Efficient Reading of Papers in Science and Technology
更新历史
- 2021年12月29日完成初稿
- 2023年3月22日增加文献《Science Research Writing for non-native speakers of English》
本文主要参考于 Efficient reading of papers in science and technology 1 ，感谢Dr. Ka-Cheong Leung的推荐
0. 引言：为什么阅读？
在阅读一篇论文之前，首先要回答自己一个问题：你为什么要读这篇论文，你想从中获得什么？
- 如果你只需要大概了解这篇论文，那么简单浏览文章的标题（Title）、摘要（Abstract）和结论（Conclusion）就可以了
- 如果你向别人讲述这篇论文，比如向你的导师、师兄师姐讲述这篇论文，那么你需要深入地了解这篇论文，理解它的思路和论点，直到你完全理解它
当然，有些经典论文、难以理解的论文可能需要反复看几遍才能理解，这个时候简单地记一些笔记可以很好地帮助你回顾这篇论文。
下面，我们就来介绍阅读科学论文的一般过程：
- 确定阅读哪些论文，论文的哪些内容？
- 如何通过浏览来建立一个框架？
- 如何深入地理解论文的内容和思想？
- 如何做笔记以避免过几天就忘记了论文的内容？
论文的阅读从来都不是拘泥于论文中有限的文字，而是关注作者的思想和动机，如果一篇论文没有很好地展示作者的思想和动机，那就不能称之为一篇优秀的论文（当然也就不值得阅读了）。
1. 确定阅读哪些论文及哪些内容
当拿到一篇论文时，
- 首先，阅读论文的标题和摘要，这些会告诉你作者做了什么。看完之后，你要确定这篇论文对自己是否有用：如果有，那么接着阅读；如果没有，那么就直接跳过！
- 有时，可能不能立马确定这篇论文对自己是否有用，这个时候要么花一些时间阅读结论，要么就把这篇论文保存起来
事实上，这一步可以帮助你筛选一些论文，有时看看标题就知道这篇论文不是你的菜，有时得看看摘要才明白这篇论文没有什么创新，有时你会发现一篇很好的对你很有用的论文，那么就开始阅读它或是把它放入待阅读的文献夹中。
当然，还有一些因素决定你是否阅读这篇论文：
- 这篇论文的作者是谁？他们在哪里工作？他们是不是这个领域的专家？
- 这篇论文发表在哪个期刊或者会议，这些期刊或者会议是不是足够有含金量？
通常来说，该领域的专家写出的论文大概率是一篇优秀的论文，不过大多数时候看到的最新发布的论文你并不知道他们是谁，这个时候可以看一下作者的工作单位或者机构，顶尖的高校或者大牛云集的机构往往可以保证论文的质量。更重要 地是，看看这篇论文所发表的期刊或者会议是否有含金量，顶会和顶刊的论文总是有质量上的保障，有时我们也会参考一下这个期刊是否是SCI索引、EI索引，影响因子有多少，综合这些我们可以确定这篇论文的质量。
一个经验是，通常优秀的论文总是十分长（比如超过20页），密密麻麻的字数让你感到害怕。事实上，长论文并不觉得你看不懂它，而是决定了你看懂它需要花费更长的时间！
2.1 广度阅读：建立框架
当拿到你确定要阅读的文章时，先大致地浏览一下：
- 阅读引言（Introduction），引言里往往有相关介绍和章节内容介绍
- 阅读章节标题
- 阅读表格和图表，并阅读它们的文字描述
- 阅读一些定义和定理
- 阅读结论（Conclusion），如果知道他们得出的结论，那么更容易理解他们的论点
- 阅读一些参考文献（Reference），看一下经典的论文是否包含在内，引用的论文是否足够有代表性或者足够有前沿性，有没有自己读过的论文或者关注过相应的研究
通过大致浏览论文，可以了解作者的主要工作，并建立起一个论文的总体框架。这个总体框架能够让自己把握论文的主要思路并初步理解论文。
看到这里，你对论文有了更进一步的理解，如果你还对他们的论文感兴趣，那么就继续阅读下去。否则就把学习到的东西进行归档（比如作一个论文粗读记录），之后就转战下一篇论文吧！
如果你无法通过简单地浏览论文就掌握这篇文章的思路，那么可能文章有点难，可以继续阅读下去；也有可能是你阅读的论文不够多，这方面的经验不足，大量的论文阅读可以很好地帮助你获得这种能力（大概粗读/精读100篇论文左右）。
2.2 深度阅读：深入理解
当我们对论文有大致的理解之后，就可以准备深入地理解这篇论文了，要用科学怀疑的态度来看待它，并相信自己心中的判断。
我们可以开始集中精力整篇论文的阅读了，在阅读的过程中，有以下几个部分需要注意：
- 检查假设
- 研究结果基于什么假设？
- 这个假设是否合理？
- 检查方法
- 作者有没有论证他们的论点？
- 作者能不能解释他们所观测到的结果？
- 测试是不是足够标准？
- 有没有方法的对比？该论文的方法有什么必不可少的原创性质？
- 检查数据
- 数据的统计测试是否合理？
- 有没有进行误差分析？是否具有统计意义？
- 有没有数据的对比？对比是否显著？
- 检查结论
- 结论是否符合观察结果？
- 对于所观察到的影响，还有什么其他的解释呢？
- 在数据中还有没有作者没有体现出了的结论或者相关性？
阅读科学论文的时候，倒并不一定要完完全全按照上面逻辑进行展开，在自己阅读足够多的论文之后，需要形成自己的方法和小技巧。
如果对于上述的检查，自己无法作出准确的判断，那么有以下几个原因：
- 自己阅读论文的经验不足，加油多读一些论文吧！
- 自己的知识结构不足，简要地通过维基百科等网络来一点一点解决你的问题。
- 文章写得太垃圾了！
如果你觉得阅读之后还是没有完全理解这篇论文，除了上面的几个原因，还有可能是需要自己多读几遍才能明白，比如今天阅读这篇论文之后读不懂，那就暂时放在一旁，明天再读一遍，如果明天还是读不懂，那就再过几天读一遍，要是还是不懂，那就去请教一下自己的导师，或者师兄师姐吧！
一旦你理解了这篇论文，问问自己如何将他们的方法应用到你自己的工作中。论文不能白读，一定要学习论文的方法和思路，比如
- 这篇论文的使用了方法A研究问题X，那能不能用方法B研究问题Y，当然要求问题Y没有人研究，或者你比前人的研究结果更好
- 这篇论文使用了方法A研究问题X，那能不能用方法B研究问题X，并比它做得更好，这也就是follow别人的论文
- 如果你能够在这篇论文的方法和思路上，想出新的理论方向，或是新的研究方法，那么你将成为这个研究领域的原创作者，如果这个研究领域有足够的价值的话，许许多多的人将follow你
在这一部分，最主要的观点还是带着怀疑的眼光出发，发现文章里面的问题，作者显然不会写出文章的缺点或是没有意识到文章的不足，我们就恰恰要捕捉这一部分，这往往是创新之处的出发点！
3. 做笔记：记录所思所想
如果一篇论文值得多读几遍，那就有必要做一些笔记（建议打印出自己的论文，直接在纸质论文上记录，并用电子设备存档），记笔记能够帮助你理解你阅读的论文，并保存你的阅读结果以免几周过后回顾这篇论文时重头再来。
- 突出重点：比如画出文章的核心句子，突出一些术语、定义和定理等（比如用红笔在定义旁边写上def），在页边缘记录主要的想法；另外，当看到一个图表或表格时，就可以写上一小段话来解释或者描述它，来弄清楚它的意义和相关性。
- 记录论文中的要点：如果看到与其他工作的相关性，或是怀疑一个陈述，又或是看到一个精彩的论述，都请在空白处标注一下；
- 构造具体的例子：为了帮助自己理解一些定义和术语，可以构造出一些自己的例子，这样可以帮助自己了解为什么一个定理或结果成立，甚至发现本文中没有涉及的方面。
- 总结自己的阅读：当自己消化一篇论文之后，可以用自己的话来总结论文的主要思想，记录自己学习到的东西，以便自己之后作为参考
总得来说，上面的几个步骤能够让自己有头绪地阅读一篇论文，理解这篇论文的内容和思路，深刻体会并利用这篇论文的想法。
说一千、道一万，很多时候我们没有足够的耐心或者自信去阅读一篇论文，自以为按照上面的流程读一遍论文之后就可以把论文吃透，但是这并不现实，通常需要我们慢慢地阅读、反复地阅读之后才能掌握。有的时候，方法论显得十分虚无缥缈，它们好像说了很多，又好像什么都没有说，事实上，方法论更大的意义不是告诉我们怎么去做，而是告诉我们要去做，只有自己亲身去做、去体会，才会形成自己的方法和技巧。
举一个不是很好的例子，读论文就好像背单词一样，想一遍读懂论文就好比想通过全神贯注地读一遍考研大纲词汇就试图记住所有单词的意思一样，这并不实际。单词书就在那里，背单词的方法就在那里，但真正背下几个单词的还只有慢慢去背、一遍又一遍地去背了。
我们可能无法想出那些经典论文中绝妙的想法，但我们可以读懂论文，因为论文是毕竟也是人写出来的，不过就是需要一些耐心、一些信心、甚至一些执拗，希望大家能够在科研的道路上历经坎坷，终有所获！
4. 当你开始写论文
请参考《Science Research Writing for non-native speakers of English》
参考文献
Hanson M J, McNamee D J. Efficient reading of papers in science and technology[J]. On line],< http://www. cs. columbia. edu/~ hgs/netbib/efficientReading. pdf, 2000. ↩︎