在这个越来越卷的科研环境里，看着别人的文章如雨后春笋般疯狂发表，作为科研小白或者面对课题停滞不前的你是否感到焦虑又不知从何开始呢？今天小编要带大家学习的正是大佬为低年级研究生写的可以说是史上最贴心、最保姆式的教你如何开展一个课题的教程。
今天要介绍的是一篇今年4月发表在Cell上的评论文章“Problem choice and decision trees in science and engineering”。作者Michael Fischbach 于2007年从哈佛博士毕业，研究微生物组与宿主相互作用的机制，此后在这一领域取得了卓越的成就。卓越到什么程度呢，他在2022年8月到2023年8月之间，以唯一或第一通讯在Cell上发表了3篇研究论文，在Nature和Science各发表了一篇研究论文，也就是一年内集齐了5篇CNS正刊，就连这个教程都发在了Cell正刊！废话不多说，让我们来听听大佬是怎么说的吧！
1.花更多时间在问题选择上
对于即将入学的研究生来说，一个典型的项目可能需要1-2周的规划和2-5年的执行（图1A）。一旦你选择了一个项目，你就会被限制在一个相对狭窄的影响范围内（图1B）。从非常现实的意义上讲，选择问题和解决问题一样重要。
在编写软件等工作中，周期时间很短；而在生物学、化学、物理学和（非软件）工程中不起作用，在这些工作中，典型的项目需要数月才能评估是否能做下去，并需要数年才能完成。
2.锻炼“直觉泵”并避免常见陷阱
产生新想法的方法并不单一，但某些方法可以帮助快速启动构思过程，并且需要避免一些常见的陷阱（表 1）。
图2. 直觉泵和常见陷阱
3.不回避风险
评估新想法的一个有用的起点是四象限法则（图1D）：它起作用的可能性与它产生的影响有多大。为了对项目成功的可能性进行评分，我们建议先进行一项具体练习：“假设分析”（图3）。简单来说：对于想要开展的项目，列出从开始到结束你所做的每一个假设。为每一项分配两个分数：成功的可能性和努力的持续时间。然后批判性地审视这份清单。一个具有高风险且超过2年没有成果的项目是有问题的，应该避免或改进。
对于一个有问题的项目，你可以与高年级研究生或博士后一起讨论，以重新评估并调整风险和时间分数。当假设分析得到完善后，你可以与PI分享。这将有助于根据项目的发展方向以及每一步需要承担多少风险来调整预期。
在某些情况下，无论数据结果如何，设计一个能成功的项目都是有可能的。此类项目的好处是，你不会有倾向性。一种常见的方法是描述多个候选而不是单个候选的特征。比如，不要使用一种激酶或磷酸酶进行基因筛查，而是同时测试多个；不要构建一种工程细菌、腺相关病毒或慢病毒，而是创建一个文库去测试。图3. 假设分析
4.选择正确的优化函数
我们的想法（如果成功的话会产生多大影响？）同样重要（图 1D）。一般来说，评估潜在影响比评估成功可能性更具挑战性。但有两点值得考虑。
首先，阐明评估的标准。这些对于基础科学项目来说与对于技术开发来说是不同的。
对于基础科学，我们提出了标准：我们学到了多少知识？vs. 研究对象的普遍性如何？任一轴上的高分足以产生重大影响。在这两个轴上都取得高分的罕见项目往往是具有里程碑意义的发现。
对于技术发展来说，更好的标准是它的应用范围有多广？vs. 它在特定应用场景中有多重要？在两个方面都取得良好成绩的技术比如CRISPR。
其次，对影响力的评估不一定要完美才有用——有总比没有好。即使对绝对影响的估计具有挑战性，人们仍然可以通过询问“如果可行，其中哪一个最有影响力？”来比较做出有根据的选择。此外，对结果预期的评估是与PI进行有效讨论的重要提示。无论预测是否一致，请讨论原因——你们每个人是如何做出评估的？这有助于完善项目构想。
5.固定一个参数
在产生新想法时，最常见的失败模式之一是调整太多参数。应该调整哪个参数这通常取决于你的兴趣和实验室的专业知识。矛盾的是，相反的情况也可能成立：一个人的固定参数可能太少，因此思考的自由度太大，容易扼杀创意并导致停滞不前。
6.学习“高原舞” Learn the “altitude dance”
项目很少以线性方式展开；他们需要经常修正路线。大多数人应该比现在花更多的时间在项目的决策树上。一旦你进入一个项目，你就会从最初的实验中学到东西，新的论文将会发表，技术也会进步。因此，在任何决策点，你很少会遵循两年前的计划。
浏览项目决策树的关键是在两种类型的工作之间频繁地来回移动：完成工作（第 1 级）和批判性地评估它（第 2 级）。这些不能同时进行：完成工作需要完全沉浸在实验或编码的细节中；批判性评估要求你清醒头脑，离开工作，并像评估其他人所做的那样来评估它。通常，你需要解决问题所在，以便回到最初的计划。这在某种程度上是合理的，但过多的这种做法就是陷入墨守成规的本质。。
7.充分利用“逆境特征” Capitalize on the “adversity feature”
项目中的逆境应该以这样看待：这是不可避免的和充满机遇的。
其不可避免性怎么强调都不为过：几乎每个项目都会遭遇生存危机或急转直下。但令人高兴的是，还有一线希望！
项目中的危机是做两件很有价值的事情的机会：1）解决问题并同时升级项目，使其比以前更好。2) 意识到自己被逼到了墙角，并想出出路——这是最好的成长机会之一。
8.彻底解决问题 Turn a problem on its head
有多种方法可以解决问题。其中三个特别值得注意：
第一个回到固定参数的想法。在构思过程中，我们鼓励不要固定太多参数，以避免技术与应用不匹配。但随着项目启动并获得阶段性进展时，其他参数自然会得到修正。
第二个策略是彻底解决问题。
当执行一个项目、通过解析数据找到了某个答案但发现并不适用于最开始提出的问题时，则需要扩展最初的问题。
到这里我们就学习完本教程最核心的观点啦，不过想要获得原汁原味、更加详细的指南，小编还是强烈建议阅读原文哦。无论你是苦于想不出课题的科研小白，还是课题遇到瓶颈的科研初级选手，相信阅读到这的你一定备受鼓舞，斗志满满，迫不及待想要付诸行动，大展身手了！
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