撰寫生命科學相關學術文章的歷程和感想

 

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最近一兩年在研究工作上的重心有很大一部分都放在文章的撰寫上,寫科學文章重要嗎?功利的說,在大學教師為了升等,博士後研究為了找份工作,研究生為了畢業,寫科學文章當然重要,但扣除這部分外,科學學術論文的發表我覺得最重要的在於對這些科學發現和新知負有傳達和公佈的責任,總不能拿了那麼多贊助的經費卻沒有公開發表,讓一般人認為學術研究就是在做些與社會脫節的事情,此外,我不認為認真執行的研究因為沒有商業或利用價值,因此就不需公開發表了,或許,我從這個面向去探討而發表的文章看似離實用面很遙遠,但藉由發表可以引起其他人另一面向的興趣和研究,進而產生許多眼前看不到的價值。之前,我去參加了兩次華樂絲的英文學術文章編修課程,覺得他的介紹中雖然有些真的是為了寫出可以被出版社接受的科學文章,所以會有八股文或匠氣的感覺,但總體來說,對於我在英文文章寫作上是有幫助的,例如:一些英文字彙和文法的錯誤一定要避免,如何組織一個完整的文章架構等等,不過學習速度最快收穫最多還是在於親身撰寫,然後和老闆討論修改,以及投稿後,reviewer的回饋和意見的收穫最多。

我在當研究生的年代,一直覺得一個研究中,實驗的設計和完成是最重要的事,沒有產出結果要怎麼寫報告和論文?所以大部分的訓練都在學習如何設計實驗,如何增進實驗技術做出漂亮的結果,如何從別人的文獻中找出可能失敗的原因,所以我看參考文獻大部分看的地方是前言-瞭解別人為什麼要做這個實驗,方法-瞭解別人用那些方法探索尋找的問題,結果-看這些結果符不符合提出的假設,然後討論-就隨便看看了!怎麼說叫做隨便看看?最大的差異在於那時候我分不清什麼是結論,什麼是推論?什麼叫做又把結果在討論中寫一次,但沒討論到重點…

我寫博士論文,指導教授幫我改論文時,他說我改你的前言方法結果都不需要花太多力氣,敘述和條列都算完整,只需要小小修改,但討論我改的好辛苦,你把前言又重複一次,在討論中又描述了結果,和別人的研究作比較時又連接太遠沒有邏輯,結果的結論和你引伸的推論通通混在一起搞不清楚。我那時候好傷心,我覺得我寫的很清楚呀…怎麼會被老師批的一無是處,不過現在回頭看那時候的初稿文章,確實的贅言太多,重複描述,過度引伸和推衍。但文章的寫作確實不是一蹴可幾,需要不斷花時間寫寫改改,參考別人寫出的漂亮句子才能讓自己的文章風格出現。

在這裡想要分享一些最近寫學術文章的歷程和感想,希望藉這樣的分享可以讓一些正在寫碩博士論文或是發表學術文章的學弟妹參考,另一方面也可以讓我自己有更多體會。我先假設整個研究已經接近完成,方法論的部分是正確的,所得的結果也接近完成,所以剩下的工作是將研究成果寫成科學學術論文,那麼我自己的寫作的順序是: 1. 再次從頭到尾想想整個研究想告訴別人什麼樣的故事,將論文題目定出來,然後鎖定一些目標期刊 2. 整理結果,製作成圖表 3. 將故事和圖表排列成合理的順序 4. 將摘要以目標期刊的方式寫出 5. 完成方法 6. 完成結果 7. 完成前言 8. 完成討論 9. 完成致謝及再次整理確認參考文獻

1. 從頭到尾想想整個研究想告訴別人什麼樣的故事,將論文題目定出來,然後鎖定一些目標期刊

做研究或是實驗很容易發生怎麼做著做著就和原本設定的主題脫節了,有些我覺得是因為在一開始的時候就沒把研究主軸抓好,所以容易隨著許多意見的增加,就越來越偏離,如果產生這樣的情形,卻還是想用現有偏離主題的結果去詮釋原本的主題那麼就會發生文不對題的悲劇;但有些原因可能是在實驗的過程中發現一些問題,進行了修正,所以結果也不一定符合原本所假設的主題,但它仍然具有很高的發表價值,那麼就需要從頭到尾去思索自己的研究主題依照目前的結果可以詮釋什麼樣的故事,簡單來說,所有的研究都由觀察開始,然後針對觀察的現象提出假設,接著去設計實驗驗證,得到結果後去推估符不符合假設,再進行討論,所以要開始下筆前,就要先把主軸抓好,實驗過程中就要不斷的檢視是否符合假設,應該要再進行哪些實驗讓故事更完整而不是畫蛇添足。通常我會用心智圖的方式搭配條列式把整個故事的架構組織起來,再重複檢視邏輯性和合理性,如果有缺少證據的部分,可以在這樣的架構中決定要再設計實驗補充結果或是只在討論中描述一些推論,作為下一篇文章(研究)的伏筆,因為一直做實驗產生很多結果但文章卻失去焦點,反而不容易被接受。

確定故事的完整性後,就是要將題目定出來,大部分的題目都不會用疑問句,而是將研究用最簡潔和清楚的一句話表達出來,而且字數也不宜過多,太多字會讓讀者讀不清楚文章的焦點,在生醫領域有很多縮寫代號的名詞,如果不是常用的縮寫,那麼應該在題目中完整表達,不要讓人摸不著頭緒。在下筆之前,可以先針對文章的性質、閱讀者、投稿的難易度及矚目程度設定幾本目標的期刊,雖然很少文章是一開始投稿就可以被接受,但設定一本目標期刊可以讓自己在寫文章的時候比較聚焦。

2. 整理結果,製作成圖表

其實整理結果、製作圖表應該是在一邊進行實驗就一邊進行的事情,但目前很多期刊的圖表形式不是單純一張圖或表,而是以表達一個概念為主,所以常常一張圖內就分成好幾張小圖,所以在釐清架構和接近完成實驗後,就要開始以表達概念的方式將圖(表)製作出來,圖表的製作也必須遵守目標期刊的規定,數據量化的直條圖或是線圖,橫軸縱軸的單位都要統一且表達清楚,線條的粗細一定要注意,如果圖表製作很粗糙,讓審稿人無法閱讀或辨別,那很容易就被退稿,如果圖是照片,那麼就要將比例尺標示清楚,色彩等等調整成正確顏色,照片並非完全不可調整亮度對比等(例如電泳圖),但絕對不可以只有加強或減弱特定部位,因為那就是捏造實驗數據。我自己的經驗中,要用直條圖或是線條圖有時候需要重複作上幾次,甚至圖表的順序也會隨著寫文章的時候又在因為新的想法而又調整,所以如果和老闆討論時,老闆可能上一版本覺得應該是這樣,這一版本覺得是那樣,結果下一版本又變成原來的,也不要覺得煩躁或是做白工,因為寫文章真的很容易修修改改,但是大前提是主軸千萬不能跑掉。

3. 將故事和圖表排列成合理的順序,並完成圖說

圖表完成後,依照看圖說故事的方式來說,其實文章的大架構應該也接近完成,接下來就是將這些圖表排列成合理的順序,科學論文中不會使用小說形式的差序法或回憶法,一定要直接了當的說明主軸,因為第一部份,所以又做了第二部分,接著是第三部分,諸如此類,所以圖表的排列先萬不能顛三倒四。這裡要說一下我自己的經驗,我們在做實驗時可能會想到因為ABC三個原因,所以我分別設計了ABC三個實驗,但最後的結果卻不一定是按照ABC的順序呈現,而是按照邏輯和合理性去排列這些圖表,所以千萬別固執的覺得這是最先做的實驗,所以一定要放在圖一,這是最後一個實驗所以放在圖六,有可能整個實驗做到一半後,會覺得前面的部分應該再加一個實驗讓論述更完整,所以即使是後來做的實驗,但結果的圖表就應該放到前面去,總之,要掌握整篇文章的主軸,讓圖表與圖表間有邏輯及連續性的串連下去。在圖說和表說的部分,一般而言,圖說放在圖的下方,有些期刊要求圖說的解釋必須可以清楚呈現結果和簡短的結論,但有些期刊的圖說則是要求只列出處理和統計上的N值,其他結果在結果章節中呈現,所以這部分需要注意期刊的要求,表說則是放在表的上方,而如有其他附註則是標示後列於表的下方。

另外一個部分就是,我們常常會覺得自己做出來的實驗結果都很珍貴,所以希望把結果圖表通通放上去,但在這裡也需要檢視這些圖表和整個故事的搭配性,通常在一篇8-10頁的SCI文章,可以表達的主題大約就是1-2個,如果不是很龐大的研究,不要花太多能量在旁枝末節上,這樣常常會造成沒有主軸的故事,讓閱讀者無法確實瞭解重點。圖表的詳細製作過程在這邊就不仔細說了,會造成篇幅太大,有機會再獨立成一個文章。

4. 將摘要以目標期刊的方式寫出

從第一點到第三點其實都還沒有真正開始動筆寫出文章來,但我覺得是很重要的先前準備,唯有把架構先思考清楚,那麼才能較有效率的把文章寫出,從這裡開始,每個人的書寫習慣不盡相同,有些人會將摘要留到最後再寫,有些人會先寫前言,所以我覺得就依照自己最清楚的思緒順序來寫就好。我自己的習慣是先把摘要寫出來,因為摘要就是用最精簡的字數把整個研究清楚完整的描述,而且大部分的期刊編輯都是看了題目和摘要後就會決定要不要繼續後續的審稿,所以如果摘要不清楚不精彩,那根本就沒有被審稿的機會了。

摘要一般都有字數限制(約300-500字),所以不能寫一大堆廢話,文中不會引述太多前人研究,通常會直接了當的以一兩句話介紹研究背景,接著根據研究背景引出前人尚未解答但很重要的議題,也同時描述本篇研究的目的及假設,我自己的經驗是如果沒辦法用漂亮的句子描述假設,那麼就直接用「我們假設 We hypothesized that… or our hypothesis is that… 」寫出來讓審稿者瞭解。摘要中需不需要描述方法見仁見智,有些期刊有特別要求寫出,那麼就要依照規定寫出大略的實驗方法,如果沒有,則可以搭配實驗結果簡要的描述,例如:The cell viability of A treatment group was 50% compared with control group by testing MTT assay,MTT assay就是測量細胞存活的方法。摘要中一定要描述重要的實驗結果,因為實驗中都會有控制組,所以我自己的習慣是描述實驗組和控制組的差異(例如實驗組比控制組高或低…%),而不是只描述一堆數字(例如:實驗組7.52±2.5g,控制組5.35±1.5g)讓讀者自己去比較。在摘要的最後就是把最重要的結論寫出來,所以句子必須是肯定有力的,不應該還用假設語氣的寫法,這樣會讓審稿者搞不清楚研究結果到底是不是符合假設,由研究結果延伸的推論或未來工作我覺得在摘要中不宜過度描述,可以在討論中敘述就好。

5. 完成方法

科學文章的大部分內容都是用主動語氣表示,但只有在方法的部分會用被動語氣,因為實驗當然是人去做的,用主動語氣會看到一大堆We或是I…開頭的句子,反而搞不清楚到底實驗作了什麼,所以在方法中會將各實驗的主題拉出為主詞,用被動句的方式描述怎麼操作,如果是一般實驗都會用到的實驗方法,例如:抽取純化DNA, RNA或蛋白質,跑電泳,ELISA,染色之類的,那麼可以參考一些相同領域的文章是怎麼描述這些主題,然後模仿這些句子的寫法去描述就可以,這裡要說明”模仿”不是”複製貼上”,而是看他們描述的內容需要到多仔細,例如:溫度,離心轉速,藥品,PCR條件要怎麼呈現,然後將各個方法給一個小標題讓讀者清楚瞭解這個研究中用到哪些方法。一般的文章會在結果中去描述實驗設計的分組和結果,但有些研究的設計分組較為複雜或其實驗方法較不同,我之前做的研究比較偏向生理生態,會有較多分組或是需要仔細描述的部分,我個人覺得生態學方面的研究在實驗設計上也因時地物而需考慮多面向,那麼這種情形下就需要特別分一個標題段落來描述實驗設計,例如:有不同時間序列加藥的組別或是處理的方法有很多種之類的就需要在方法中描述實驗的分組設計,通常搭配圖表來描述實驗設計及分組會比單純的描述來的清楚。

方法中一定要提到統計的方法,因為我們不會只拿一個sample的結果來描述,大部分的實驗都要有足夠的重複數,所以也需要正確統計方法能確認組間是否有差異,此外,科學的論述中很重要的部分就是可以呈現再現性,所以如果方法描述不清楚,讓其他研究者無法重複呈現,那就會造成個人在科學上信譽的損失。

6. 完成結果

在圖表製作完成後,要完成結果其實相對是很快速,只要看圖說故事的清楚描述即可,在摘要中可能是將最重要的結果描述出來,但在結果中就要將每張圖表的結果詳細描述,這部分要強調的是,大部分的科學文章將結果和討論分開,因此不要在結果中寫到討論,即使真的很想將整個圖的結果作一個結論,也只要簡短一句話就好,將想說的事在討論的章節中再說,此外結果中一定要有數據的描述和統計差異,舉個例子:我假設兩個藥物A和B會透過C這個細胞受器促進某種細胞的增殖,因此設計了實驗(1)去看A或B對細胞的增殖,(2)檢視A或B對C受器的親和程度,(3)用C受器的抑制劑抑制了C受器的親和能力,再去看A或B藥物對細胞增殖的影響,結果發現:(1)A會促進細胞增值,比控制組多2倍(p<0.01, ANOVA),B不會促進,甚至比控制組少50% (p<0.01, ANOVA)。(2)A對C受器的親和力很強,比控制組高2倍(p<0.01, ANOVA),但B和C受器的親和力則與控制組沒有顯著差異 (p>0.05, ANOVA) (3)用抑制劑抑制C受器後,A所能產生的細胞增殖會被抑制50%(p<0.01,ANOVA),而B則沒有顯著差異 (p>0.05, ANOVA)。這樣的句子結構是在結果中描述藥物對細胞的影響事實,是恰當的安排,如果真的想小小總結一下,那就只需要描述”A會促進細胞增值,B會抑制細胞增值”即可,不要在結果中用太多句子描述”因此A藥物會透過C受器促進細胞的增殖,而B不會,可能的原因是哇拉哇拉…”這就是將討論寫到結果去了,並不恰當。此外,結果中不能寫很籠統的句子,例如:A比B高2公分,但沒有顯著差異--這句的問題在於:已經沒有顯著差異了,那麼就不會A比B高2公分。

會呈現在結果中的資料基本上都是整理及統計過的資料,但有些圖表可能是輔助瞭解文章,不過由於期刊篇幅的要求無法放入正文中,那就會放入supplement data中,這類資料可能是做出來沒有統計差異,但審稿者覺得需要放入或是與正文沒有直接相關性,但仍需要敘述,那就可以利用這方式在結果中補述這些supplement data。

7. 完成前言

前言中需要將整個研究主題作清楚的介紹和提出重要性,但篇幅也不宜過常,所以我通常是以A4雙行間距的格式寫大約1-2頁,通常第一部分就是對研究背景的描述,包括觀察到什麼現象,前人的研究做到了那些部分,提出哪些假設和做到哪些部分,然後還有哪些不足或是可能性和重要性,因為期刊不是教科書,所以除非是很特別的東西,不然不會花很多篇幅去做名詞解釋,而是採引用文獻的方式來輔助說明。

接著第二部分就是要提出為什麼要做這一個主題,有什麼重要性及要從哪個角度切入,通常會用「因此根據這些觀察和前人研究,提出本研究的假設是……」。舉個例子來說,A物種是當地環境中的關鍵物種,而我們觀察到A物種住在高海拔地區的體型都比較小,住在低海拔地區的體型都比較大,因此懷疑環境溫度可能是一個影響體型的重要因子,所以想探討A物種體型與環境溫度的關係,在口語中我們常會說「我們假設A物種是否會因為環境溫度產生體型的差異」,口語上因為語境和面對面的表達,通常不會造成太大的問題,但文字上(尤其是科學文章)就需要更精確的表達,再進一步仔細思考統計學上的H0(虛無假設)及H1(對立假設)就會瞭解假設就是”要嘛是要嘛否”,不能用模擬兩可的字眼來寫,所以句子應該寫成”我們假設A物種會受到環境溫度的影響產生體型的差異”,甚至可寫”我們假設A物種會受到環境溫度的影響產生體型的差異,環境溫度越高,體型就會越大”。有些人可能會覺得沒做實驗前根本不知道到底是「會」還是「不會」,所以才要用「是否」這樣的字眼,但在文章中這就是一個不確定的句子,尤其放在假設中很不恰當,我們實驗的結果可能不會符合假設,那麼就是假設不成立,但如果沒有把H1確立,那麼閱讀者會一直現在混囤的狀態中。我們假設溫度會影響體型,結果也是這樣,那麼假設就成立(句子就會寫-溫度會影響體型,溫度越高,體型越大),如果結果沒有差異,那麼假設就不成立(句子就是-溫度並不會造成體型上的差異),在寫討論的章節時,才能很清楚的去呼應前言中的假設。簡單來說,如果文章只寫到「想探討A物種體型與環境溫度的關係」,那麼讀者一定會問那到底是什麼關係?如果寫「我們假設A物種是否因為環境溫度產生體型的差異」,那讀者會問到底是「是」還是「否」?所以句子的敘述一定要很清楚。

另外在前言中交代研究背景和研究目的及假設時,也要避免過度臆測和過度推演,有些主題其實八竿子打不著,但硬是要串連在一起,就會變成邏輯不通的句子,這部分我自己也還在學習,有些句子的連接和邏輯自己看會覺得理所當然,但其實並不是那麼理所當然,例如:看到某類群的蛇有地理隔離就說因此我研究某類群的蚯蚓是否也有這種地理隔離,這真的差太遠了(蛇和蚯蚓有什麼關係嗎?除了都長長的);或是某A藥物是透過cAMP/PKA pathway促進了某Q細胞的增殖,所以我要研究此B藥物是否透過同樣途徑促進Q細胞分化,都是中間少了更細緻的連接和相關文獻及證據(增殖和分化可能透過同樣的途徑調控嗎?有更多文獻和證據嗎?)。

8. 完成討論

討論是我覺得最難寫得好寫得漂亮的章節,因為討論簡單來說就是要結論整個研究的發現,並與前人的研究做一些比較,但是最困難卻也莫過如,如何結論發現,提出意義及解釋?如何比較卻不淪為流水帳?而討論的結構也會依照不同領域或是期刊取向,甚至是個人寫作風格而有所不同,在我投個幾次的稿件後,我覺得兩個重點最重要,第一個是"聚焦",不要讓故事的主題散落在討論的各段落及篇幅中,我自己的毛病是為了比較和佐證研究的發現和重要性而引用太多的文獻,但卻將自己的研究重要性淹沒在這些文字中,所以聚焦文章的重要性是最重要的一環,在討論中,不應該再將結果重複描述 (這是我最容易犯的毛病),比較好的方式是結合兩三個結果去提出完整的思緒和導出結果所代表的重要性,例如:做了好多個細胞存活的實驗,但此時重點已經不在個別的細胞存活,而是細胞存活的多寡或是生理反應代表什麼意義,曾經去上科普寫作課程的時候,顏聖紘老師分享過很多學生的文章很像一個自助餐盤上,擺了很多菜之後,又用一大坨飯蓋在那些菜上面,我覺得這形容超貼切的,如果沒有把飯菜擺設好,我們就會覺得那是個難吃的便當,同樣,如果在討論中,那些精彩的結論也分散淹沒在一堆比較的文字中,那就無法讓人領會其精彩和重要之處。第二個重點是在與前人研究做比較和討論時,要注意哪些是結論那些是推論,也就是在寫文章時的語氣讓弄清楚,如果這是我們實驗的發現,也已經證實,那就不要再用假設語氣,而是用肯定的句型去比較,但如果是我們的實驗並未證實,但是看到前人有類似研究而想做比較時,那麼就適合用假設或是推論的語氣,而在推論時,要非常注意的就是邏輯的部分,前人的研究適合放在一起比嗎?彼此有關連性嗎?如果沒關係的推論,不要為了充篇幅而寫了一大堆贅詞。

完成討論的方式,可以先條列出重要性和文章的段落,和共同作者一起討論後再著手開始寫,這樣可以減少很多來回修改甚至砍掉重練的時間,此外我會建議與自己研究相關的重要參考文獻一定要熟讀,並且整理出想比較和討論的部分,接著可以去讀讀相關研究的作者或是覺得寫得很好的作者,他們對討論的架構是怎麼安排,摘要出重點,試著釐清自己的研究是否也有類似的脈絡,這些都是我後來在寫討論時可以比較順利的一些方式。

9. 完成致謝及再次整理確認參考文獻

文章到這裡其實應該已經接近完成,只剩最後的致謝和檢查參考文獻,在致謝處很多期刊有相關規定,例如:補助經費的單位,提供實驗設施器材的研究者等等,都應在致謝處寫清楚,而參考文獻部分也應按照投稿期刊的要求格式做編排,現在都有很好用的文獻正理軟體 (如:Endnote),但仍要注意這些文獻整理軟體的格式是否是最新期刊的格式,如果不是的話,就需要自己在做修正編排。

最後我想分享去聽過華樂絲英文編修後的心得,句法有3個重點: 1.句型要清楚 2. 短句子比長句子好 3. 主動句比被動句好,說穿了就是科學文章不需要華麗詞藻,清楚明瞭永遠是最重要的。而避免文章抄襲的最好方式就是看完別人的文章後,蓋上然後用自己的句子寫出來,因為就算是有附上引用文獻,但是句子在自己的文章中,本就不該是複製貼上。這是我最近在寫作上的一些心得,把它紀錄下來一方面是提醒自己不要再犯類似的錯誤,一方面也希望分享給需要的人。

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