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如何撰写科研论文的讨论部分 精选

已有 8702 次阅读 2021-2-2 09:17 |个人分类:科研论文|系统分类:论文交流

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[博主按:本文由本博主(马臻)原创,已由《中国研究生》2021年第1期刊登。图片由博主女儿绘制。] 

“你啥时候把你们课题组的下一篇论文投出去?”我关切地问妻子(她也是博导)。

她有些焦虑:“学生写的论文基本上是‘看图说话’,还缺讨论部分。”

我问:“学生急不急?会不会怪你没有投稿、耽误他毕业?”

她说:“着急也没用。论文不完善的话,投出去也不会中的。”

看来,论文“难产”了。那么,让人为难的讨论部分该怎么写?

关于讨论部分的基本常识

传统科研论文的写作遵循IMRD格式,即一篇论文的主干分为四个部分,小标题分别为Introduction(引言)、Methods(实验方法或研究方法)、Results(实验结果或研究结果)和Discussion(讨论)。

国内有些学报强调用实验数据说话,不需要作者开展讨论。但在国外SCI刊物发表论文,作者往往要在文中开展讨论。很多用英文写的短论文(称为快报、通讯)虽然没有列出上述四个小标题,但这样的短论文也包含了一段甚至几段讨论内容。

很多研究生写论文习惯于描述“这条曲线先上升,后下降”,却给不出“神采飞扬”的讨论。审稿人读到这样的论文,就会想:即便得到这些数据,又怎样呢?这篇论文有什么重要性?一篇好的论文,不能仅仅停留在罗列数据,更要提炼出有深度、有启发性的东西。

写讨论部分遵循“金字塔”结构——从对具体的研究结果的讨论,拓展到更加宽广的东西(即由小到大)。作者要做四件事:第一,根据实验结果,总结出需要强调的要点;第二,把作者的实验结果和文献中的实验结果进行比较;第三,提及这个研究工作的“言外之意”和潜在应用;第四,指出本文的局限性,表明后续研究的可能性。

根据实验结果提炼要点,展开讨论

作者要静下心来思考:从这篇论文能提炼出哪几个值得总结、分析的要点?比如,有人发现在制备氧化铈催化剂时掺入某种添加剂,可以提高催化剂催化一氧化碳氧化的性能。然而,这个发现是表观的。作者还要研究:为什么加入这种添加剂能提高催化剂催化一氧化碳氧化的性能?加入这种添加剂,对催化剂的物理化学性质会带来什么改变?催化剂的物理化学性质和催化性能有何关联?催化剂的活性位是什么?使用这种催化剂时,一氧化碳氧化反应的机理是什么?为了回答这些问题,作者需要做大量实验,并按照一定的逻辑顺序,把整理好的数据放在实验结果部分,进行客观描述。

而在论文的讨论部分,作者要根据实验结果,提炼、讨论相对“大”的东西——涉及机理的、提供基础科学认识的、对业内人士有启发的东西(而不是“光谱图上某个峰的归属”等细枝末节)。就拿上述例子来说,要点有三个:添加剂的促进作用之现象和原因、活性位的本质、反应机理。可以用三个小标题把针对这三个要点的讨论分隔开,让读者看到清晰的结构。

提炼出要点(即有了写作提纲)后,可以开展讨论。要有逻辑、有证据,而不能先把实验结果摘抄一遍,再直接跳到结论(即不能“以叙代论”)。比如讨论添加剂对催化剂产生促进作用的原因,你可以说“理论上讲,添加剂产生促进作用有几种原因”。然后,你举出你在“实验结果”部分报道过的实验数据,逐一排除几种原因,并针对剩下的那种原因,举出你的实验数据作为支持证据,还可以引用别人的实验报道作为支持证据。开展讨论时,作者应分清:哪些证据是确凿的,而哪些东西是不确定的。不要过多地、过于自信地讲述通过猜测、想象得到的东西,以免出现漏洞。

比较自己和别人研究结果的异同

作者还要比较自己的实验结果和文献报道的结果,分析出现差异的原因,这能增加论文的学术性和“通透感”。这一步骤可以放在“根据实验结果,总结要点”之后(例如列出一张表,比较你的催化剂和文献中催化剂的催化性能),也可以放在针对要点的讨论中,穿插进行。

比如,你用一种实验方法(缪子自旋驰豫/旋转)研究一种超导体,发现了一个奇异的现象。审稿人可能不大相信你的发现,因为这是一个缺乏旁证的、反常的发现。但如果你说文献中别人用别的实验方法(中子散射)也观察到同样的现象,那么审稿人就会更相信你的研究结果。如果那位使用中子散射的研究者碰巧审到你的稿子,他看到你说你的实验结果和他的实验结果吻合,那么他就会有种愉悦感。

如果你的实验结果和别人的实验结果不一致,那么也应如实陈述,并讨论为什么会这样。如果你不陈述、不讨论,那么审稿人读了你的稿子,也会把问题摆出来,让你“吃罚酒”。看到自己的实验结果和别人的实验结果不一致,你感到天都快塌下来了。但经过仔细对比、思考,你会看到一线“曙光”——好比说,别人开展缪子自旋驰豫/旋转实验用的样品是单晶,而你用的是多晶,样品不一样,结果也会有区别;你做催化实验用的是一氧化碳和空气的混合气,而别人用的气体里面还含有杂质,反应条件不一样,结果也会有区别。

仅仅用“样品不一样”“实验条件不一样”来打圆场还不够,作者还可以讨论:为什么样品、实验条件不一样会引起实验结果的区别?在哪种情况下测得的数据更符合实际?作者这样分析、讨论,论文就会更有深度。

提及研究结果的“言外之意”和潜在应用

审稿人读稿时往往会有一些疑问:这个研究工作有什么“言外之意”和潜在应用?

所谓“言外之意”,就是根据作者的论文结论得出的可能的推论,这个推论虽然没有确凿证据,但能引起读者的兴趣。比如,科学家们研究发现老鼠的肌肉有“生物钟”,能影响肌肉与一种能让肌肉细胞持续产能的蛋白质的交互作用,习惯于夜间生活的老鼠在晚上锻炼最有效率。人体内也有这样的蛋白质,因此这个研究工作的“言外之意”就是——习惯于白天活动、晚上睡觉的人类在白天锻炼最有效。

所谓潜在应用,就是作者的研究结果对别人、对科研、对行业、对社会有什么用。比如,有人发明了一种全新的方法,用来制备一种纳米催化剂,发现它的催化效果优于以传统沉淀法制备的催化剂的催化效果。那么,这种新方法有望被推广应用于制备其他高性能催化剂。

作者可以简短、谨慎地点出“言外之意”并简短提及潜在应用,这将激发读者的兴趣,并使审稿人能更好地判断这篇论文的重要性。

指出研究的局限性,展望后续研究

很少有论文是无懈可击的。作者往往会出于种种原因而没能把研究工作做深、做透。还有的时候,实验结果和自己原本的预期有差距。比如:原本以为手头的样品是高质量的,但等到花了很多时间做了实验、分析数据、撰写论文,才发现样品含有少量杂质。

因此,作者得简短指出自己研究工作的局限性。这能够提醒读者谨慎地看待本论文的结论,能向审稿人展示作者有自知之明,也起到“打补丁”的作用。如果作者在讨论部分没有提到论文的弱点,那么审稿人就会找出弱点,给论文“差评”,或者让作者补做大量实验。而如果作者事先在论文的讨论部分“打补丁”,那么审稿人就不会太苛刻了。需要提醒的是:“指出论文的局限性”并非把自己的论文贬得一钱不值。作者需要学会化消极为积极——将论文的局限性视为将来改进的契机。

比如:有人开发了一种金催化剂,并用它催化一氧化碳氧化反应,但没有研究活性位的本质和催化反应机理,也没有证明这种催化剂能用于催化别的反应。那么,作者可以在讨论部分的最后说:“本研究采用一种新的合成方法,成功开发出一种新型金催化剂,并证明它对于催化一氧化碳氧化的优异性能。本研究为后续深入研究活性位的本质和反应机理提供了契机。在后续的研究中,值得使用这种新的合成方法开发别的金催化剂,并探索这些新型金催化剂在环境催化、有机催化、能源化学中的应用。”

科学是不断发展的,编辑希望你的论文发表后,别人能在你论文的基础上开展后续研究。这样,你的论文就会被引用,这有助于提高期刊的影响因子。而如果你的论文写到最后“戛然而止”,没有表明开展后续研究的可能性,那么编辑接收你这篇论文的积极性就会打折扣。



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