从实验报告到科技论文的“蜕变”之路

作者

叶英杰

中国科学技术大学环境科学与光电技术学院在读博士，主要从事光子计数激光雷达相关的研究。

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引言

对于工科生，搭建装置、写代码、做实验，这些都是简单的事，但项目后的论文写作环节却时常寸步难行——“论文更像工程报告”、“论文缺乏创新点”。有些人在听后可能会据理力争：“有理论有分析怎么就像工程报告了？”、“我们搞的可是国际上最先进的东西！”、 “这个项目解决了重大问题！”等等，但还是免不了最后被拒。在我看来，出现上述问题的原因并非论文内容的问题，更多的是思维的问题。本文依据前辈经验，加之个人浅薄见解，提供些许写作参考。

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科学、技术、工程

周光召院士曾提到过：由于汉语使用中将词语缩略的习惯，现在人们将“科学技术”往往简化为“科技”一词，而不注意科学与技术这两个概念之间的区别和联系。有必要对科学、技术和工程的概念加以定义，以求得正确的认识。

“科学”源于拉丁文scientia，本义是知识和学问的意思。是人类在认识世界和改造世界过程中所创造的，正确反映客观世界现象、物质内部结构和运动规律的系统理论知识。

“技术”由希腊文techne（工艺、技能）和logos（词，讲话）构成，意为工艺、技能。是在科学的指导下，通过总结实践的经验而得到，在生产过程和其他实践过程中广泛应用的，从设计、装备、方法、规范到管理等各方面的系统知识。

“工程”一词，最早产生于十八世纪的欧洲，其本义是兵器制造、军事目的的各项劳作，后扩展到许多领域，如制造机器、架桥修路等。是人类有组织地综合运用多门科学技术进行的大规模改造世界的活动，它除了要考虑技术的先进性和可行性，还要考虑成本和质量。

科学研究是为了去发现新现象、新物质和新原理，而怎样去发现就是技术问题。“科学”以探索发现为核心，回答“为什么？”的问题；“技术”着重解决问题，回答“做什么、怎么做”的问题；“工程”着重结果，回答“做出什么”的问题。

对于科学论文写作，研究的起点是问题，研究的过程是围绕问题去深入分析和拓展，研究的结论是对该问题的回答。从科学、技术、工程的概念中我们可以发现，工程在其中承担的更多是研究过程，而非研究起点。

举个很简单的例子。在煮面的时候，很多人都遵循一个步骤：烧水、煮面、加盐。在煮面中，水、面、盐放的量会影响最后的味道，水放多了会很稀、盐放多了会很咸。那么我们可以做实验，通过不同配比的水、面、盐，总结出好吃的面应有的比例。实验做到这，就可以开始写文章了。那么文章的主旨是什么呢？“做出一碗好吃的面——关键在于盐与水的平衡”——优秀的实验报告。

正如前文给出的结论：研究的起点是“为什么”，研究的过程是“怎么做”，煮面在研究中只是回答了“怎么做”的问题。实验在文中应当是内容的补充、是理论的论证，而非文章的全部，一篇论文除了实验，还应有问题的提出、问题的解答与给予读者的启发。而问题的解答、给予读者的启发都源自问题的提出，因而“提出问题”在论文写作过程中十分重要。

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提出问题

在上一节中，我们阐述了科学、技术、工程的基本定义，并指出论文写作中“提出问题”尤为重要。那么如何在一个项目中提出科学问题呢？依然以煮面为例，在使用上述的方法后，我们再次准备写文章：“如何做出一碗好吃的面？——关键在于盐与水的平衡”——优秀的工程报告。虽然在文中有问题的提出、实验过程和问题的解答，但提出的问题完美符合“工程”（回答“做出什么”）的定义。

“科学”以探索发现为核心，揭示的是万物不变的规律。在提出问题阶段我们应该透过现象看本质——为什么特定量的盐会让人感觉好吃？我们现在都知道原因是——人的咸味是通过味觉细胞上的离子通道感知，主要是由钠离子引起的。钠离子浓度引起电位变化，使味觉细胞膜上的离子通道打开，钠离子流入味觉细胞，被中枢神经感知，而不同浓度的盐对神经产生不同的感知。这个问题则是科学问题，该问题最后得到的结果反应表象背后的本质。此时我们再次准备写文章：“为什么盐与水的比例影响面的好坏——浓度对味觉的影响”。此时问题的提出、实验的补充、问题的解答就显得十分契合。在科研过程中，我们经常被质疑的一个点就是，研究内容缺乏理论深度，做的太浅了，很大可能就是没有将工程问题深入到其背后的本质。

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总结

论文的研究性议题归根结底来自于社会实践，但一个具体的现象要想成为一个学术研究性的议题，需要经过复杂的思考与理论凝练。许多人认为只有纯理论性的现象或问题才能成为学术研究性议题，而那些与现实联系密切或实践性较强的问题则不会，其实这是一个误区。一般科学问题都是从工程问题中提炼的，因为工程问题是实际的，在实践中才能从实际问题中发现值得深入的理论点。研究方向时要有项目支持才能从实际项目的问题中提炼科学研究问题，而不是自己天马行空，最终的研究问题纯属主观臆造。

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