材料与方法（Materials and Methods）是原创性论文（实验性论文）的方案部分，描述科学研究是在何种物质条件下怎样展开的。材料是基础，没有材料，研究将无从谈起；没有方法，研究便无法实现。材料与方既是快速判定研究能否被重复、利用的重要途径，也是为别人对研究结果检测、引用提供的便利条件，构成论文科学性、先进性的基础性依据。
1. 内容与结构
材料与方法讲述在某种目标支配下，使用何种材料、施用何种方法、经过何种过程或步骤来进行科学研究，旨在交待做了什么，怎么做的。科学研究通常非常复杂，具体目标多样，涉及因素较多，所用方案、方法较广，所走流程、过程各异，因此这部分在内容与结构上并无固定模式，与研究领域、范围、主题及样本复杂程度、表述侧重、论文出版要求等密切相关，这里只从共性角度来讲述。
材料属于物质层面，即实物条件，指研究所用的各种物质资料，涉及研究对象和非研究对象两个层面。在研究对象层面，主要描述研究对象的结构、成分（或关键成分）、特性（或重要特性）、功能（或主要功能）、来源（主要来源、出处）；在非研究对象层面，主要描述研究所用的设施、设备，仪器、仪表，系统、软件，具体的物质资料（或特定物质资料），材料选用的理由或不足等等，涉及功能、参数、构成、特性、数量、环境、条件、优势（或不足）、来源等诸多要素。注意，有时可将材料限定为狭义材料，不包括设备（如机器、设施、仪器、仪表等），这时可将“材料”与“设备”并列，即“材料与设备”（Material and Equipment）。
方法属于解决层面，即实现条件，指研究所用的各种技术、方法及所需要的环境、条件，也涉及研究对象和非研究对象两个层面。在研究对象层面，主要描述研究对象的取样、获取、选择、制备的方法及优势，如样本选取方法（类型、数量、组成、分组方法等），同时还需明确交待是否随机化分组和盲法实验，明确估计抽样误差、实验范围；在非研究对象层面，主要描述具体方案、方法及相应过程（步骤），如某种统计分析方法、工艺、技术、疗程、算法、程序等等，并交待方法选用的理由或不足。
对于实验方法，主要描述有关实验仪器、设备及实验条件、测试方法等事项，并描述主要实验过程，涉及实验对象，实验材料的名称、来源、性质、数量、选取及处理方法，实验目的，使用的仪器、设备（型号、名称、测量范围及精度等），实验及测定的方法和过程，出现的问题及采取的措施等。
在某复杂的科学实验中，虽然研究的总体目标只有一个，但在具体的实验研究过程中，通常会涉及多个具体的研究目标，而对于不同的子目标，所需的材料与方法往往不同，所用的方案和所走的流程当然也不相同。因此，材料与方法的具体分类及事宜并不那么分明，需要按具体的子目标分别来撰写，不只是写材料和方法，还要点出具体研究目标。如果涉及到研究对象为动物或人体，则还要交待有关伦理和研究安全方面的道德、规范与法律、法规。
材料与方法并无固定模式，对于简单实验，可先描述材料，后描述方法，而对于复杂实验，有多个子目标，对应多个研究方案，因而有不同的方法，自然就需不同的材料。因此，材料与方法在结构上常常混合着写，既可先材料后方法，也可先方法后材料。
2. 写作方法
1. 材料的写作
（1）制定研究方案，规划各研究子目标及所用材料，对材料进行归类，并明确其中哪些是研究对象材料，哪些是非研究对象材料；哪些是重点、主要材料，哪些是常规、次要材料。
（2）对于研究对象材料，如样品、工件、产品、动物、植物、微生物、病人等，应清楚介绍其数量、来源、特征、选取或制备方法，还可给出抽样误差估计值，让读者了解研究内容及结果的使用条件或范围。
如果研究对象是动物、植物和微生物，则需按属、种和世系名来准确标识，并说明其来源和特殊性质（年龄、性别、体重、健康状况、遗传学和生理学状态）、抽样要求或标准等。
如果研究对象是微生物或化合物，则需要描述多种微生物的种属或化合物的来源和特性，可采用列表的形式，或在正文、表注、图注中给予简单的描述。
如果研究对象是人（志愿者或病人），则要注意目标期刊要求，交代研究对象的选择标准，并根据情况来兼顾一般性的重要统计特征（如年龄、性别和身体状况等）及其他与论文主题相关的统计信息（如体重、身高、种族等）。
（3）对于非研究对象材料，先概述，接着详细描述其结构、主要成分、重要特性及关键功能等，对采用具有商标名的设备、仪器以及化学试剂、药品时，还应对设备、仪器的规格、功能、技术进行详细说明，列出试剂、药品的主要化学、物理性质（对常规试剂，只说明名称、生产厂家、规格、批号即可；对新试剂，还要写出分子式和结构式，若需配制，则还要交待配方和制备方法），仪器和样品制造商的名称及所在地通常也要列出。
材料名称应采用国际同行所熟悉的通用名，尽量避免用某国家、某领域或某范围同行才知道的专门名称。但当已知有不同特性的产品且其间有重要差别时，就需使用商标和制造商名（商标名的首字母应大写)，并将通用的描述紧接在商标名之后，以示与通用名的区别。
下面给出材料写作的几个例句（画线部分分别为材料和材料来源的标志性词语）：
● CLL specimens were obtained from patients at the West Los Angeles VA Hospital Hematology clinic after informed consent and Institutional Review Board approval.
● Rasgrf-1 antibody (Cterminus) was purchased from Proteintech (Chicago, IL), phospho-Rasgrf1 antibody (Serine 929) from Santa Cruz Biotechnology (Dallas, TX), phospho-ERK (Thr202/Tyr204), phospho-Akt (Ser473), phospho-BTK (Tyr223), and actin from Cell Signaling (Beverly, MA). Detection was performed with horseradish peroxidase-conjugated secondary antibodies and chemiluminescence (ECL plus, GE Healthcare and LAS Mini imager, Fuji).
● The 293T cells purchased from ATCC have been tested to be mycoplasma negative by the commonly used PCR method.
后两个示例中也有有关方法的描述，如“Detection was performed with …”“… by the commonly used PCR method”。实际中材料与方法不能截然分开，混合着写是一种常态。
2. 方法的写作
（1）依据研究方案，为每个子研究目标给出相应的方法，包括标本选择标准、分组方法、制备过程，仪器使用方法、步骤、操作技巧，实验环境、条件、设置，人或动物麻醉、手术、处置方案，各步处理时间、参数设置、注意事项等。
（2）清楚介绍设计方案，对各主要方法尽可能详写，以便让同行能够复用实验，避免混入或尽量不写有关结果或发现方面的内容。通常应完整地描述选择某种特定方法的理由（优势、不足）。如果方法新颖且未曾发表过，则应提供所有必需的细节；如果方法已经公开报道，则引用相关文献，但如果报道该方法的期刊不怎么知名，则可以稍加详细描述。
（3）详细描述统计分析方法，表明作者新设计或使用了该方法。对普通的统计方法，一般无需评论或解释，但对先进或不常见的，则应适当引用文献。通常需要简要说明在什么条件下使用何种统计学方法与显著性标准，必要时还应说明所用计算手段和软件名称。
（4）内容较多时，需要对内容进行层次类别规划，为各个层次类别确立子标题，并尽可能与结论中的内容相“对应”，以保持论文内部的一致呼应，这样有助于让读者快速了解某特定方法及使用该方法而获得的结果。
（5）最后还应该有统计分析部分，写出数据处理的盲选法、测量指标及判断差异结果的标准等等。
下面是方法写作的几个例句或几种句式：
●... activity was detected according to the previous method (Jason et al, the journal of ..., 2016)
●... activity was detected according to the previous method (Jason et al, the journal of ..., 2016) with slight modification. Briefly, ....
●In this paper, a modified protocol based on the method reported by Jason et al was used. Briefly, ....
例句一，完全采用以前发表过的方法，一笔带过（according to the previous method）；例句二、三部分采用以前发表过的方法，但有适度修改（according to the previous method with slight modification；a modified protocol based on the method），其中Briefly后面省去的部分就是简述作者的方法并写明其中特别之处的语句。
● Lysates were prepared by washing cells with cold PBS and disrupted in lysis buffer (Cell Signaling, MA) supplemented with protease inhibitor cocktail.
● Antibodies specific to A (name, dilution, company) and B (name, dilution, company) were applied in ... according to ... protocol.
● For histological analysis, cells were fixed with ... and stained against ... (dye or antibody, dilution, company).
● Quantitative analysis was performed using ××× test if not otherwise stated. The level of significance was set at *P < 0.05. Error bar represent +/-SEM.
例句一描述裂解酶的制备方法（在冷的PBS中清洗细胞并溶解在添加有蛋白酶抑制剂鸡尾酒的裂解液中），例句二描述使用两种抗体（按照协议将针对A和B的抗体应用于……），例句三描述对细胞进行操作（为病理学分析将细胞和……固定并对……染色），例句四描述使用某种测试进行定量分析（如果没有另行说明，使用……测试进行了定量分析。重要性级别设定为*P < 0.05，误差条代表+/-SEM）。这些均属方法范畴，其中括号部分描述了所需的材料（名称、出处）。显然，在方法的描述中又夹杂着材料的描述，当然方法描述为主，材料描述为辅。这就是前面所说的，材料与方法通常是混合着写的。
3. 示例分析
2. 悬垂不定式
2. 悬垂不定式
Materials and methods
Cell culture and reagents
CLL specimens were obtained from patients at the West Los Angeles VA Hospital Hematology clinic after informed consent and Institutional Review Board approval. CLL specimens for this study were obtained from patients that had not received any prior treatment and had more than 90% CLL cells in the peripheral blood mononuclear cells (PBMC) isolated. Primary CLL cells were isolated by a ficoll gradient and stored in liquid nitrogen. Maver-1 cell line was obtained from ATCC30. Activation of BCR was performed by cross linking with a goat F(ab')2 anti-human IgM antibody (SouthernBiotech, Birmingham, AL) at a concentration of 10 mg/mL for 20 min or as indicated. Cells were also activated by co-culture with stromal cell line HS-5 cells (ATCC) for 24 h31. All cell culture experiments were performed with RPMI media with 10% FBS, glutamine 2mM, Pen-Strep, Sodium pyruvate 1mM.
Plasmid constructs and transfection
Full length human Rasgrf-1 cDNA (3822bp, 1273AA) was obtained from Origene, MA. With PCR, a 2004 bp fragment with intact 3' end of the gene was amplified from the cDNA (nucleotide 2194 to nucleotide 4197, 667AA NM_002891.4). This fragment was cloned in the pCDNA 3.1V5His Topo TA vector (Invitrogen, CA) in frame with the V5 epitope (Rasgrf-1rN605) and lacks 605 AA from the N-terminus region. A control vector with no insert was also constructed. Maver-1 cell line was transfected with Amaxa Nucleofector system using Solution V and program U07. Transfected cells were selected with G418 at 400 mg/mL and pools of selected cells were analyzed for further experiments.
Western blot analysis
Lysates were prepared by washing cells with cold PBS and disrupted in lysis buffer (Cell Signaling, MA) supplemented with protease inhibitor cocktail. Insoluble material was removed by centrifugation (10,000 g, 10 min) and protein concentrations determined by BioRad DC protein assay. Samples were mixed with SDS sample buffer and 20-30 μg aliquots resolved on SDS/PAGE gels. Rasgrf-1 antibody (Cterminus) was purchased from Proteintech (Chicago, IL), phospho-Rasgrf1 antibody (Serine 929) from Santa Cruz Biotechnology (Dallas, TX), phospho-ERK (Thr202/Tyr204), phospho-Akt (Ser473), phospho-BTK (Tyr223), and actin from Cell Signaling (Beverly, MA). Detection was performed with horseradish peroxidase-conjugated secondary antibodies and chemiluminescence (ECL plus, GE Healthcare and LAS Mini imager, Fuji).
Apoptosis and chemotaxis assays
Apoptosis was analyzed by BD Annexin V FITC flow cytometry assay (Becton Dickinson). Briefly, 2×105 cells in a 6-well dish were treated with bendamustine at different concentrations and 48 h later stained and analyzed as protocol. Apoptosis was also analyzed in different co-culture conditions, with and without HS-5 co-culture. Cells were then stained and processed by the Annexin flow cytometry protocol. The chemotaxis assay was performed in Transwell culture plates (Costar, Cambridge, MA) with a pore size of 5 μm. Briefly, B-cell lines were suspended in RPMI-1640 with 0.5% BSA. A total of 100 μL, containing 105 cells, was added to the top chamber of Transwell culture inserts. Filters then were transferred to wells containing medium with or without SDF-1 (200 ng/mL, R&D systems). The chambers were incubated for 4 h at 37°C in 5% CO2 . After this incubation, the cells in the lower chamber were counted by running through a Accuri flow cytometer at 10 μL/min in triplicates.
此例是一篇生物医学领域（Cancer Biology & Medicine）原创论文的材料与方法。由四部分组成，每部分有一个标题（细胞培养和试剂、质粒结构和转染、蛋白质印迹分析、细胞凋亡和趋化性试验），第一部分描述样本来源及培养（放置），其他部分描述以样本为研究对象的试验方案，涉及过程、方法、材料（如类别、来源、数量、规格等）。
第一部分先描述CLL标本的来源（西洛杉矶VA医院血液学诊所）、构成（未接受过任何先前治疗的患者）；再描述其细胞培养和试剂制作方法，涉及过程（如隔离、储存、BCR激活、细胞激活），方法（如聚蔗糖梯度、交联聚合、共培养、激活）和材料（聚蔗糖、液氮、Maver-1细胞株、山羊F(ab')2抗人免疫球蛋白（IgM）抗体、Maver-1细胞株、RPMI培养基、胎牛血清、谷氨酰胺、链霉素、丙酮酸钠等）。对一些材料的来源、数量等也有所交待。
第二部分描述细胞质粒结构和转染方案，涉及过程（如基因片段扩增、克隆、关联，无插入物控制载体构造，细胞珠转染、选择与分析等），方法（如PCR技术、程序U07、细胞核转染系统）与材料（如人类基因片段Rasgrf-1 cDNA、溶液V、G418及Maver-1细胞珠等）。对有的材料还交待了来源，如Rasgrf-1 cDNA (3822bp, 1273AA)（Origene，MA），pCDNA 3.1V5His Topo TA载体（Invitrogen，CA）；材料的尺寸规格、浓度等指标也有所交待。
第三部分描述细胞蛋白质印迹分析方案，涉及过程（如裂解液制备、分裂，不溶性材料移去，蛋白质浓度确定，样品与SDS样品缓冲液和电泳凝胶上的小份样品混合，检测等），方法（如清洗细胞、离心分离、BioRad DC蛋白质测定、化学发光等）与材料（PBS、补充蛋白酶抑制剂混合物的裂解缓冲液、SDS样品缓冲液、Rasgrf-1抗体、phospho-Rasgrf1抗体等），并对一些材料交待了来源及定量数据指标。这部分的标题中虽然包含中心词“分析”（analysis），其正文却不是进行“分析”，而是为了后面“结论与讨论”中的“分析”提前交待的“方案”。
第四部分描述细胞凋亡和趋化性试验方案，涉及过程（细胞凋亡分析、细胞染色和处理、过滤器迁移到介质池）和方法（BD膜联蛋白V FITC流式细胞术、膜联蛋白流式细胞术协议），其中每一过程又包含几个子过程，例如细胞凋亡分析中包括细胞处理、细胞染色与分析、细胞凋亡分析等。本方案还涉及各种层面的材料，如器具类（如一般培养皿、Transwell培养皿）、仪器类（如Accuri流式细胞仪）、流式及其他类（如苯达莫司汀、HS-5、BSA、培养液、SDF-1、5% CO2）。对材料的来源、定量数据或规格当然也清楚交待了。例如有这样的语句：对6个培养皿中的2×105个细胞用不同浓度的苯达莫司汀进行处理，48 h后按协议对其染色并分析；孔径为5 μm 的Transwell培养皿（Costar, Cambridge, MA）；在5% CO2中37℃下持续培养4 h；通过Accuri流式细胞仪以10 μL/min的速度一分为三地来计数，等等。
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