士多德所说,善于比喻是天才的标志。(A command of metaphor … is the mark of genius.)举例是另一高招,例子要尽可能简单、贴切,如果还能新奇,效果就更好。不过,举好例子也很不容易。总之,要使用各种手段,便于读者理解。

语言叙述准确简洁
教:除结构外,对文章的叙述以及语言的使用有什么要求或讲究?

李:论述要有根有据,不应有太多的推测。我曾经作报告专门谈科技英语写作。科技写作要准确、简洁、清晰、紧凑、流畅,不写含糊不清或容易产生歧义的论述,少用行话和专业术语,还要避免重复、冗余、架屋叠床。准确大多取决于用词,流畅有赖于句子之间的关系,而其余要素主要取决于句子结构。“意贵透彻,不可隔靴捎痒,语贵洒脱,不可拖泥带水。”(严羽)用比较简单的语言写作,尽可能简练直白。有相当经验之后,再考虑在语言结构上有所变化,避免太单一,增加清新、生动和情趣。有位我熟悉的知名学者,写论文语言生动,富有情趣。但有一次几位欧洲学者审他的文章,对他的语言不满,不太领会其中的情趣,我作为Editor也只好要他忍痛割爱,因为科技论文用语首要的是准确清晰,而不是生动有趣,何况还得兼顾非英语国家的读者。很多人以为,科技英语写作应该多用被动语态,以保证客观性。这是一个重大误区。在科技英语中,被动语态泛滥成灾,因而不必要地臃肿、单调、乏味、缺少生气。我也深受其害,直到几年前才受启发而意识到这一点。其实,主动语态更简洁、灵活、生动。在科技英语写作中,根本无需避免。当然,最好不用“我”(I,me,my),但没必要避免we和our。譬如说our method就比the proposed method更明确而又简洁。还有,科技英语充斥着介词和动作名词,比如,A significant reduction in computation is provided by the proposed method就远不如直接说Our method reduces computation significantly。大多数be provided、be performed、be carried out等,都可以这样简化。王国维的《人间词话》说,填词用语“不隔”比“隔”好。科技写作更是如此,能用具体明晰之词,就不用抽象浮泛之词。尽量少用“可能、或许、大概、无疑、显然、肯定”等表示主观猜测或判断的词汇。中国学生太爱用长句,特别是嵌套从句,太罗嗦臃肿,比如说It is very important to note that…,As we can see…等等。另外,不要勤于变换语句结构,主句和从句的主语最好一致。平行结构虽然可能略显单调,但十分简洁明了,对于科技英语很有好处。貌似平行而并非真正平行的结构令人迷惑,应该设法避免。还应该养成对首次使用的符号进行定义或说明的习惯,尽可能保持符号和表示在全文中的统一。譬如说,同一个东西(比如同一种方法的结果)在多个图中出现时,应该用同一种线条和颜色。还有,尽可能采用“标准”记号和术语,这样方便大多数读者,用自己独特的记号或术语会给读者带来无谓的额外负担。数学出身的人在此尤其不注意。总之,凡是你觉得读起来可能有困难的地方,应特别注意想方设法写好,方便读者。

易写者难读,易读者难写
李:学写作与学游泳相似。这使我想起苏东坡的《日喻》,在谈研究策略时说过。写文章一定要认真,要多练、勤练,肯下功夫。自己不多观察、不多练,对于别人说的方法,就会像《日喻》所说天生的盲人对太阳的认识一样,贸然用别人说的方法,就会像北方人学潜水而溺死一样。对于论文的读写来说,易写者难读,易读者难写。想一想,有几个审稿人读着马虎草率、晦涩费解的论文会不恼火?错字、疏漏和小错误给人坏印象:见微知著,人们由此质疑你的研究结果:你不认真,因而你的结果也不可靠。你会觉得委屈,但如果你本人都不认真对待自己的文章,凭什么要求人们认真对待?严谨学者不出粗糙活儿。写论文态度不好,科研态度怎么会好呢?我写论文采用如下的“收敛”准则:不断改进,直到自己认真看一遍后,无法得到有意义的提高改进时。比较理想的是:尽量对自己的稿子苛刻一些,“吹毛求疵”;搁置一段时间、比如几个星期后再看、再修改;投稿前尽量请同事、同行或同学认真阅读、提中肯的意见。在快完稿之前,认真准备作一个学术报告,这对改善结构、理顺条理、讲清要点大有裨益。还有,最好为读者指明想要达到的目标和前进的方向,点明阶段进展和已达到的目标,使阅读尽量轻松自如。我们知道,卡尔曼滤波是卡尔曼创立的。其实,雷达权威Swerling先于他一年就发表了。卡尔曼滤波广受关注之后,Swerling写信给那份期刊,要他们声明,他更早就搞出了,结果不了了之。原因之一是卡尔曼的文章写得确实好多了,Swerling那篇写得比较乱,结果也没有卡尔曼的漂亮,因而所藏的金子未被发现。卡尔曼写得深入浅出,比如还有一个附录,介绍相关函数,因为这东西那时还不普及。你们写期刊文章最大的困难是什么?不同的人困难肯定不一样。

教:我觉得发国际期刊论文,最大的困难是理论深度不够。我很佩服那些人,一个简单的道理,他们就能拿出一大堆数学公式来解释:你看,我们这个不是简简单单拍脑袋的,我们有数学公式作为基础。由拍脑袋到理论都能说圆,这是本事,对我来讲也是最大的困难。

李:你这是讽刺呢,还是真心实意?这让我想起一个笑话。那是个“1=1”的恒等式,等式两边都做了一大堆数学变换,变得极为复杂。笑话说,要发表文章就得这样。还有一幅漫画,画的是石器时代早期的两个人,在洞壁上写下2+2=4,然后说:这是主要结果。妙趣横生的是:让我们加上大量符号、新定义以及多余的行话,把它搞得费解难懂,使他们直到中石器时代才能破解。(“That’s the main result. Now comes the fun part… let’s obscure it with lots of symbols, new definitions, and unnecessary jargon so it will take ‘em until the mesolithic age to figure it out!”)

教:感觉数学是装饰,是很必要的装饰。有它不一定管用,没它肯定不行。

学:我觉得这个装饰,还有推销和广告的意思。一个问题,人家说就感觉很重要,我们写就越写越小,越写越不重要。有时候可能太针对一个问题、太具体,显现不出问题的重要。我们做出成果后,写文章论述时,总是感觉就是很简单,几句话就说完了。对于论述和肯定自己研究成果很欠缺。如何充分地肯定自己的成果?

李:我觉得,这个困难有两个来源。一是对课题宏观把握不够,就是对课题的重要性,与其他课题的关系等不够清楚。照理在选题过程中,应该不断加强这种宏观把握。二是提取、升华的本领欠佳,太就事论事,不太会、也不太敢总结、提炼自己方法的基本想法和思路。绝大多数青年学子在这方面所花的力气太少。你们所说的数学装饰,我的理解就是理论上的合理化,这是理论素养的一个重要方面,需要长期努力,无法一蹴而就。

学:这可能跟我们的眼界和广度有很大的关系。有些我们就是想写也不敢写。这个话别人说可以,咱们说不成。

教:这也是个双刃剑。有时候看他们很会推销,文章的开始、摘要说的有多么好,最后看了很失望。

李:那是推销过头了,以后再碰到他这么推销,你就要打个问号了。不过,理论上的合理化不是空洞的推销。

教:我觉得比较难的是,在做仿真例子时,如何选参数。比如传感器是雷达或声纳,那么量测噪声的参数需要确定,怎么让这些参数的值和实际的更吻合一些?我过去做文章的时候,别人用什么参数,我基本上就用相同的参数。这方面我觉得很欠缺,可能是因为有关雷达这些物理知识太少。

李:我想无非两种办法,一是增加背景知识,即使是临时抱佛脚也比不抱好一点,因而对于参数取值的大致范围心中有数。长此以往,你的背景知识也就逐渐丰富。二是借鉴行家里手的例子和数据。借用别人的例子时,首先要判断其作者是否在行,是则可用,否则不用。

学:还有一个大困难,就是得到仿真或实验结果后,怎么进行分析。

李:这是研究者水平的测试剂,它特别能测出研究者的深度,但不是原创度。它需要调用各种知识和理解,包括所有四要素:问题、描述、解法、评估。要想做好结果分析,深刻理解是关键。冰冻三尺,非一日之寒。“莫嫌海角天涯远,但肯摇鞭有到时。”(袁枚《新正十一日还山》)长期努力,积极铺垫练习,总会达到这个层次的。前面谈学习策略中的直觉时讨论过这个问题。《百喻经·欲食半饼喻》说:有个人饿了吃煎饼,吃到六块半时饱了。他很懊恼:饱了是因为最后这半块,前面那六块都白白浪费了,早知如此,就该先吃这半块。不要只盯着这最后半块饼。人们虽然会嘲笑这个蠢人,其实也常犯这种傻,总是急于求成,盯着最后一步。你们说的这几点,其实都不仅是怎么写论文的问题,而是怎么做研究的问题。

教:有人建议,写论文要用足容许的空间,比如会议论文要求不多于6页,就得写满6页。

李:这便于充分展开,而且有利于录用:审稿人见你已经没有多余的空间,往往更能容忍文中的缺陷。但不应该为了凑足空间而加些冗言废话,啰嗦和废话讨人嫌。



正在出的博文系列:

与师生谈现代化之弊

1:崛起的代价                                                


与师生漫谈科研

1:我有科研之才吗?                                            2:我该做科研吗?

3:逻辑推理的作用                                              4:人生价值

5:生命的延续                                                  


已出博文系列:

与师生谈科学之弊

1:线式因果思维1                                               2:线式因果思维2

3:线式因果思维3                                               4:螺环之奇妙

5:幻化的因果                                                  6:不牢靠的因果推理

7:分析还原病                                                  8:还原论教条

9:基因未必基因                                                10:割根裂本

11:强拆硬分                                                   12:科学的领地

13:科学的致命伤                                               14:科学的致命伤2

15:逻辑之可错                                                 16:逻辑可错之源

17:“脚踏实地”的逻辑?                                       18:逻辑:真理焉?宗教焉?

19:想不清原理                                                 20:想不清原理2

21:逻辑教的改革                                               22:逻辑教的改革2

23:精确性的终结                                               24:科学哲学

25:务外逐物                                                   26:科学六弊

27:科学之弊总结


与师生谈科研选题:

1:科研的战略、战术和战斗力                                    2:选题三准则:趋喜避厌

3:选题三准则:如何培养兴趣                                    4:选题三准则:择重舍轻,扬长避短

5:得题之关键                                                  6:如何应对新潮

7:选题四建议                                                  8:总结:选题好比找对象


与师生谈研究策略:

1:科研四要素                                                  2:突出重围的法门

3:人人信之而善忘的黄金法则                                    4:孤胆方是英雄,独创才有真才

5:大道至简,科学之魄                                          6:弃繁就简

7:以特制胜                                                    8:综括

9:反行众道,改形换状                                          10:迷雾中的灯塔

11:技穷时的上策                                               12:驾驭时间之术1

13:驾驭时间之术2                                              14:保质增产之法

15:类比、联想、猜测、推证                                     16:评估

17:总结与回顾


与师生谈学习门径:

1:广度与深度                                                  2:增加深度的窍门1 

3:增加深度的窍门2                                             4:增加深度的窍门3

5:增加深度的窍门4                                             6:增加深度的窍门5

7:增加深度的窍门6                                             8:如何培养直觉和想象力?

9:基础不好,死路一条?                                        10:阅读策略1

11:阅读策略2                                                  12:博览之术

13:增强记忆1                                                  14:增强记忆2

15:如何听讲                                                   16:最佳捷径


与师生谈科研输出:

1:论文写作五要点                                              2:论文的结构、条理和语言

3:标题、摘要、引言、结论                                      4:作学术报告四建议

5:与编审人员打交道


与师生谈科研道德:

1:何谓弄虚作假                                                2:何谓剽窃?

3:何谓自我剽窃?                                              4:版权

5:谁该当作者?                                                6:署名顺序怎么定?

7:其他学术不当行为                                            8:总结



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