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科研能力是指什么能力?

Goodward / CC0

Arya,PhD student in AI

最核心的科研能力,一句话概括是:Study the general and fundamental questions posed as problems to be studied or resolved. 说的更有情怀一点:解决或尝试解决一个世界上从未有人解决或彻底解决的问题的能力。

但显然,科研并不止于此。一年的科研生活,两篇 journal 在投还不错的期刊,从第一篇到第二篇确实感受颇深,借此机会总结一番,希望让打算读博的朋友们少走弯路。(工科)

我想从发表一篇 paper 的流程中分析科研能力。

  1. 读文献
  2. 寻找 idea 和 创新点
  3. 设计实验和对比实验
  4. 分析实验结果,决定改进方法或决定放弃
  5. 写出一篇 solid paper
  6. 选定期刊投出 paper
  7. 做 revision
  8. paper 接受后去传播 research result

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1.读文献

需要有快速学习、总结归纳的能力。这里涉及快速学习一个新领域的知识,最快的方法是读 survey 或 review,并读相关文章,批判性地读,学会用三句话描述一篇 paper(motivation/technical contribution/result),并一步步 narrow down 到自己更感兴趣的 research problem。

2.寻找 idea 和 创新点

需要有总结归纳、反思、举一反三的能力,并敏感。在第一点的基础上,总结归纳 + 敏感是寻找 idea 的基础。总结归纳是个笨办法,但非常有用,分析现有方法的类似性 / 优点 / 不足之处,善于分析 paper 与 paper 之间的关系,如谁改进了谁,谁补充了谁,谁和谁是一类等;敏感有时是靠天赋,但 paper 理解的越多往往会越敏感,敏感得发现 paper 的不足与漏洞,就是创新的起点。另一条路子是应用上的创新,需要结合工业界的具体需求,如我所在的领域,结合医学影像自身特性往往可以想到完全不同于现有方法的 奇招妙术。当然了,与他人沟通(特别是不同领域的人)同样也是非常重要的路子,所以还要具备沟通能力。

3.设计实验和对比实验

需要有整体思维能力。有了 idea 之后,赶紧做实验。实验的设计,如选用哪些对比实验,选择哪些 data,需要与 idea / motivation /contribution 相结合。实验结果并不是单纯的越高越好,实验结果一定要有正确恰当的比较对象,打出一套组合拳,才可以突出 motivation and contribution。

4. 分析实验结果,决定改进方法或决定放弃

要有辩证地分析实验结果的能力问问题的能力严谨对待实验结果的态度。该结果是否验证了我们的猜想?方法是否 work?还有改进的空间吗?为什么会有这样的结果而不是那样的结果?当实验结果不够好时,我们往往会想为什么结果不好,但当实验结果好时,我们也需要进一步分析结果为什么好,是因为我们的假设吗,可否做进一步的验证?另外,当确定方法不 work 时要有果断放弃这个 idea 的能力。

5.写出一篇 solid paper

需要写作逻辑,写作能力。当反复修改实验终于得到一个可以验证 motivation 和 contribution 的实验结果及对比实验结果时,我们需要写一篇 solid paper。这要求我们有比较强的写作逻辑,要有把motivation/ method/ result/ Discussion/ contribution写成一个 reasonable and promising 的故事的能力——这对于由一个新 idea 产生的工作来说更为重要。而那些跟随大流去用差不多的方法解决现有问题的工作,似乎对写作的要求不是太高...?

6. 选定期刊投出 paper

需要有信息检索能力。选择合适的期刊不是一件易事。除了看得见的影响因子,研究期刊的接收风格,偏好,更利于给自己的 paper 找到一个合适的去处。

7. 做 revision

需要有理解 reviewer「真正在问什么问题」的能力。定位问题之后,该补充实验做实验,该做统计分析做分析,该改文章改文章,对于 reviewer 理解错误的地方,要有打辩论的能力。

8. paper 接受后去传播 research result

需要有 systematic presentation 的能力和沟通能力。如何分别用一句话、三句话、一分钟、三分钟、五分钟、十分钟,有 ppt、无 ppt 地向他人传播并交流自己的科研结果?

最后最重要的一点,我觉得泛科研能力,还包括但不限于:

接受失败的能力、在成功前继续努力的能力、让自己开心的能力、research and life balance

总之,我老板在我入学第一天就跟找我聊,说

Doing a PhD is where you can gain a deeper systematically training than ANY other job.

我说,"Oh, that's quite exciting."