优秀科技论文的五要素

当前『科学引文索引』 ( SCI ) 已成为学术期刊的主要评价标准,它主要涉及到对正式发表的论文如何给出合理的评价问题,就论文作者来说,如何撰写出一篇高水平的论文,应当注意哪些重要方面就成了他要特别关心的事;就编辑而言,自然希望他能获得尽可能多的论文,这样才能从中做出选择,而选择的主要因素自然是评审专家的意见;当前国内科技期刊都印制了一份表格,提出了若干问题让评审专家逐一填写,例如论文的创新性、科学意义、叙述方式,等等。那么一篇论文到了专家那里,他将如何提出中肯的意见呢?他依旧什么标准来评审呢?

何谓一篇优秀论文?评价标准是什么?本文在上述背景下,并不单纯地采用『科学引文索引』这个标准来试图回答广大作者所关心的问题,而是明确提出了具体的观点。认为一篇优秀论文,应当包括下面五个要素。

一. 创新性

在科学与技术的发展处于转折、发现和革命的时期,像本世纪之初量子论诞生那种充满重大发现发年代;像四十年代末至五十年代初发明晶体管的年代;像五十年代发现 DNA 双螺旋结构从而开创分子生物学的激动人心的时期……,创新是一种科学发现,它必将开创一个新的学科领域,对人类的认识在哲学的高度上产生深远的影响,对于这些科学革命时期的创新,学术界很容易理解和体会它的含义,这不属于本文论述的重点;本文所关心的是处于科学技术平稳的发展时期,由一般科技人员撰写的论文,它的创新究竟是指什么?请先看一下『Nature』与『Science』的说明。

『Nature』认为,创新是科研成果新颖,引人注意 ( 出人意料或令人吃惊 ),而且该项研究看来在该领域之外具有广泛的意义,无论是报道一项突出的发现,还是某一重要的问题的实质性进展的第一手报告,均应使其他领域的科学家感兴趣。『Science』则认为,创新是指,对自然或理论提出新见解,而不是对已有研究结论的再次论证,内容激动人心并富有启发性,具有广泛的科学兴趣。具体而言,就是说在已沉寂的研究领域提出创新思想;在十分活跃的研究领域取得重大进展或者是将原先彼此分离的研究领域融合在一起。

读者不难看出,上述要求并不是容易达到的,即使是在这两种刊物上已发表的论文,也并不是都能达到这个要求,如果有 10% 的论文能达到这个要求也就相当不错了,显然这种要求是办刊人员的奋斗目标和期刊的最高标准。为了比较,再来看一看『科学通报』、『中国科学』和『自然科学进展』这三种全国综合期刊对创新性的要求,它们的要求是共同的,即在基础研究和应用研究方面具有创造性的、高水平和有重大意义的最新研究成果。读者可能已注意到这里对创新性的要求与『Nature』『Science』的要求不同之处在于没有特别强调论文内容应引起科技界广泛兴趣,用现在流行的话来说,就是大家广泛关注的热点问题,作为国际科学期刊,『Nature』和『Science』强调这一点是应当的,也是可以实现的,他们可以从众多的来稿中选择出符合这一要求的论文;而国内期刊需要根据本国科研的实际需要和整个背景情况来慎重地对待这个要求,其实,随着国家自然科学基金个人申请项目的逐年增多,申请人就可以既根据个人的专长,又根据当前国内外自己所熟悉的科学前沿进展确立科研选题,那么假以时日,这个要求也就不难达到了。但是,需要特别指出的,像『Nature』与『Science』这样著名的国际科学周刊,在全世界也只此两家,我们没有可能、也没有必要完全照办那些不符合国情的东西,毕竟,意义重大的论文或研究成果一定会引起相关领域科技人员的关注。

一篇论文或一项研究课题规模不一定很大,但研究一定要深入,结果一定要深刻,要能反应研究者独到的见解。这样的论文列入高水平论文必想必不会有疑问了。

二. 可读性

一篇科学论文的可读性是至关重要的,应当引起作者的高度重视。可读性是由如下因素决定的:

1.研究工作是否取得了实质性进展,所得结论是否可靠,结果是否深刻和有启发性。如果是阶段成果,它对后续的研究有什么指导意义,是否是重要发现的前奏。

如果研究工作没有获得阶段性或最终的结果,就不应动手写论文,靠一个平淡的研究工作无论如何是写不出一篇好文章来的,因而也不可能是一篇具有可读性的文章。

2.作者要对论文进行完整的构思,体现严密的逻辑思维,一项研究课题经长期努力工作而得到结果时,就应当像艺术家构思一幅作品那样,一丝不苟。精雕细刻,对论文的论述方法,内容的取材,学术思想的解释,研究背景的介绍等等需要反复推敲,仔细斟酌,以期作到论文的结构严谨、内容充实、论述完整、逻辑性强。如果作不到这一点,那么论文就很难引起读者的阅读兴趣了。

3.在论述方式上,要作到深入浅出,表达清楚、简练、专业术语准确,前后一致,语言要规范、生动。

4.文字与插图恰当的配合。国内相当多的论文在利用图、表来生动地阐述学术内容方面还显不足,随着计算机三维可视化方法的普及,论文中采用彩图、立体图的趋势将会增加。这可避免过多的文字说明,而且效果也比较好。

5.论文的体例格式。虽然每一种期刊都制定了能反映他们自己的风格和特点的体例要求,但大体上,学术期刊有一个共同的体例要求,读者对此并不陌生,不过真正认真照着去作的却不多,作者可能很少思考这样一个问题,学术期刊为什么要提出体例要求?须知这不是可以随意对待的事。体例不仅保证了论文形式上的规范,也保证了内容上的可读性,恰恰就是这一点被许多作者所忽视了。其中,论文的标题、摘要和关键词这三者基本上决定了论文能否被期刊所采纳和引起读者是兴趣。进入『科学引文索引』的优秀期刊『Chinese Physics Letters』 ( 中国物理快报 ) 一再申明:本刊特别注重文摘的标题、摘要的编写,目的在于提高文章的引用率。标题应该清晰地描述文章的内容,又能反映与其他文献的区别。关于摘要,首先要求是对文章的主题极其所属的领域和研究对象给予简短的叙述,更重要、更严格的要求是对文章的理论或实验结果、结论以及其他一些有意义的观点给出清晰、明确且较具体的简要的叙述,可见这三者对一篇论文是能产生画龙点睛的效果。国内有些论文的一个通病是喜欢包罗万象的、大而空的标题,接着又是言过其实、空洞无物的摘要,例如说一次观测就得出一个变化规律;一个算法就解决了一类NP问题,等等,罗列的关键词不能反映论文的中心议题,也不便于检索,这样就使得读者没有兴趣再读下去了,出现这样的结果,何谈论文的可读性?

请看一下『Nature』在投稿指南第二条上对可读性是如何解释的:来稿应写得清楚、简练,以便让其他领域的读者和母语为非英语的读者能够读懂。基本的但又属于专业的术语应作简明解释,但不要说教式的。在投稿之前请从事其他学科研究的同事对最终文稿在清楚易懂方面提供意见往往很有用。『Nature』杂志的编辑常常建议修改并重写论文的摘要和正文的第一段 ( 即引言 ) …,并保证文章和图片对非该领域的读者明确、能读懂。这再清楚不过地说明了论文的可读性是何等重要,『Nature』杂志一再申明,论文是否利用最终决定权属于编辑部,凡不符合他们要求的稿件,毋需深入阅读即行退稿,道理很简单,在大量来稿的情形下,编辑不可能花费太多的精力和时间去处理一篇可读性很差的稿件。

谈到可读性,使笔者回想起在数学界流传很广的一件轶事。在本世纪之初,Hilbert 由于提出 23 个数学难题而名声大振,有人问他何谓一个好的数学选题,Hilbert毫不犹豫地回答;清晨当你漫步时,能向你遇到的第一位行人用 10 分钟时间解释清楚的数学选题。可见简明、清楚、易懂是一篇论文必须具备的基本条件!

当然,『Nature』与『Science』不是专业杂志,他们特别重视论文可读性是可以理解的,那么专业期刊是否就不必这样认真对待可读性问题呢?事实上,可读性是指读者在读过你的文章之后,能够明了你要说的什么问题,是怎样着手解决的,并不需要读者非得全面理解你的论文的全部内容,因此,专业期刊同样要求论文具有可读性,如果一篇论文由于可读性差而失去很多读者,对于期刊本身而言,负面影响将是严重的。

三. 信息量

信息量是源于通信领域而逐渐普及成为大众与媒体频繁使用的一个词,将它与一篇科技论文联系起来,是指在篇幅有限的情况下,论文本身能向读者提供多少有关该论题的信息。笔者在『Chinese Physics Letters』的投稿规范上看到,它是指「要尽可能多地给出有关研究的信息,尽可能少地运用 investigate ( 调查 ) ,Study ( 研究 ) ,discuss ( 讨论 ) 等词。并举例作了进一步解释,如「The cross section is ( 6.25土0.02 ) ×10-28 m2」就比 「The cross section is measured」 包含更多的信息量。通俗地讲,读之前或者不知道,或者模糊不清或者不确切的知识在读过该文之后不仅获得新知识,还消除了模糊不清或不确切之处,就说明这篇文章包含较多的信息量。简言之,当你读完一篇文章后获得的新知识越多,说明它的信息量就越大。显然,「多点测量」的信息量要比「6 点测量」少得多,前者给出的是模糊的、不确切的信息,而后则是清楚的、确切的信息。

现在,国内外一些著名期刊对论文的篇幅作了严格限制,这样作的意义何在呢?虽然新的学术思想,新的实验,新的发现、…,等等创新结果是决定论文信息量的关键,但是不可否认,篇幅的严格限制会促使作者想方设法删除那些与文章主题关系不大的或次要的内容,作者而对篇幅的限制,不得不一次又一次地重新构思论文的框架,选择最重要的素材,采纳最恰当的表述方式并对文字的叙述仔细推敲,这样作的结果,一般来说论文的内容充实了,信息量增加了,主题鲜明了,论文的质量也相应地提高了。

著名的国际学术期刊『Physical Review Letters』的编辑首先对来稿从标题、图表、数学公式到参考文献逐一计算所占的行数,总行数绝对不能超过 460 行,否则即退回作者重新修改,精练内容到符合要求为止。

篇幅虽少但内容不充实,论文包含的信息量太少则很难被编辑、审稿人认为是一篇好文章,退稿是预料之中的事。

从上可知,限制论文篇幅隐含着对信息量的要求,只要作者认真对待,反复修改,精练自己的叙述方式,就能够改善论文的质量,尤其是增加信息量。

在这方面值得大家借鉴的是,Watson 与 Crick 发现 DNA 双螺旋结构的论文发表在『Nature』上,只有约 500 字和一幅 DNA 的双螺旋图;就是 Penzias 和 Wilson 发现宇宙大爆炸的 3K 背景辐射的技术观测论文也只有一页篇幅。而这两篇论文则使作者分别获得了诺贝尔生物医学奖与物理学奖。

四. 参考文献

将参考文献列为评价一篇论文质量的标准之一,可能会使读者和作者感惊奇,甚至产生异议,这并不奇怪。因为笔者认为,参考文献在一篇论文中的地位,以往是被大大忽视了。现在有了『科学引文索引』,就不难理解参考文献在论文中的重要作用了,由美国宾州的科学信息研究所 ( Institute for Scientific in formation,ISI ) 倡导的按论文被引用的次数来评价研究成果的思想就产生了 SCI 它除了收录论文的作者、题目、源期刊、摘要、关键词之位外,还特意将论文所列的参考文献全部收录下来,这样就能把一篇论文同其他论文之间有学术意义的联系勾画出来,从而沟通了不同作者群体之间的学术联系,并进一步统计出期刊的影响因子 ( Impact Factor,IF ) ,即某一期刊在连续两年内发表的论文总数为 A,第三年它被引用的次数为 B,影响因子 IF=B/A,意指该刊两年内所发表的论文在第三年被引用的平均次数,它反映了该期刊在世界范围内的影响,在不同刊物上发表文章其难易程度相差可能很大。可见参考文献对计算影响因子和评价论文水平所引起的巨大作用。

当然,有一些非常优秀的论文并不一定刊登在影响因子很高的期刊上,例如 Lorenz 的「确定性非周期流」;Feigenbaum 的「非线性变换的普适测度特性」以及 Shannon 的「通讯的数学理论」,等等,用 IF 作为唯一衡量标准显然是不公允的,偏颇的。

对于作者来说,一项研究工作从选题开始就离不开阅读文献资料,在撰写论文时,一定要将你产生新的学术思想之前最重要的文献列举出来,说明当时的研究所达到的水平;在研究工作开展中,受哪些文献资料的启发,从哪些论文中获得了教益,促进了研究进度,属于这类的文献均应列出,写论文时应对论文涉及的学科内容进行检索,看看是否遗漏了重要的相关文献。有一个感人至深的事例,就是孟德尔 ( Mendel J. Gr ) 的豌豆杂交实验,他把从两年实验中总结出的杂交组合法则发表在「自然研究协会」的杂志上,几乎没有引起人们的注意,他去世 16 年以后,三位有名的生物学家彼此独立地再次发现了他得出的组合法则,他们是荷兰人 de Vries、奥地利人 Tschermak-Seysengg 和德国人 Correns,他们同在 1900 年递交了自己的论文,为慎重起见,又不约而同地各自查找了有关豌豆杂交实验的全部资料和论文,恰巧同时发现孟德尔早于他们 30 多年就发现了杂交遗传的规律,为了表示对前人的敬仰和尊敬,他们各自在论文中将该规律称作孟德尔定律,如果他们三人轻视论文中的参考文献,那么其后果将会多么令后世人遗憾啊!类似的例子还有很多。总之,一篇论文所代表的研究只能起到承前启后的作用,除了自己独立而创新的那一部分内容外,在论文中不必也不可能对涉及到的相关问题逐个详细论述,这时给出有关的参考文献,以说明结论、观点、数据的来源,读者如想深入了解这个问题就可查阅文献,这样一来,文献就成了自己论文的补充和完善,编辑和审稿人将根据论文中开列的文献清单初步判断该论文的水平以及作者对有关学科的背景知识水平,自然在一定程度上也可以判断作者的科学道德,如果不是受文献检索条件的限制,你未能在论文中列出与你的研究工作密切相关的主要文献,读者、编辑和审稿人可能会看作是一种不良学风,这对你的事业可能会产生严重的损害。

参考文献的选择是一项极为严肃的事,它关系到论文的可信度和作者的声誉,论文的作者对所开列的主要文献均应认真阅读过,并向读者保证论文中某处引用的参考文献的确与该处的内容有关,文献发表的刊物、年代、卷号、标题及页码同样应核实无误,期刊的编辑人员花在这方面的时间和精力是很多的,但许多作者对此却了解甚少,采取了轻慢的态度。

国内学术论文在引用参考文献上存在以下问题

1. 为了省事,转引二手文献,既不核对,自己也没有看过或浏览过,引用是否恰当、准确,一般则很少考虑;

2. 只引自己的论文,这既是自负又是无知的表现,读者、编辑和审稿人认为只引作者自己的论文,说明作者的研究课题没有引起同行的关注,不属于热点课题,也不属于前沿课题,同时还认为作者对当前该领域各相关学科的进展不了解,起码很长时问没有查阅文献资料或阅读学术期刊了。对于这类论文国内编辑部一般采取十分宽容的作法,就是退请作者作补充,因为出现这类现象的作者有些还是学术界资深的研究员;国外这类现象很少见,遇上了自然是作退稿处理。

3. 阅读的是中文文献,引用的是外文文献。以 D.Marr 的『Vision』一书为例,该书由于创立了视觉的计算理论而在国际上久负盛名,国内很及时翻译出版了中文本,成为从事生物视觉、计算机图像处理,机器人视觉研究的必读之书,遗憾的是,不少作者在中文期刊论文中却引了该书的英文原著,实际情况是,英国原著在全国没有几本,就是中国科学院图书馆也没有,那么许多读者是从哪里得到原版著作阅读呢?中文版是几位专家历经千辛万苦完成的一本语言流畅、表达准准确、可读性很高的译著,当你从中学得了有用的知识后,为什么只引用英文原著,而不引用中文译著呢?

4. 引用文献中近三年之内的比例少,这当然和国内外文期刊少,国内读者获得外文期刊有较大时间滞后有关,随着Internet的发展,这种情况会得到改善。

笔者将参考文献作为判断一篇论文质量的标准之一,相信会被越来越多的作者、读者、编辑同仁以及审稿专家理解和认同。

六. 署名与致谢

科技论文的署名是一件极其严肃的事,应按研究工作实际贡献的大小确定署名,论文中的每一位作者均应对其论点、数据和实验结果承担责任,其中责任作者还应当对读者的质疑有答辩的能力与义务。不恰当的署名既可能失去获得科学奖励的机会,又可能严重损害论文与作者的声誉。诺贝尔生理医学奖得主 Baltimore 于 1986 年在他本人并不熟悉的、不知道有伪造实验数据的论文上署名,造成了恶劣影响,受到科学界严厉的谴责,论文被宣布撤回,他本人引咎辞职。因此,优秀科技论文的署名反映了作者的科学道德,应经得起时间的考验。

一篇科技论文所涉及的研究工作在很多情况下是由一个研究小组完成的,至少包含了课题组的贡献,也包含了作者与同事、同行的学术交流与讨论,甚至向其他专家学者当面的或书面的请教,也包括经费的支持和工作条件的保障,等等。在这种情况下,作者通过论文对自己的学术思想,研究进展提供过帮助的主要人员表示致谢是完全应当的,特别是在学术上、科学问题方面对自己的研究提供过帮助或得到过启发的人员,一定要向他们致谢。

在第二次世界大战结束后,科学界出现了一次极不公正的诺贝尔奖事件,当时著名的女物理学家莱丝·梅特娜 ( Lise Meitner ) 对核裂变作出了重大贡献,由于出身犹太民族受到迫害离开德国后,她曾通过大量书信促进 ( 实际上也指导了 ) 奥托·哈恩 ( Otto Hahn ) 进行实验工作,遗憾的是哈恩为了独得诺贝尔奖,未能向评委会提供这些内情,既未在论文中署上梅特娜的名字,也未向她致谢,终于将梅特娜排斥于诺贝尔奖之外,使科学界感到极大的震动,哈恩的品行将永远受到谴责。

论文的作者千万不要轻视致谢这件事,把它看成可有可无的事,一旦论文公开发表后,就用书面形式记载了你的科研成果,同时也记下了你的科研道德,像哈恩那样的事,无论它的档次多高,还是不出现为好。

以上五个要素,是一篇优秀科技论文必须具备的,至少是应当努力去实现的目标,编辑、审稿人实际上是与作者一起为实现这一目标在不懈地工作着,关键当然还是作者自己。

优秀科技论文的五要素

作者:熊小芸(国家自然科学基金委员会高级工程师,副编审). 优秀料技论文的要素. 科学 (中文版). 2000 年第 1 期 49-51页

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