科研实践全过程成功经验和失败教训的总结

背景：本人即将研究生毕业，发了几篇SCI文章和参与发表几十篇论文，荣获过国家级奖励，主持编辑了实验室操作指南，参与主持过研究生学术活动交流，我是定向研究生（边读研边工作），而且导师是纯搞科学研究的老师，在这三年学习中，我基本学到了科学研究的真谛。因此，特借丁香园论坛与大家进行分享感受、交流经验。

一、科学研究的两个关键因素

1、科研思维：我老板一直跟研究生说“一定要做scientist，而不能做technician”，然而这一点往往在研究生教育阶段最容易被忽视。一般都是老板提出新idea，然后分工，每个研究生可能仅做其中某个环节或者是按照到导师的思路逐步去做，再加上研究生本身在实验操作上可能一开始就要花大量的时间去适用新环境和永远做不完的事情，可想而知，最终仅仅培养出一位“优秀技术员”，这在硕士研究生阶段尤为突出。但是，科研思维就像人体中的包含大脑的躯干，更加像是大海航行中的指南针，离开了他，最终科学研究将会停滞不前。

2、实验技术：有很好的idea，没有很好的实验条件和技能强的技术人员，科研思维也会变成“空想”。也许我们均没有国外实验室那样高顶尖的实验仪器，有的实验室还可能没有专门技能的技术人员，全靠研究生一届一届地带着的干，时常会出现技术脱节。但是我们可以不断创造条件进行实验；若实在实验条件不够的话，我们还可以搞合作；当然，我们也可以充分利用当前的条件，通过科学思维来达到最终的实验目的，即发高影响因子的文章。

二、如何在研究生阶段学得更多

1、多付出。“不付出，你就很难获得更多”。在我接触的研究生同学中，许多学生“以自我为中心的弊病”十分突出，不知是当前独生子女带来的、还是深受家庭学校社会教育的不足所引起的。实践中这些人表现为“先收获再付出，甚至寻求不付出而有所收获的捷径”。然而，另一些人在表现“先付出再收获，甚至不求收获的付出”，与人相处融洽，虽然每天处于繁忙中，但最终的收获是很大的，甚至终生受益。——学会了许多实验技能。“在帮助别人实验的同时也为自己后面实验奠定了良好的基础”。

2、多交流。“不交流，你就很难飞得更高”。研究生阶段中，许多研究生惧怕自己的导师，不敢主动与老板进行交流，这将会导致这部分研究生最终可能连自己实验的目的和意义可能都不知道，这会在研究生论文答辩中时常发生。如果在不与身边的同学交流，仍然保持本科生的自学精神状态，那将会导致许多实验挫折的重蹈，更不要学他人的其他优点了，永远站在理论、书本的层面上，没能充分结合实践，最终是难以超过他人、难以成功的。——掌握了科研思维和许多实验原理。

3、多谦虚。“不谦虚，你就很难交到朋友”。在日常交往中，我深深体会到“谦虚使人进步，骄傲使人落后”，为什么？对方谦虚，我可能会毫不吝啬地把自己所知道的知识道出来与他进行分享和交流，他也可能从中学到他还没掌握或没理解的问题；但相反，我可能就不会说的太多，而且他也不会让你说的多，否则他就不叫“骄傲”。一次，我的一位师兄的论文答辩PPT，老板要他给我看看，帮忙修改一下，我是十分认真地通读了几遍，提出了我认为十个非常中肯的建议，没想到他找了十个相应的理由把我的建议一一否决（因为我自己还没答辩，也可以理解。但我参加过国家级PPT大赛和给大学生多媒体上课），我只好忍痛点头说他说的有道理。后来，论文答辩的当天，导师把他PPT看了一下，提了许多和我一致的意见，唉！——做人也是一门学问，许多人这方面很欠缺。

4、自我加压。“不加压，你就很难取得成功”。这样的事例我见得太多了，从书本上的“伤仲永”到我亲眼所见的小学生、初中生、高中生和大学生等等，无论在人生哪一阶段，只要你松懈下来，你的同学、同事，甚至后来人都会把你丢得很远。这些例子告诫我们只有不断地自我加压，全面提高自我的综合素质，才能取得最终的成功。同样，研究生不是终点，而是我们进行科学探索的起始，所以我们更要加快步伐去学习、探索未知。——压力变动力，动力变能力，能力变效力。

三、科研实践中技巧汇总

1、如何为申报基金奠定基础？

1）科学研究离不开各种基金资助。科研工作者可能会经历校/院/所基金、省/市教育厅基金、省/市自然科学基金、国家自然科学基金、国家重大支撑计划、国家863和973、国际合作项目等等申报，这些基金/项目的成功申报可能都需要拥有良好的基础。

2）在学生时代，我们只要把学习成绩弄好了，只要发表几篇论文足以毕业了，“我行我素”不一定会影响到你什么，更加感受不到周围的巨大压力；但进入社会后，如果你仍然以自我为中心地埋头苦干，可能很难快速地实现你的终极目标。人在不能改变环境的前提下，只能不断地学会适应环境；对人的成功来说，情商和智商都十分重要，需要双重发展。

3）结合以上几点，打好基础的方法：一方面在努力提高自己的能力的同时，也要增加与你本专业同仁的交流，如通过你以前的老板、同学或现在的同事、领导等等，通过交流，你可以从他们那里学到新的知识，甚至是前沿领域，同时也可让人家留下你的好印象（人是有情感的高级动物，同等情况下，可能会优先资助你）。当然，选择考博或出外进修可能更加方便与牛人的交流，可以考虑。

2、如何顺利开展长期实验（慢性毒性实验）？

1）长期实验的特点是：实验周期长、投入的人力/物力/财力较大。一旦实验成功，受益很大，发表文章也颇受欢迎；当然，也有很大的风险，有许多不确定因素的影响。

2）为何开展长期实验？首先，许多慢性疾病的病因研究离不开长期实验的开展，如肿瘤、高血压、成年疾病胎生起源学说验证等。其次，许多新化学品的慢性毒性评价需要开展长期实验，如一般毒性中的慢性毒性和致癌作用评价等。最后，急性毒性实验仅仅代表某一化学物的急性毒性，不能代表该化学品的其它毒性。

3）要顺利开展长期实验，必须做到：首先，研究设计全面，包括研究目的确立、研究对象的选择、实验过程的质控、实验指标的确立、实验中可能遇到的重大难题等。其次，做到各方面充分准备。课题负责人和成员要多请教相关熟悉专家和老师，让他们传授经验和教训，同时人员的岗前培训和合理安排、动物和试剂的预先订购、实验过程的盲法进行、定期对前面实验的总结和下一步实验的计划等也要准备。最后，慢性实验中收集的生物材料十分珍贵，在进行分子生物学实验或其它生化实验之前，若方法不成熟，可以用急性染毒处理收集的材料先进行实验，当方法成熟之后，再对珍贵的慢性实验材料进行检测分析。另外，一定要密切观察实验中研究对象的反应，尽量避免实验中不良因素的影响，灵活应对实验中的不良意外发生。

3、如何为课题组开辟新方向？

1）尽管我年资不大，但是我研究生阶段经历了三次研究方向的改变：肝脏毒性研究——生殖与发育毒性研究——神经发育毒性研究。前两个方向分别均发表了2篇SCI论文和好几篇中文论著，每一次的更换方向，我都从中学到了许多科学研究相关的精华。所以，我还是有许多经历与大家进行分享。

2）研究生为导师开辟新方向的难点所在：导师本人可能也对这个新方向不熟悉、研究生本身对科学研究把握能力有限、研究生实验时间较短（一般1-3年）、许多新的实验平台需要建立、对本方向的研究动态尚需要时间来不断学习等等。

3）研究生想为课题组顺利开辟新方向，必须做到：首先，大量阅读与新方向相关的中外文文献，以便了解该领域的研究动态和急需解决的难题，这一点十分重要。其次，逐步建立新的实验平台，由易到难、由宏观到微观，甚至可以先重复别人的研究，以验证你所建立的方法的正确性。最后，研究设计前和实验期间要多与该领域的专家、老师、同学请教，同时经常与导师探讨该课题的研究进展和下一步的研究计划。或许过来人的一句话会让你豁然开朗，少走许多弯路。另外，开辟新方向的研究生最好先发表1-几篇论文垫底，以防影响顺利毕业。因为开辟新方向是有风险的，倒不是一定失败，而是因为时间的原因，很难说一定在短时间能发表论文。

4、如何培养创新思维？

1）实例：本人几年前刚进入研究生学习阶段时，对科学研究和科学实验一窍不通，完全从0开始，更不要谈有创新思想。但是付出、交流、努力、再学习的全过程，让我初步认识到科学研究的真谛。例如，几年前我给大学生上课，只能是理论加理论，学生很乏味，但我尽力了，学生也可谅解。现在给学生上课，我经常结合科研实践，大谈专业前沿知识，能全程把握课堂的学习气氛。当然，更主要我也发表几篇SCI论文、获得过国家级奖励，让我很自信，也鞭策了我不断地努力学习、再学习。

2）我从过去对本专业知识的理解不足到现在基本掌握了本专业的前沿领域和热点研究内容，如成年疾病的胎生起源学说的进一步验证、纳米毒理学、组学研究、毒物的兴奋效应、环境内分泌干扰化学物对生殖发育的影响、表观遗传学的研究等等。总结几点如下：自我上进的心、多与自己导师和其他有影响的老师交流学习、多参加国内/国际大会进行交流、大量阅读本专业和跨专业的外文文献、定期阅读高影响因子的文献（如nature、science、cell、Plos等，他们中许多文章可能是未来几年的研究内容的导向）等。

3）宏观上，一味重视研究基础，那无科研基础、但有创新性和可行性的课题研究者永无出头之日。我曾看到一普通学校的老师的早期标书及其后来标书的申请过程，第一份标书他一点基础没有，但标书很好，评审专家给了他小额资助，正因为这一资助，后来他连续获得两项面上项目的资助，现已经发表几十篇SCI论文。若开始扼杀了他的第一份标书，我想他后来很难建立很好的科研基础。我认为每个人的研究基础都是从0开始的，而不是像海归或大老板那样有基础。国人为什么一直拿不到诺贝尔医学奖？我想这可能是主要原因，太看重以前的工作基础，扼杀了许多人的创新思维。

5、如何提高实验技能？

1）勤动手。这一点刚从本科阶段过渡到研究生阶段的学生可能不好适应，因为本科生实验多是老师准备好，学生只要做一下就行了。而研究生阶段从实验准备、实验过程、实验结束整理收拾等均需要自己动手。研究生阶段有许多方法值得学习，如生化实验、分子生物学方法、常规的试剂配制、动物的选择和染毒处理、生物材料的收集等，这些都离不开不断地动手锻炼。

2）多思考。光会动手，不会用脑的研究生永远是一名技术员。而且实践离不开许多理论知识的指导，要多考虑实验中每一步为什么这样做，不这样做会出现什么样的结果，最终，实验原理搞懂了，即使实验结果出现了问题，也可通过大胆改进方法而达到预想的结果。理论指挥实践，而理论又离不开实践，否则是空谈、空想。

3）广交流。一项实验，对于新手来说每一步都是重要的。如果不进行交流，你只能按照操作指南一步一步地做，不敢变通实验步骤，更不敢改变方法，往往重蹈前人所犯的低级错误。但是，通过向老手或做过的老手进行交流，学习了其中的关键步骤和他人失败的教训，避免重犯错误，往往起到事半功倍的效果。

6、文献阅读在科研实践中的重要性。

（1）为什么读？中外文文献阅读的意义太大了。首先，了解国内外相关领域的研究进展，避免重复研究；其次，掌握要研究领域的未知问题和不明机理，这是第一点的升华；最后，结合自己的实验条件，选择非常实际的未知问题进行探讨。此外，还可从高影响因子的文章中学到他人的超级科研思路，尤其那些通过简单的方法和高明的思维来解决一个复杂的未知问题，值得学习。当然，还可以学到一些新方法的流程、试剂的购买来源、优美句子的学习等等。

（2）读什么？阅读文献的内容与读者目的是一致的。每篇文献基本都是有摘要、引言、方法、结果和讨论等组成。从知识习得角度，重点就摘要、引言、实际可行性强的方法、图表结果来详细阅读；从引物设计、某一方法追踪、试剂来源查询等某种角度，除看一下文献的影响因子外，可以重点在方法中查找，用记号笔标记；作为国人，从优美英文句子的选择角度，需要平时阅读文献时遇到摘要、引言、方法、结果和讨论等某部分的自觉是优美句子时，作个记号，日月积累，才能写出十分地道的英文美句。

（3）怎样读？大量文献的阅读是有技巧的。一般阅读原则是摘要精读、引言要通读（也就是立题背景）、方法要选择性地阅读（有可能建立的方法要详细阅读，甚至追索阅读）、结果要直接从图表看懂结果（开始可与文中表述比对自己的阅读能力，更重要的学会自己设置图表的方法）、讨论要选读（高影响因子的文章在discussion中可能会提出下一步研究的方向，但也要注意作者的误导。）总之，一定要带着目的去读文献，比如为了写一篇中文或外文综述去读大量的文献等。这样才能高效高质完成文献阅读的任务。

7、团队协作在科研实践中的重要性。

1）科学研究的全过程包括基金申报、实验分工、实验合作、数据整理和分析、论文撰写/投稿和修稿、成果登记、各项奖励的申请等过程。这一系列工作的顺利完成无不需要团队成员间的分工合作，通过优势互补、各负其责，最终高效完成任务。

2）在一个导师带领的研究生团队中，相互协作也十分重要。例如一个小实验：动物称重、分组、染毒、取材、生化指标和分子生物学指标分析等，光靠一个人完成可能有点困难，那如果几个研究生相互帮忙，有的染毒、有的取材、有的指标检测等，那就很轻松了，也不会很混乱。同样，如果这个研究生团队中既有做实验很能的人、又有写文章很强悍的人，还有数据统计分析能力强的人，那老板就很轻松了，专心地申报基金挣钱就可以了。

3）团队协作需要团队负责人（一般是导师）合理分工安排和研究生相互协作精神。一个项目的顺利完成，需要项目负责人因人而宜，合理安排各个研究生的工作任务，那最终就可能会更快又好地完成任务；工作安排后，那就需要研究生在各负其责的前提下，又有同心协力、相互配合，视每一个实验就是自己的实验一样，最终把每一个小实验都完成得很漂亮。

8、在科研实践中正确看待“钻牛角尖”。

1）科学研究需要有“钻牛角尖”精神。除nature、science、cell、plos等著名杂志注重的是原始创新外，其它许多外文杂志主要在原始创新的基础上进一步深入，此时需要“打破砂锅问到底”。如果什么科学未知问题的研究在遇到一点困难时，就截然而止，那永远也很难成功——发一篇像样的文章。如酒精引起致畸——凋亡在致畸中起着关键作用——酒精是否通过凋亡诱发致畸——酒精有通过哪种机理引起凋亡，然后诱发致畸？........科学需要不断地探索，永无止境。

2）“钻牛角尖”也要适当而至。众所周知，科研不可能总是成功的，因为研究假设不一定全是正确的，可能会因为当前的知识水平的限制，对某一方面的专业知识理解错误，产生错误的假设，此时，一味的“犟脾气”也会把你搞得很惨——时间浪费、金钱损失和人力的耗费。不过，暂时的冷静，随着知识水平的提高，有一天可能忽然开朗，再进一步深入研究——科研中偶尔的退一步或绕一步，可能会海阔天空。

9、发表SCI论文对国人来说到底有多大难度。

1）实例（本课题组）：07年本课题组在1个月不到的时间内做了一篇影响因子是5.025（当时，j pineal research）的论著。科研思路是老板设置的，实验是我亲自做的。其实是受一篇美国妇产科学杂志的启示：它是研究另外一种抗氧化剂NAC对孕期感染后一些组织炎性因子的影响，老板马上想到我们用MT褪黑素（抗氧化、抗凋亡、抗炎等多种功能）对孕期感染许多其它组织炎性因子和抗炎因子水平的影响，于是假设产生了。实验方法很简单：先交配一批孕鼠，在孕鼠15天时染毒制造孕期感染模型，几小时后取材，然后对各种材料中炎性因子和抗炎因子进行检测，用ELISA方法，本实验仅仅用了4个ELISA试剂盒，实验结果与预测基本一致，然后撰写文章花了3-4天，然后投稿、修回、接收、发表。前后共花了1-2.5个月的时间（包括投稿、修回、接收、发表），但实验仅花了20多天的时间。

2）透析身边许多老师惧怕发SCI论文，原因有三：怕写作能力不佳、研究设计就以发表（中文）论文为起点、思想上认为SCI离自己很远。

3）从上边实例可以看出，发表SCI论文其实不难，只要做到：通读大量相关外文文献（尤其高影响因子/质量的，创新性强）、在其基础上提出“创新性假设”、大胆尝试撰写第一篇外文（可以引用阅读文献遇到的优美句子，也可请高手指教）。

4）此外，自我加压也促使SCI论文的发表。我发现我校（省属重点大学）以前发SCI文章很少，近几年因为博士点的增多，而博士必须有SCI论文才能毕业，因此现在每年发SCI论文人数不断增多。——验证了“压力-动力-能力”。

10、中外文文献检索经验总结。

2）直接与文章中的通讯作者或第一作者用e-mail联系，一般他们愿意把自己的文章与你共享，以增加他引率，如果大老板忙，可以找他的学生。我和我老板经常收到求助，都很愿意帮忙。

3）找重点医科大学的同学或好朋友帮忙，一般他们的图书馆都购买的许多全文数据库，但这种方法不能经常，否则怕反感。

4）通过google、百度等搜索引擎查找链接，有的网站挂出相关的有价值文献的全文，直接下载即可，但是要花出你大量的宝贵时间，这似“大海捞针”。

5）通过google、百度或论坛等查找部分全文数据库的账号和密码，一旦找到，可以用很长时间，甚至一年。但是必须有经验，否则也很花时间。

6）到校图书馆中外文期刊查找纸质版，然后复印。如果文献是某个小国家的一种不出名的杂志，那就很难找到。

7）也可通过本校图书馆文献检索中心，通过付费的方式来索取文献，我想文献很多，可能就不愿意花费了。

8）中文检索数据库：万方、中国学术期刊网、维普数据库，中国学术期刊网文章质量最好；维普数据库文章数量最大，但含有低水平论文；而万方论文质量介于前两者之间。三者之间有较多重复。

9）外文数据库：pubmed索引数据库（也有部分链接全文）、highwire官方全文数据库、elsevier、wily、springlink等全文数据库，一般教育网可以在本校图书馆上链接进入，但普通高校数据库买的少，只能通过前7种方法索取文献了。

本文作者系版主wh2008