如何描述科学问题?从“术”入手,悟出属于自己的“道”

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前面文章如何快速肝论文?提到过,以项目导向的思维来写科学问题,很容易将科学问题和研究目标混淆。但还没有从方法论的角度探讨这个问题。那么,如何清晰地描述科学问题,并在解决问题的过程中找到属于自己的创新之路呢?我认为可以遵循以下几个原则:

第一,结合需求。科学问题不是孤立存在的,它一定有某个实际需求作为载体。

第二,细化目标。初学者很容易混淆科学问题和研究目标,不妨先将研究目标细化。

第三,讲好故事一个科学问题,应该是在某个实际需求下,为实现某个科学目标而必须要解决的问题。我们下面将对这几个要素先进行拆分,再进行合并,并给出一个切实的例子。

科学问题的完整描述

一个完整的科学问题描述应该包括科学问题所依托的实际需求核心科学问题研究目标三部分。通俗来说,就是A实际场景下有B科学问题,如何解决B科学问题以实现C研究目标

我们可以尝试用三句话分步拆解:一句话描述实际需求,一句话描述科学问题,一句话描述研究目标。这里每一句话要把对应内容讲透。

  • 实际需求:一句话讲清楚实际需求,指出问题的本质原因直接后果

  • 科学问题:用简洁的句式指明核心科学问题,通常可表述为“如何在XX场景下解决XX问题”。

  • 研究目标:提出要解决的问题的具体目标与实现路径。

举个例子:

  • 实际需求:受成像原理限制,XX图像普遍存在低信噪比、边界模糊等问题(指出本质原因),导致XX结构分割时出现拓扑错误(指出直接后果)。

  • 科学问题:如何在低信噪比和边界模糊的XX图像中提高XX分割的准确性并保证拓扑结构的正确性(用几个关键词作为最直接的背景/需求,然后指明本文要解决的问题)。

  • 研究目标:提出一种鲁棒的XX分割方法,解决XX图像中低信噪比和边界模糊引起的拓扑错误,提高分割准确性和拓扑完整性。

然后,尝试将三句话揉成一段话,可以去除某些不核心的信息,尽可能精简地描述出核心问题。这时候三者可能会稍微改变顺序,与前面每个点单独说不同,讲求前后呼应浑然天成,形散意不散。例如:

受成像原理限制,XX图像普遍存在低信噪比、边界模糊等问题,导致XX分割时出现拓扑错误,如何提高XX分割的准确性与拓扑结构的正确性,减少图像质量差导致的诊断偏差?

需要注意的是:这里其实前面说了XX图像普遍存在低信噪比、边界模糊等问题,这既是研究背景,也是后面“如何提高XX分割的准确性与拓扑结构的正确性”的前提,而研究目标也不止是“减少图像质量差导致的诊断偏差”,而是“提高XX分割的准确性与拓扑结构的正确性,减少图像质量差导致的诊断偏差”。

上述是将科学问题讲清楚,但如果扩充一下,要把研究对象讲清楚的话,就还要加上一句研究背景,最后再加上一句研究意义。基本套路就是,XX问题在临床/工业上很重要,是XX的前提条件、保障,解决XX能够实现YY目标,具有重要意义。

学“术”与悟“道”

我一直在强调道与术的关系。道生术,但想要悟道,先要学术。只有把术学明白了,融会贯通了,才能自我悟道,从而提出自己的术,有了自己的道,术就会无穷无尽。如果上来就想学别人的道,那就会误入歧途,因为每个人的学习方式、认知程度等都不一样,照搬照抄只会是东施效颦。

也就是说,我上面所提的方法,只是我的术,你可以在运用的过程中批判着思考吸收、去粗取精、去伪存真,从而悟出你自己的道。

举一个例子,射雕英雄传中的黄蓉,她天资聪慧,所以学了落英神剑掌,主打就是一个轻灵巧妙、花里胡哨。而郭靖开始学武时资质平平,洪七公就先教了他一招:降龙十八掌第一式,亢龙有悔。主打一个简单上手、势大力沉。这就是两个人适合的术不一样,日后两人悟出的道自然不同。

其实做研究和做人一样,底层的逻辑都是相通的,但又不尽相同。如果你问我,世上究竟有没有一技可以解决所有问题,我想是没有的。但如果能凡事多从底层逻辑上思考事物的异同,即使是愚者千虑,也必有一得。在这个过程中,无论是传道者还是习术者,都能够通过不断的思考与互动,实现共同的成长和进步,相信传道授业与自我提高都能够愈来愈好。