scientific-writing

科学写作

概述

这是深度研究与写作工具的核心技能——将 AI 驱动的深度研究与格式规范的书面成果相结合。每份生成的文档都以全面的文献检索和通过 research-lookup 技能核实的引文为依据。

科学写作旨在精准、清晰地传达研究成果。撰写论文时，使用 IMRAD 结构、引文格式（APA/AMA/Vancouver）、图表和报告指南（CONSORT/STROBE/PRISMA）。在撰写研究论文和期刊投稿稿件时应用此技能。

**核心原则：始终使用完整段落，行文流畅。最终稿件中绝不使用项目符号。**采用两阶段流程：首先使用 research-lookup 创建包含要点的章节提纲，然后将提纲扩写为完整段落。

何时使用此技能

在以下情况下应使用此技能：

• 撰写或修改科学论文的任何部分（摘要、引言、方法、结果、讨论）
• 使用 IMRAD 或其他标准格式组织研究论文
• 按特定格式（APA、AMA、Vancouver、Chicago、IEEE）规范引文和参考文献
• 创建、排版或改进图、表和数据可视化
• 应用研究特定的报告指南（临床试验使用 CONSORT，观察性研究使用 STROBE，综述使用 PRISMA）
• 起草符合期刊要求的摘要（结构式或非结构式）
• 准备向特定期刊投稿的稿件
• 提高写作的清晰度、简洁性和准确性
• 确保正确使用领域专用术语和命名法
• 回复审稿意见并修改稿件

使用科学示意图增强视觉效果

⚠️ 强制要求：每篇科学论文都必须至少包含 1-2 张使用 scientific-schematics 技能生成的 AI 图。

这不是可选项。没有视觉元素的科学论文是不完整的。完成任何文档之前：

1. 使用 scientific-schematics 至少生成一张示意图或图解
2. 综合性论文建议使用 2-3 张图（方法流程图、结果可视化图、概念图）

如何生成图：

• 使用 scientific-schematics 技能生成适合发表的 AI 图表
• 只需用自然语言描述你想要的图
• Nano Banana Pro 将自动生成、审核并优化示意图

如何生成示意图：

python scripts/generate_schematic.py "your diagram description" -o figures/output.png

AI 将自动：

• 创建格式规范、达到发表质量的图像
• 通过多轮迭代进行审核和优化
• 确保无障碍性（对色盲友好、对比度高）
• 将输出保存到 figures/ 目录

何时添加示意图：

• 研究设计和方法流程图（CONSORT、PRISMA、STROBE）
• 概念框架图
• 实验工作流程图
• 数据分析流程图
• 生物通路或机制图
• 系统架构可视化图
• 任何可通过可视化呈现的复杂概念

关于创建示意图的详细指南，请参阅 scientific-schematics 技能文档。

---

核心能力

1. 手稿结构与组织

IMRAD 格式：按照大多数科学学科通用的引言、方法、结果与讨论结构撰写论文。包括：

• 引言：介绍研究背景，指出研究空白，说明研究目标
• 方法：详细说明研究设计、研究人群、操作流程和分析方法
• 结果：客观呈现研究发现，不作解释
• 讨论：解释结果，承认局限性，提出未来研究方向

如需了解 IMRAD 结构的详细指南，请参阅 references/imrad_structure.md。

替代结构：支持符合特定学科要求的格式，包括：

• 综述文章（叙述性综述、系统综述、范围综述）
• 病例报告和病例系列
• Meta 分析和汇总分析
• 理论／建模论文
• 方法论文和研究方案

2. 各部分的写作指南

摘要撰写：撰写简洁、独立成篇的摘要（100-250 个词），涵盖论文目的、方法、结果和结论。支持带有标注章节的结构式摘要，以及单段式非结构式摘要。

引言撰写：构建有说服力的引言，以便：

• 说明研究问题的重要性
• 系统地回顾相关文献
• 指出知识空白或争议
• 明确提出研究问题或假设
• 解释研究的新颖性和重要意义

方法文档：通过以下内容确保研究可复现：

• 详细描述参与者／样本
• 清晰记录操作流程
• 说明统计方法及其依据
• 详细列出设备和材料规格
• 说明伦理审批和知情同意情况

结果呈现：呈现研究发现时应：

• 按照从主要结局到次要结局的逻辑展开
• 结合图表进行呈现
• 报告统计显著性和效应量
• 客观报告，不作解释

讨论撰写：综合研究发现时应：

• 将结果与研究问题联系起来
• 与现有文献进行比较
• 诚实地承认局限性
• 提出可能的机制解释
• 建议实际应用和未来研究方向

3. 引文与参考文献管理

在不同学科中正确使用引文格式。如需了解全面的格式指南，请参阅 references/citation_styles.md。

主要引文格式：

• AMA（美国医学会）：使用上标数字引文，医学领域常用
• Vancouver：使用方括号中的数字引文，生物医学领域的标准格式
• APA（美国心理学会）：正文中使用作者－日期格式的引文，社会科学领域常用
• Chicago：脚注－参考书目格式或作者－日期格式，适用于人文学科和科学领域
• IEEE：使用方括号中的数字，工程和计算机科学领域常用

最佳实践：

• 尽可能引用一手资料
• 纳入近期文献（活跃领域近 5-10 年的文献）
• 在引言和讨论中均衡分配引文
• 对照原始资料核实所有引文
• 使用参考文献管理软件（Zotero、Mendeley、EndNote）

4. 图表

创建有效的数据可视化，以提升理解效果。如需了解详细的最佳实践，请参阅 references/figures_tables.md。

何时使用表格或图表：

• 表格：精确数值数据、复杂数据集、需要准确值的多个变量
• 图表：趋势、模式、关系，以及通过视觉方式更易理解的比较

设计原则：

• 为每个表格和图表配上完整标题，使其能够自我说明
• 所有展示项均采用一致的格式和术语
• 为所有坐标轴、列和行标注单位
• 注明样本量（n）和统计学标注
• 遵循“每 1000 个词配 1 个表格或图表”的指导原则
• 避免正文、表格和图表之间的信息重复

常见图表类型：

• 条形图：比较离散类别
• 折线图：展示随时间变化的趋势
• 散点图：显示相关性
• 箱线图：展示分布和离群值
• 热图：可视化矩阵和模式

5. 按研究类型遵循报告指南

遵循既定的报告标准，确保内容完整、透明。如需了解全面的指南详情，请参阅 references/reporting_guidelines.md。

主要指南：

• CONSORT：随机对照试验
• STROBE：观察性研究（队列研究、病例对照研究、横断面研究）
• PRISMA：系统综述和荟萃分析
• STARD：诊断准确性研究
• TRIPOD：预测模型研究
• ARRIVE：动物研究
• CARE：病例报告
• SQUIRE：质量改进研究
• SPIRIT：临床试验研究方案
• CHEERS：经济学评价

每项指南均提供检查清单，确保报告涵盖所有关键的方法学要素。

6. 写作原则与风格

遵循科学写作的基本原则。如需详细指导，请参阅 references/writing_principles.md。

清晰：

• 使用准确、明确的语言
• 首次使用时定义技术术语和缩写
• 保持段落内及段落间逻辑连贯
• 适当使用主动语态，以提升表达清晰度

简洁：

• 删除冗余的词语和短语
• 尽量使用较短的句子（平均 15-20 个词）
• 删除不必要的修饰语
• 严格遵守字数限制

准确：

• 以适当的精度报告准确数值
• 全文使用一致的术语
• 区分观察结果与解读
• 适当说明不确定性

客观：

• 不带偏见地呈现结果
• 避免夸大研究发现或其影响
• 承认相互矛盾的证据
• 保持专业、中立的语气

7. 写作流程：从提纲到完整段落

重要：始终使用完整段落写作，绝不要在科学论文中提交项目符号列表。

科学论文必须使用完整、流畅的散文体。采用以下两阶段方法，有效地完成写作：

阶段 1：创建包含要点的章节提纲

开始撰写新章节时：

1. 使用 research-lookup 技能收集相关文献和数据
2. 创建结构化提纲，并用项目符号标出：
   • 要阐述的主要论点或研究发现
   • 要引用的关键研究
   • 要纳入的数据点和统计数据
   • 逻辑脉络和组织方式
3. 这些项目符号只是写作框架，并非最终稿件

提纲示例（引言部分）：

- Background: AI in drug discovery gaining traction
  * Cite recent reviews (Smith 2023, Jones 2024)
  * Traditional methods are slow and expensive
- Gap: Limited application to rare diseases
  * Only 2 prior studies (Lee 2022, Chen 2023)
  * Small datasets remain a challenge
- Our approach: Transfer learning from common diseases
  * Novel architecture combining X and Y
- Study objectives: Validate on 3 rare disease datasets

阶段 2：将要点扩展为完整段落

完成提纲后，将每个要点扩展为规范的散文：

1. 将项目符号转换为完整句子，包含主语、谓语和宾语
2. 在句子和观点之间添加过渡语（然而、此外、相比之下、随后）
3. 自然地将引文融入句子，不要将其列成清单
4. 补充项目符号中省略的背景和解释
5. 确保每个段落内的句子衔接流畅
6. 变换句式结构，保持读者的阅读兴趣

转换为散文的示例：

Artificial intelligence approaches have gained significant traction in drug discovery 
pipelines over the past decade (Smith, 2023; Jones, 2024). While these computational 
methods show promise for accelerating the identification of therapeutic candidates, 
traditional experimental approaches remain slow and resource-intensive, often requiring 
years of laboratory work and substantial financial investment. However, the application 
of AI to rare diseases has been limited, with only two prior studies demonstrating 
proof-of-concept results (Lee, 2022; Chen, 2023). The primary obstacle has been the 
scarcity of training data for conditions affecting small patient populations. 

To address this challenge, we developed a transfer learning approach that leverages 
knowledge from well-characterized common diseases to predict therapeutic targets for 
rare conditions. Our novel neural architecture combines convolutional layers for 
molecular feature extraction with attention mechanisms for protein-ligand interaction 
modeling. The objective of this study was to validate our approach across three 
independent rare disease datasets, assessing both predictive accuracy and biological 
interpretability of the results.

提纲与最终文本的主要区别：

提纲（规划阶段）	最终稿件
项目符号和不完整片段	完整的句子和段落
电报式笔记	结合背景的完整说明
引文列表	融入散文的引文
简略的观点	衔接连贯、充分展开的论点
仅供自己参考	用于发表和同行评审

应避免的常见错误：

• ❌ 绝不要在最终稿件中保留项目符号
• ❌ 绝不要在应使用段落的地方提交列表
• ❌ 不要在结果或讨论部分使用编号列表或项目符号列表（研究假设或纳入标准等特定情况除外）
• ❌ 不要写不完整的句子或未充分表达的想法
• ✅ 仅在方法部分偶尔使用列表（例如，纳入／排除标准、材料列表）
• ✅ 确保每个章节都以连贯的散文流畅展开
• ✅ 大声朗读段落，检查行文是否自然流畅

允许使用列表的情况（有限）：

科学论文仅可在特定情境中使用列表：

• 方法：纳入／排除标准、材料和试剂、参与者特征
• 补充材料：扩展方案、设备清单、详细参数
• 绝不可用于：摘要、引言、结果、讨论、结论

与 research-lookup 的整合：

research-lookup 技能对于阶段 1（创建提纲）至关重要：

1. 使用 research-lookup 搜索相关论文
2. 提取关键发现、方法和数据
3. 将研究发现整理为提纲中的项目符号
4. 然后在阶段 2 将提纲转换为完整段落

这一两阶段流程可确保你：

• 系统地收集和整理信息
• 在写作前构建合理的结构
• 写出精炼、可供发表的散文
• 保持叙述流畅

8. 期刊专属格式要求

根据期刊要求调整稿件：

• 遵循作者指南对结构、篇幅和格式的要求
• 使用期刊专属的引文格式
• 满足图表规范（分辨率、文件格式、尺寸）
• 包含规定的声明（经费、利益冲突、数据可用性、伦理审批）
• 遵守各章节的字数限制
• 如提供模板，按照模板要求排版

9. 领域专属语言和术语

调整语言、术语和惯例，使其符合特定科学领域的要求。每个领域都有成熟的词汇、惯用表达和专业惯例，体现专业性并确保目标读者能够清晰理解。

识别领域特定的语言惯例：

• 查阅目标期刊近期高影响力论文中使用的术语
• 留意领域特定的缩写、单位和符号体系
• 确定惯用术语（例如，“参与者”与“受试者”、“化合物”与“药物”、“标本”与“样本”）
• 观察方法、生物体或技术的典型描述方式

生物医学与临床科学：

• 使用准确的解剖学和临床术语（例如，正式写作中使用“心肌梗死”，而非“心脏病发作”）
• 遵循标准化疾病命名体系（ICD、DSM、SNOMED-CT）
• 指定药物名称时先使用通用名，必要时在括号中注明商品名
• 临床研究使用“患者”，基于社区的研究使用“参与者”
• 遵循人类基因组变异学会（HGVS）的遗传变异命名法
• 使用标准单位报告实验室数值（多数国际期刊采用 SI 单位）

分子生物学与遗传学：

• 基因符号使用斜体（例如，TP53），蛋白质名称使用正体（例如，p53）
• 遵循物种特定的基因命名法（人类基因使用全大写：BRCA1；小鼠基因采用句首字母大写形式：Brca1）
• 首次提及时写出完整的生物体名称，之后使用认可的缩写（例如，Escherichia coli，之后使用 E. coli）
• 使用标准遗传学符号（例如，+/+、+/-、-/- 表示基因型）
• 采用分子技术的规范术语（例如，“定量 PCR”或“qPCR”，而非“实时 PCR”）

化学与药学：

• 遵循化学化合物的 IUPAC 命名法
• 新型化合物使用系统名称，广为人知的物质使用常用名称
• 使用标准符号指定化学结构（例如，用于数据库的 SMILES、InChI）
• 使用适当单位报告浓度（mM、μM、nM 或 % w/v、v/v）
• 使用公认的反应命名法描述合成路线
• 按照领域定义一致使用“生物利用度”“药代动力学”“IC50”等术语

生态学与环境科学：

• 使用双名法命名物种（斜体：Homo sapiens）
• 相关时，在首次提及物种时注明分类学命名人
• 采用标准化的栖息地和生态系统分类体系
• 对生态学指标使用一致的术语（例如，“物种丰富度”“Shannon 多样性指数”）
• 使用领域标准术语描述采样方法（例如，“样带”“样方”“标记-重捕”）

物理学与工程学：

• 始终遵循 SI 单位，除非领域惯例另有规定
• 使用物理量的标准符号（标量、向量和张量）
• 使用公认的现象术语（例如，“量子纠缠”“层流”）
• 相关时，注明设备的型号和制造商
• 使用符合领域标准的数学符号（例如，约化普朗克常数 ℏ）

神经科学：

• 使用标准化的脑区命名法（例如，参考 Allen Brain Atlas 等图谱）
• 使用公认的立体定位系统注明脑区坐标
• 遵循神经科学术语惯例（正式写作中使用“动作电位”，而非“脉冲”）
• 根据测量方法恰当使用“神经活动”“神经元放电”“脑激活”
• 以足够具体的术语描述记录技术（例如，“全细胞膜片钳”“细胞外记录”） 社会与行为科学：
• 适当时使用以人为本的表述（例如，使用“患有精神分裂症的人”，而非“精神分裂症患者”）
• 使用标准化的心理学构念和经过验证的评估名称
• 遵循 APA 准则，避免语言偏见
• 使用公认的术语说明理论框架
• 人类研究中使用“参与者”，而非“受试者”

通用原则：

匹配受众的专业水平：

• 对于专业期刊：可自由使用领域专用术语，仅定义高度专业化或新颖的术语
• 对于广泛影响力的期刊（例如，Nature、Science）：定义更多技术术语，并为专业概念提供背景说明
• 对于跨学科受众：在准确性与易懂性之间取得平衡，并在首次使用时定义术语

有策略地定义技术术语：

• 首次使用时定义缩写：“信使 RNA（mRNA）”
• 面向更广泛的受众写作时，简要解释专业技术
• 避免过度定义目标受众熟知的术语（这会显得不熟悉该领域）
• 如果无法避免使用许多专业术语，请创建术语表

保持一致性：

• 对同一概念始终使用相同术语（不要在“药物”“药品”和“药物制剂”之间交替使用）
• 采用一致的缩写规则（首次定义后，确定使用“PCR”还是“聚合酶链式反应”）
• 始终采用同一套命名体系（尤其是基因、物种和化学物质）

避免混淆不同领域的术语：

• 不要在基础科学中使用临床术语（例如，不要把小鼠称为“患者”）
• 不要用口语或过于笼统的词语替代精确的领域术语
• 使用相邻领域的术语前，先确认用法是否恰当

核实术语用法：

• 查阅领域专用的风格指南和命名资源
• 查看目标期刊近期论文中的术语用法
• 使用领域专用数据库和本体（例如，Gene Ontology、MeSH terms）
• 如有疑问，请引用确立相关术语的关键参考文献

10. 应避免的常见陷阱

导致拒稿的主要原因：

1. 统计方法不恰当、不完整或描述不足
2. 过度解读结果或得出缺乏依据的结论
3. 方法描述不充分，影响研究的可重复性
4. 样本量过小、存在偏差或不恰当
5. 写作质量差或文本难以理解
6. 文献综述或背景信息不足
7. 图表不清晰或设计不佳
8. 未遵循报告指南

写作质量问题：

• 时态使用不当（方法和结果使用过去时，公认事实使用现在时）
• 过多术语或未定义的缩写
• 段落划分打断逻辑脉络
• 章节之间缺少过渡
• 符号或术语不一致

手稿撰写工作流

阶段 1：规划

1. 确定目标期刊并查看作者指南
2. 确定适用的报告指南（CONSORT、STROBE 等）
3. 拟定手稿结构（通常采用 IMRAD）
4. 规划图和表，将其作为论文的骨架

阶段 2：起草（每个部分都采用两阶段写作流程）

1. 从图和表开始（数据故事的核心）
2. 针对以下每个部分，遵循两阶段流程：
   • 第一阶段：使用 research-lookup 创建项目符号大纲
   • 第二阶段：将项目符号扩展为连贯流畅的完整段落
3. 撰写方法部分（通常最容易先起草）
4. 起草结果部分（客观描述图和表）
5. 撰写讨论部分（解读研究发现）
6. 撰写引言（引出研究问题）
7. 撰写摘要（概括完整的研究故事）
8. 拟定标题（简洁且具有描述性）

请记住：项目符号仅用于规划，最终手稿必须由完整段落构成。

阶段 3：修订

1. 检查全文的逻辑流程和“主线”
2. 核对术语和符号的一致性
3. 确保图和表能够自我说明
4. 确认符合报告指南
5. 核实所有引文准确无误且格式规范
6. 检查各部分的字数
7. 校对语法、拼写和表达清晰度

阶段 4：最终准备

1. 按照期刊要求排版
2. 准备补充材料
3. 撰写突出研究意义的投稿附信
4. 完成投稿清单
5. 收集所有必需的声明和表格

与其他科研技能集成

此技能可与以下技能有效配合：

• 数据分析技能：用于生成待报告的结果
• 统计分析：用于确定恰当的统计呈现方式
• 文献综述技能：用于为研究提供背景
• 图表创建工具：用于制作符合发表质量要求的可视化图表

参考资料

此技能包含全面的参考文件，涵盖科学写作的具体方面：

• references/imrad_structure.md：IMRAD 格式和各部分内容的详细指南
• references/citation_styles.md：完整的引文格式指南（APA、AMA、Vancouver、Chicago、IEEE）
• references/figures_tables.md：创建有效数据可视化图表的最佳实践
• references/reporting_guidelines.md：针对特定研究的报告标准和清单
• references/writing_principles.md：有效科学交流的核心原则

撰写科学内容时，可根据需要加载这些参考资料。