科学写作Skill scientific-writing

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name: scientific-writing description: “深度研究和写作工具的核心技能。撰写科学手稿，使用完整段落（不使用项目符号）。采用两阶段过程：(1) 使用研究查找创建部分大纲，(2) 转换为流畅的散文。IMRAD结构，引用（APA/AMA/Vancouver），图表，报告指南（CONSORT/STROBE/PRISMA），适用于研究论文和期刊投稿。” allowed-tools: [Read, Write, Edit, Bash]

科学写作

概述

这是深度研究和写作工具的核心技能——结合AI驱动的深度研究和格式良好的书面输出。每个生成的文档都基于全面的文献搜索和通过研究查找技能验证的引用。

科学写作是一种以精确和清晰的方式沟通研究的过程。使用IMRAD结构、引用（APA/AMA/Vancouver）、图表和报告指南（CONSORT/STROBE/PRISMA）撰写手稿。将此技能应用于研究论文和期刊投稿。

关键原则：始终使用完整段落和流畅散文写作。在最终手稿中绝不提交项目符号。 使用两阶段过程：首先使用研究查找创建带有要点的部分大纲，然后将这些大纲转换为完整段落。

何时使用此技能

此技能应在以下情况下使用：

• 撰写或修订科学手稿的任何部分（摘要、引言、方法、结果、讨论）
• 使用IMRAD或其他标准格式结构化研究论文
• 格式化特定风格的引用和参考文献（APA、AMA、Vancouver、Chicago、IEEE）
• 创建、格式化或改进图表、表格和数据可视化
• 应用特定研究的报告指南（CONSORT用于试验，STROBE用于观察性研究，PRISMA用于综述）
• 起草符合期刊要求的摘要（结构化或非结构化）
• 为特定期刊准备投稿手稿
• 提高写作的清晰度、简洁性和精确性
• 确保正确使用领域特定术语和命名法
• 处理审稿意见和修订手稿

视觉增强与科学示意图

⚠️ 强制要求：每篇科学论文必须包含一个图形摘要加1-2个使用科学示意图技能生成的额外图形。

这是可选的。没有视觉元素的科学论文是不完整的。在最终确定任何文档之前：

1. 始终生成一个图形摘要作为第一个视觉元素
2. 使用科学示意图生成至少一个额外的示意图或图表
3. 对于全面论文，建议3-4个总图形（图形摘要+方法流程图+结果可视化+概念图）

图形摘要（必需）

每篇科学撰写必须包含一个图形摘要。 这是您论文的视觉总结：

• 出现在文本摘要之前或之后
• 在一个图像中捕捉整个论文的关键信息
• 适合期刊目录显示
• 使用横向方向（通常1200x600像素）

首先生成图形摘要：

python scripts/generate_schematic.py "[论文标题]的图形摘要：[简要描述显示从输入→方法→关键发现→结论的工作流程]" -o figures/graphical_abstract.png

图形摘要要求：

• 内容：显示工作流程、关键方法、主要发现和结论的视觉总结
• 风格：干净、专业，适合期刊目录
• 元素：包括3-5个关键步骤/概念，带有连接箭头或流程
• 文本：最小标签，大号可读字体
• 日志：[HH:MM:SS] 生成：[论文摘要]的图形摘要

额外图形（广泛生成）

⚠️ 关键：在文档中广泛使用科学示意图和生成图像技能。

每个文档都应丰富插图。自由生成图形——有疑问时，添加视觉元素。

最小图形要求：

文档类型	最小	推荐
研究论文	5	6-8
文献综述	4	5-7
市场研究	20	25-30
演示文稿	1/幻灯片	1-2/幻灯片
海报	6	8-10
基金申请	4	5-7
临床报告	3	4-6

使用科学示意图广泛生成技术图表：

python scripts/generate_schematic.py "您的图表描述" -o figures/output.png

• 研究设计和方法流程图（CONSORT、PRISMA、STROBE）
• 概念框架图
• 实验工作流程插图
• 数据分析管道图
• 生物途径或机制图
• 系统架构可视化
• 神经网络架构
• 决策树、算法流程图
• 比较矩阵、时间线图
• 任何受益于示意图可视化的技术概念

使用生成图像广泛生成视觉内容：

python scripts/generate_image.py "您的图像描述" -o figures/output.png

• 概念的逼真插图
• 医学/解剖插图
• 环境/生态场景
• 设备和实验室设置可视化
• 艺术可视化、信息图
• 封面图像、标题图形
• 产品模型、原型可视化
• 任何增强理解或参与度的视觉元素

AI将自动：

• 以适当格式创建出版物质量图像
• 通过多次迭代审查和完善
• 确保可访问性（色盲友好、高对比度）
• 将输出保存到figures/目录

有疑问时，生成一个图形：

• 复杂概念→生成示意图
• 数据讨论→生成可视化
• 过程描述→生成流程图
• 比较→生成比较图
• 读者受益→生成视觉元素

详细指南，请参考科学示意图和生成图像技能文档。

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核心能力

1. 手稿结构与组织

IMRAD格式：指导论文通过标准引言、方法、结果和讨论结构，这在大多数科学学科中使用。包括：

• 引言：建立研究背景，识别差距，陈述目标
• 方法：详细说明研究设计、人群、程序和分析方法
• 结果：客观呈现发现，不带解释
• 讨论：解释结果，承认限制，提出未来方向

详细IMRAD结构指南，请参考references/imrad_structure.md。

替代结构：支持学科特定格式，包括：

• 综述文章（叙述性、系统性、范围性）
• 案例报告和案例系列
• 元分析和汇总分析
• 理论/建模论文
• 方法论文和协议

2. 部分特定写作指南

摘要撰写：撰写简洁、独立的总结（150-300字），以流畅段落写作——绝不使用标记部分如“背景：”、“方法：”、“结果：”、“结论：”。摘要应作为连贯散文覆盖：(1) 上下文和问题，(2) 做了什么，(3) 带具体数字的关键发现，和(4) 意义和含义。仅在期刊作者指南明确要求时使用带标签的结构化摘要。

引言开发：构建引人入胜的引言：

• 确立研究问题的重要性
• 系统回顾相关文献
• 识别知识差距或争议
• 陈述明确的研究问题或假设
• 解释研究的新颖性和意义

方法文档：确保可重复性：

• 详细参与者/样本描述
• 清晰程序文档
• 带论证的统计方法
• 设备和材料规格
• 伦理批准和同意声明

结果呈现：呈现发现：

• 从主要结果到次要结果的逻辑流程
• 与图表和表格的整合
• 带效应大小的统计显著性
• 不带解释的客观报告

讨论构建：综合发现：

• 将结果与研究问题关联
• 与现有文献比较
• 诚实地承认限制
• 提出机制解释
• 建议实际含义和未来研究

3. 引用与参考文献管理

跨学科正确应用引用风格。完整风格指南，请参考references/citation_styles.md。

主要引用风格：

• AMA（美国医学协会）：上标编号引用，医学中常见
• Vancouver：方括号编号引用，生物医学标准
• APA（美国心理学会）：作者-日期文本内引用，社会科学中常见
• Chicago：注释-参考文献或作者-日期，人文学科和科学
• IEEE：方括号编号，工程和计算机科学

最佳实践：

• 可能时引用主要来源
• 包括近期文献（活跃领域最近5-10年）
• 平衡引言和讨论中的引用分布
• 根据原始来源验证所有引用
• 使用参考文献管理软件（Zotero、Mendeley、EndNote）

强制：写作后引用元数据检查

完成每个部分后，扫描references.bib查找任何缺失volume、pages或doi字段的条目。对于每个不完整条目，执行网络搜索查找缺失元数据：

1. 使用parallel_web.py search "作者 标题 期刊 卷 页 DOI"搜索
2. 如果DOI存在，使用parallel_web.py extract从https://doi.org/DOI提取元数据
3. 用找到的元数据更新BibTeX条目
4. 日志：[HH:MM:SS] 元数据丰富：[CitationKey] - 添加了[字段] ✅

此检查必须在最终PDF编译之前进行。详细说明见引用管理技能（阶段2.5）。

4. 图表与表格

创建增强理解的有效数据可视化。详细最佳实践，请参考references/figures_tables.md。

何时使用表格与图形：

• 表格：精确数值数据、复杂数据集、需要精确值的多个变量
• 图形：趋势、模式、关系、最好视觉理解的比较

设计原则：

• 使每个表格/图形自解释，带有完整标题
• 在所有显示项目中使用一致的格式和术语
• 用单位标记所有轴、列和行
• 包括样本大小（n）和统计注释
• 遵循“每1000字一个表格/图形”指南
• 避免在文本、表格和图形之间重复信息

常见图形类型：

• 条形图：比较离散类别
• 折线图：显示随时间趋势
• 散点图：显示相关性
• 箱形图：显示分布和异常值
• 热图：可视化矩阵和模式

5. 按研究类型报告指南

通过遵循既定报告标准确保完整性和透明度。详细指南细节，请参考references/reporting_guidelines.md。

关键指南：

• CONSORT：随机对照试验
• STROBE：观察性研究（队列、病例对照、横断面）
• PRISMA：系统综述和元分析
• STARD：诊断准确性研究
• TRIPOD：预测模型研究
• ARRIVE：动物研究
• CARE：案例报告
• SQUIRE：质量改进研究
• SPIRIT：临床试验的研究协议
• CHEERS：经济评估

每个指南提供检查表，确保报告所有关键方法元素。

6. 写作原则与风格

应用基本科学写作原则。详细指南，请参考references/writing_principles.md。

清晰度：

• 使用精确、明确的语言
• 在首次使用时定义技术术语和缩写
• 维持段落内部和之间的逻辑流程
• 适当时使用主动语态以提高清晰度

简洁性：

• 消除冗余词汇和短语
• 偏好较短句子（平均15-20字）
• 移除不必要的限定词
• 严格遵守字数限制

准确性：

• 以适当精度报告确切值
• 在整个过程中使用一致的术语
• 区分观察和解释
• 适当地承认不确定性

客观性：

• 不带偏见地呈现结果
• 避免夸大发现或含义
• 承认冲突证据
• 保持专业、中性的语气

7. 写作过程：从大纲到完整段落

关键：始终使用完整段落写作，在科学论文中绝不提交项目符号。

科学论文必须以完整、流畅的散文写作。使用此两阶段方法进行有效写作：

阶段1：使用研究查找创建带要点的部分大纲

开始新部分时：

1. 使用研究查找技能收集相关文献和数据
2. 创建一个结构化大纲，用项目符号标记：
   • 呈现的主要论点或发现
   • 要引用的关键研究
   • 要包括的数据点和统计
   • 逻辑流程和组织
3. 这些项目符号作为脚手架——它们不是最终手稿

示例大纲（引言部分）：

- 背景：AI在药物发现中受到关注
  * 引用近期综述（Smith 2023, Jones 2024）
  * 传统方法缓慢且昂贵
- 差距：在罕见疾病中的应用有限
  * 仅2项先前研究（Lee 2022, Chen 2023）
  * 小数据集仍是挑战
- 我们的方法：从常见疾病转移学习
  * 结合X和Y的新架构
- 研究目标：在3个罕见疾病数据集上验证

阶段2：将要点转换为完整段落

大纲完成后，将每个项目符号扩展为适当散文：

1. 将项目符号转换为完整句子，带有主语、动词和宾语
2. 添加过渡，句子和想法之间（然而、此外、相比之下、随后）
3. 自然整合引用在句子内，不作为列表
4. 扩展上下文和解释，项目符号省略的
5. 确保逻辑流程，每个段落内从一句到下一句
6. 变化句子结构以维持读者参与

示例转换为散文：

在过去十年中，人工智能方法在药物发现管道中获得了显著关注（Smith, 2023; Jones, 2024）。尽管这些计算方法显示加速治疗候选物识别的潜力，传统实验方法仍然缓慢且资源密集，通常需要多年的实验室工作和大量财务投入。然而，AI在罕见疾病中的应用有限，仅有两项先前研究展示概念验证结果（Lee, 2022; Chen, 2023）。主要障碍是小患者群体的训练数据稀缺。

为应对这一挑战，我们开发了一种转移学习方法，利用来自特征良好的常见疾病的知识来预测罕见疾病的治疗靶点。我们的新颖神经架构结合了用于分子特征提取的卷积层和用于蛋白质-配体相互作用建模的注意力机制。本研究目标是在三个独立罕见疾病数据集上验证我们的方法，评估预测准确性和结果的生物可解释性。

大纲与最终文本的关键差异：

大纲（规划阶段）	最终手稿
项目符号和片段	完整句子和段落
电报式笔记	带有上下文的完整解释
引用列表	引用整合到散文中
缩写想法	带有过渡的展开论点
仅供您自己查看	用于出版物和同行评审

要避免的常见错误：

• ❌ 绝不在最终手稿中留下项目符号
• ❌ 绝不在应有段落的地方提交列表
• ❌ 不要在结果或讨论部分使用编号或项目符号列表（特定情况除外，如研究假设或纳入标准）
• ❌ 不要写句子片段或不完整想法
• ✅ 要仅在方法中使用偶尔列表（例如，纳入/排除标准、材料列表）
• ✅ 要确保每个部分作为连接散文流动
• ✅ 要朗读段落以检查自然流程

当列表可接受时（有限案例）：

列表可能仅出现在科学论文的特定上下文中：

• 方法：纳入/排除标准、材料和试剂、参与者特征
• 补充材料：扩展协议、设备列表、详细参数
• 绝不出现于：摘要、引言、结果、讨论、结论

摘要格式规则：

• ❌ 绝不使用标记部分（背景：、方法：、结果：、结论：）
• ✅ 始终以流畅段落写作，带有自然过渡
• 例外：仅当期刊在作者指南中明确要求时使用结构化格式

与研究查找的集成：

研究查找技能对阶段1（创建大纲）至关重要：

1. 使用研究查找搜索相关论文
2. 提取关键发现、方法和数据
3. 将发现组织为大纲中的项目符号
4. 然后在阶段2中将大纲转换为完整段落

此两阶段过程确保您：

• 系统收集和组织信息
• 在写作前创建逻辑结构
• 产生抛光、出版物就绪的散文
• 维持对叙事流程的关注

8. 期刊特定格式化

使手稿适应期刊要求：

• 遵循作者指南的结构、长度和格式
• 应用期刊特定引用风格
• 满足图形/表格规范（分辨率、文件格式、尺寸）
• 包括所需声明（资金、利益冲突、数据可用性、伦理批准）
• 遵守每个部分的字数限制
• 根据提供的模板格式化

9. 领域特定语言与术语

使语言、术语和约定适应匹配特定科学学科。每个领域有已建立的词汇、偏好措辞和领域特定约定，向目标受众发出专业信号并确保清晰度。

识别领域特定语言约定：

• 审查目标期刊中近期高影响力论文使用的术语
• 注意领域特定缩写、单位和符号系统
• 识别偏好术语（例如，“参与者”vs.“受试者”，“化合物”vs.“药物”，“标本”vs.“样本”）
• 观察方法、生物体或技术如何典型描述

生物医学和临床科学：

• 使用精确解剖和临床术语（例如，在正式写作中使用“心肌梗死”，而非“心脏病发作”）
• 遵循标准化疾病命名法（ICD、DSM、SNOMED-CT）
• 首先使用通用名指定药物名称，需要时品牌名在括号中
• 临床研究使用“患者”，社区基础研究使用“参与者”
• 遵循人类基因组变异协会（HGVS）命名法用于遗传变异
• 用标准单位报告实验室值（大多数国际期刊使用SI单位）

分子生物学和遗传学：

• 使用斜体表示基因符号（例如，TP53），正常字体表示蛋白质（例如，p53）
• 遵循物种特定基因命名法（人类大写：BRCA1；小鼠句首大写：Brca1）
• 在首次提及时指定生物体全名，然后使用接受缩写（例如，Escherichia coli，然后E. coli）
• 使用标准遗传符号（例如，+/+, +/-, -/- 表示基因型）
• 使用分子技术已建立术语（例如，“定量PCR”或“qPCR”，非“实时PCR”）

化学和药学科学：

• 遵循IUPAC命名法用于化合物
• 使用系统名称表示新颖化合物，常见名称表示熟知物质
• 用标准符号指定化学结构（例如，用于数据库的SMILES、InChI）
• 用适当单位报告浓度（mM、μM、nM，或% w/v、v/v）
• 使用接受反应命名法描述合成路线
• 与领域定义一致使用术语如“生物利用度”、“药代动力学”、“IC50”

生态学和环境科学：

• 使用双名法表示物种（斜体：Homo sapiens）
• 在首次物种提及时指定分类学权威，如果相关
• 使用标准化栖息地和生态系统分类
• 使用一致的生态指标术语（例如，“物种丰富度”、“香农多样性指数”）
• 用领域标准术语描述采样方法（例如，“样线”、“样方”、“标记-重捕”）

物理学和工程学：

• 始终遵循SI单位，除非领域约定另有规定
• 使用物理量标准符号（标量vs.矢量、张量）
• 使用现象已建立术语（例如，“量子纠缠”、“层流”）
• 如果相关，用型号和制造商指定设备
• 使用与领域标准一致的数学符号（例如，ℏ表示简化普朗克常数）

神经科学：

• 使用标准化脑区命名法（例如，参考Allen Brain Atlas等图谱）
• 用已建立立体定位系统指定脑区坐标
• 遵循神经术语约定（例如，在正式写作中使用“动作电位”，非“尖峰”）
• 基于测量方法适当使用“神经活动”、“神经元放电”、“脑激活”
• 用适当特异性描述记录技术（例如，“全细胞膜片钳”、“细胞外记录”）

社会和行为科学：

• 适当时使用人本语言（例如，“患有精神分裂症的人”，非“精神分裂症患者”）
• 使用标准化心理结构和已验证评估名称
• 遵循APA指南减少语言偏见
• 使用已建立术语指定理论框架
• 人类研究使用“参与者”而非“受试者”

一般原则：

匹配受众专业知识：

• 对于专业期刊：自由使用领域特定术语，仅定义高度专业或新术语
• 对于广泛影响期刊（例如，Nature、Science）：定义更多技术术语，为专门概念提供上下文
• 对于跨学科受众：平衡精确性与可访问性，在首次使用时定义术语

战略性定义技术术语：

• 在首次使用时定义缩写：“信使RNA（mRNA）”
• 为更广泛受众写作时，为专门技术提供简要解释
• 避免过度定义目标受众熟知的术语（表示不熟悉领域）
• 如果无法避免众多专门术语，创建词汇表

维持一致性：

• 整个过程中对相同概念使用相同术语（不要在“药物”、“药剂”和“制药”之间交替）
• 遵循一致的缩写系统（首次定义后决定使用“PCR”或“聚合酶链反应”）
• 整个过程中应用相同命名法系统（特别是基因、物种、化学品）

避免领域混合错误：

• 不要在基础科学中使用临床术语（例如，不要称小鼠为“患者”）
• 避免用口语或过度一般术语代替精确领域术语
• 不要从相邻领域引入术语而不确保正确用法

验证术语用法：

• 咨询领域特定风格指南和命名资源
• 检查目标期刊中近期论文如何使用术语
• 使用领域特定数据库和本体（例如，基因本体、MeSH术语）
• 不确定时，引用建立术语的关键参考文献

10. 要避免的常见陷阱

顶部拒绝原因：

1. 不当、不完整或描述不足的统计
2. 对结果过度解释或结论无支持
3. 方法描述差影响可重复性
4. 小、有偏或不适当的样本
5. 写作质量差或文本难以跟踪
6. 文献回顾不足或上下文
7. 图形和表格不清晰或设计差
8. 未遵循报告指南

写作质量问题：

• 不当混合时态（方法/结果用过去时，已建立事实用现在时）
• 过度行话或未定义首字母缩略词
• 段落中断破坏逻辑流程
• 部分之间缺少过渡
• 符号或术语不一致

手稿开发工作流程

阶段1：规划

1. 识别目标期刊并审查作者指南
2. 确定适用报告指南（CONSORT、STROBE等）
3. 概述手稿结构（通常IMRAD）
4. 计划图形和表格作为论文骨干

阶段2：起草（对每个部分使用两阶段写作过程）

1. 从图形和表格开始（核心数据故事）
2. 对于以下每个部分，遵循两阶段过程：
   • 首先：使用研究查找创建带项目符号的大纲
   • 其次：将项目符号转换为完整段落和流畅散文
3. 撰写方法（通常最容易先起草）
4. 起草结果（客观描述图形/表格）
5. 撰写讨论（解释发现）
6. 写引言（建立研究问题）
7. 撰写摘要（作为流畅段落综合完整故事，非标记部分）
8. 创建标题（简洁和描述性）

记住：项目符号仅用于规划——最终手稿必须是完整段落。

阶段3：修订

1. 检查整个逻辑流程和“红线”
2. 验证术语和符号的一致性
3. 确保图形/表格自解释
4. 确认遵循报告指南
5. 验证所有引用准确且正确格式化
6. 检查每个部分的字数
7. 校对语法、拼写和清晰度

阶段4：最终准备

1. 根据期刊要求格式化
2. 准备补充材料
3. 撰写突出意义的封面信
4. 完成提交检查表
5. 收集所有所需声明和表格

与其他科学技能的集成

此技能与以下技能有效合作：

• 数据分析技能：用于生成报告的结果
• 统计分析：用于确定适当的统计呈现
• 文献回顾技能：用于背景研究
• 图形创建工具：用于开发出版物质量可视化
• 场所模板技能：用于场所特定写作风格和格式化

场所特定写作风格

在为特定场所写作之前，咨询场所模板技能获取写作风格指南：

不同场所有显著不同的写作期望：

• Nature/Science：可访问、故事驱动、广泛意义
• Cell Press：机制深度、图形摘要、亮点
• 医学期刊（NEJM、Lancet）：结构化摘要、证据语言
• ML会议（NeurIPS、ICML）：贡献点、消融研究
• CS会议（CHI、ACL）：领域特定约定

场所模板技能提供：

• venue_writing_styles.md：主风格比较
• 场所特定指南：nature_science_style.md、cell_press_style.md、medical_journal_styles.md、ml_conference_style.md、cs_conference_style.md
• reviewer_expectations.md：每个场所审稿人期望什么
• 写作示例在assets/examples/中

工作流程：首先使用此技能进行一般科学写作原则（IMRAD、清晰度、引用），然后咨询场所模板进行场所特定风格适应。

参考文献

此技能包括全面参考文件，覆盖科学写作的特定方面：

• references/imrad_structure.md：IMRAD格式和部分特定内容的详细指南
• references/citation_styles.md：完整引用风格指南（APA、AMA、Vancouver、Chicago、IEEE）
• references/figures_tables.md：创建有效数据可视化的最佳实践
• references/reporting_guidelines.md：研究特定报告标准和检查表
• references/writing_principles.md：有效科学沟通的核心原则

对于场所特定写作风格（语气、声音、摘要格式、审稿人期望），见场所模板技能，它提供Nature/Science、Cell Press、医学期刊、ML会议和CS会议的全面风格指南。

根据需要加载这些参考文件，当处理科学写作的特定方面时。