分門別類「研磨」文獻

2019-12-03     中國科學報

作者 | 張宇寧

當前知識的更新頻率很快,每年全球有上百萬篇的論文發表,形成的數據浩如煙海。

文獻調研的目的並非是閱讀所有相關文獻,而是有重點地閱讀與擬研究主題最為契合且重要的文獻,從而全面提升對相關研究領域的理解和認識。

因為大部分本科生尚處在積累知識和增長見識的重要人生階段,未來有很大提升空間,因此本科生從事科學研究時應該更加注重研究視野的開闊和培養,而非講究文獻中的細枝末節。

基於以上認識,閱讀文獻時可以有意識地思考該研究主題的研究歷史、形成的研究分支、獲得的重要進展以及該領域較為活躍的學者等等。

具體而言,本科生可以圍繞以下三個方面進行。

首先,本科生需要詳細了解擬研究的主題下已形成的各個研究分支的概況。

當前,學科細分、學科間交叉融合非常普遍,各個學科的內涵都在不斷拓展和延伸,從而形成了眾多各具特色的研究分支。

簡便起見,本文僅以我們日常生活中常見的各種類型的「泡」對學科細分及交叉做一簡要論述。

例如,本科生只要用心觀察便會發現「泡」隨處可見,包括燒水時容器底面不斷湧出的因水相變後產生的蒸汽泡、游泳時拍打水面時在水中形成的空氣泡、洗衣服時加入洗衣粉或者洗滌劑在水中產生的肥皂泡。

即便對於我們在日常生活中經常看到的空氣泡和水蒸氣泡而言,其存在的研究分支也非常多。

與此研究主題相關的分支及其關注點有:動物學家重點關注與氣泡相關的水生動物的捕食行為;物理學家重點關注氣泡破裂過程中產生的衝擊波、發光、射流等物理現象;聲學家重點關注水下航行器在行進過程中因氣泡的破裂產生的噪聲及其對航行器隱身性能的影響;材料學家重點關注氣泡引起的材料破壞的機理及材料表面的損傷特性及防護方法;醫學家重點關注利用氣泡潰滅的能量進行高精度、低創傷的醫學治療;水力機械領域學者重點關注氣泡的形成對機組內部流動及宏觀特性的影響;光學領域學者重點關注雷射誘導產生的氣泡初期階段的等離子體演化機制;化工領域學者重點關注表面活性劑對氣泡生成的影響以及氣泡對於化學反應的促進作用。

由此可見,即使對於一個簡單的氣泡和氣泡現象,其形成的研究分支也不勝枚舉,大大超出了本科生能夠承受的文獻調研的範圍。

若本科生前期不注意研究脈絡的梳理和關鍵問題的提煉,不但閱讀文獻時勞心費力,難以長期堅持,而且對文獻的領悟及研究結果精髓的理解也是囫圇吞棗、不得要領。

其次,本科生應該深入了解已經形成的各個學科分支的研究特色。

因為所依託的研究背景和研究目標不同,每個分支均具有自己鮮明的學科和研究特色。

在閱讀文獻過程中,認真思考和體會這些特色與不同分支間的互補性是非常有價值的。

例如,同樣是研究氣泡破裂時帶來的材料破壞,各個分支的研究重點大不相同。物理學家研究的重點側重於新現象的發現及其物理機制的闡述;水力機械領域學者研究的重點則側重於這些新現象對於水力發電機組效率、運行穩定性和發電量等宏觀性能的影響;材料學家研究的重點則側重於依託這些新發現的物理機制,設計並優化現有的材料,使其可以抵抗或者減輕氣泡破裂帶來的材料破壞。

由上例可以看出,研究視角的交叉融合極有可能帶來很多新的想法,如果能夠不斷深入甚至可以形成新的學科增長點。

因此,在文獻調研過程中,本科生可以嘗試不斷思考、體會所在學科學術研究的特色,並與同一研究主題下相關學科進行比較、借鑑,這樣便可以逐步開闊研究視野。

最後,本科生應著重閱讀在學科分支形成過程中起到開創性作用的重要論文。

每個學科分支在形成和發展過程中,一般都會有若干重要的學者起到引領性的作用。

具體而言,他們或發現了重要的新現象,或引入了前沿的研究工具,或發明了新的數據分析方法等等。

這些重要的論文在學術分支形成過程中起到了承上啟下的作用,引發了後續大量學者對於此問題的思考和相關研究的跟進。

例如,氣泡在極端條件下振蕩並破裂時會使其內部溫度急劇升高,產生髮光現象。

這一現象在上世紀50年代,科學家們便已經觀察到,但相關的定量研究進展微弱,核心的原因是缺少行之有效的研究手段精確控制氣泡行為及其發光現象。

上世紀90年代,若干學者合作研發了一個採用聲場精確控制的單個氣泡穩定發光的裝置,可以形成長期穩定發光的單個氣泡,並具有非常好的可重現性。

隨後,該領域的研究井噴式發展,大量學者迅速進入這一前沿領域,產生了很多高水平的成果,從而形成了單個氣泡聲致發光研究這個內涵豐富的學術分支,對聲學、物理學、化學等學科的發展也都起到了很大的促進作用,解決了一大批長期有爭論的問題。

因此,本科生應將自己寶貴的時間用來閱讀這些開創性的論文,從學科發展的視角去思考問題,這樣後續才能有機會做出一流的研究成果。

結合筆者指導本科生的若干經驗,一些相關建議梳理如下。

1. 學會同主題閱讀。

比如,本科生可以用周末的一個上午集中精力圍繞一個較為精細的研究主題開展閱讀。

主題的選擇可以是某種最新的研究設備、某個學者或者課題組在此領域的系列研究論文等等。

2.關注不同領域的研究進展。

不同領域間的互補性很強,有時候對於某研究領域是一個很難解決的問題,但在另一個領域卻已是突飛猛進。

本科生從事科學研究遇到困難時可以多嘗試去借鑑其他領域的豐富成果和研究思路,這樣形成的學科交叉更為可行。

3.儘快找到該領域的重要開創性論文。

在文獻調研過程中,為找到有價值的論文,有很多方法可以嘗試,比如關注被其他學者引用非常頻繁的若干論文、文獻引言部分論述中經常被提及的重要工作、知名專家綜述中高度認可的論文等等。

通過不斷閱讀優秀的重要論文,本科生的科學鑑賞水平也會逐步提升。

4.不必太在意論文的發表時間。

除了一些近期剛剛發展和興起的技術和領域,本科生的大部分文獻調研應該更多關注學術思路的產生、形成和發展等過程,不必太在意其他。

http://blog.sciencenet.cn/u/upflyzhang

《中國科學報》 (2019-12-02 第8版 博客)

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/t0ISzm4BMH2_cNUguRnr.html