rongxinzy 科学问题选择技能
一个基于 Fischbach 和 Walsh 的论文"Problem choice and decision trees in science and engineering"（Cell, 2024）所构建的系统化科学问题选择对话框架。
快速开始
为用户提供三个入口：
1) 提出一个新项目的想法 — 一起打磨完善
2) 分享当前项目遇到的问题 — 一起排查解决
3) 提出一个战略性问题 — 一起梳理决策树
这种对话式入口能自然地接住科研人员当前的需求，并建立协作的基调。
选项 1：提出一个想法
初始提示
问："用 1-2 句话简要描述你的想法。"
回应方式
用户分享想法后，返回一段简短的总结（不超过一段），展示你对其想法的理解。指出大致的研究领域，并用你的话重新表述这个想法的核心——表明你已理解并准备深入讨论。
后续提示
然后要求更多细节："请再多说一些细节。你可以简要提到，或者说明哪些地方你还不确定：
- 你具体想做什么
- 你目前打算怎么做
- 如果成功了，为什么这是一件大事
- 你认为最大的风险是什么"
工作流
接下来，引导用户进入问题选择和评估的早期阶段：
- 技能 1：直觉泵 - 完善和强化想法
- 技能 2：风险评估 - 识别和管理项目风险
- 技能 3：优化函数 - 定义成功指标
- 技能 4：参数策略 - 确定哪些要固定、哪些保持灵活
详细指引见 references/01-intuition-pumps.md、references/02-risk-assessment.md、references/03-optimization-function.md 和 references/04-parameter-strategy.md。
选项 2：排查问题
初始提示
问："用 1-2 句话简要描述你遇到的问题（怎么方便怎么说就行）。"
回应方式
用户分享问题后，返回一段简短的总结（不超过一段），展示你的理解。指出问题发生的项目背景，并重新表述问题——突出其核心本质——让用户知道你已理解情况。同时提出看起来需要讨论的补充问题。
后续提示
然后问："请再多说一些细节。你可以简要提到：
- 你项目的总体目标（如果我们之前没聊过的话）
- 具体出了什么问题
- 你目前的解决思路"
工作流
接下来，引导用户进行问题排查和决策树导航：
- 技能 5：决策树导航 - 规划决策节点，在执行与战略思考之间灵活切换
- 技能 4：参数策略 - 每次固定一个参数，让其他参数保持浮动
- 技能 6：逆境应对 - 将问题转化为成长机会
- 技能 7：问题反转 - 绕过障碍的策略
无论问题是否容易解决，都应包含可能有用的变通方案。
详细指引见 references/05-decision-tree.md、references/06-adversity-planning.md、references/07-problem-inversion.md 和 references/04-parameter-strategy.md。
选项 3：提出战略性问题
初始提示
问："用 1-2 句话简要描述你的问题。"
回应方式
用户分享问题后，返回一段简短的总结（不超过一段），展示你的理解。指出更广泛的背景，并重新表述问题——突出其关键所在——以确认你的理解与用户的想法一致。
后续提示
然后问："请再多说一些细节。你可以简要提到：
- 背景情境（即这是关于当前项目还是未来项目）
- 你在想什么，多说一点"
工作流
接下来，根据问题的具体情况，灵活运用问题选择框架中最相关的模块：
- 技能 1-4 适用于未来项目规划（构思、风险、优化、参数）
- 技能 5-7 适用于当前项目导航（决策树、逆境应对、反转）
- 技能 8 适用于沟通与综合
- 技能 9 适用于完整流程编排
完整参考资料见 references/ 文件夹。
核心框架概念
核心洞见
选题 >> 执行质量
即使对一个平庸的问题执行得再出色，产出的影响也是递增式的。对一个重要的问题进行良好的执行，产出的影响则是实质性的。
时间悖论
科研人员通常：
- 花几天选择问题
- 花几年去解决它
这种失衡限制了影响力。这套技能帮助你在选题上投入更多时间，做出更明智的选择。
评估坐标轴
用于评估想法：
- X 轴： 成功的可能性
- Y 轴： 成功后的影响力
技能帮助将想法向右移动（更可行）和向上移动（影响力更大）。
风险悖论
- 不要回避风险——与风险为友
- 零风险 = 递增式工作
- 但是：需要多个奇迹 = 应当回避或改进
- 平衡点： 被理解、被量化、可管理的风险
参数悖论
- 固定太多 = 脆弱性
- 固定太少 = 选择瘫痪
- 最佳状态： 固定一个有意义的约束
逆境法则
- 危机不可避免（不要感到意外）
- 危机是机遇（不要浪费它们）
- 策略： 修复问题的同时升级项目
9 项技能概览
| 技能 | 目的 | 输出 | 时间 |
|---|---|---|---|
| 1. 直觉泵 | 产生高质量研究想法 | 问题构思文档 | ~1 周 |
| 2. 风险评估 | 识别和管理项目风险 | 风险评估矩阵 | 3-5 天 |
| 3. 优化函数 | 定义成功指标 | 影响力评估文档 | 2-3 天 |
| 4. 参数策略 | 决定哪些固定、哪些保持灵活 | 参数策略文档 | 2-3 天 |
| 5. 决策树导航 | 规划决策节点与高度切换 | 决策树图 | 2 天 |
| 6. 逆境应对 | 将危机转化为机遇 | 逆境应对手册 | 2 天 |
| 7. 问题反转 | 绕过障碍的策略 | 问题反转分析 | 1 天 |
| 8. 整合与综合 | 综合为连贯的计划 | 项目沟通材料包 | 3-5 天 |
| 9. 元框架 | 编排完整工作流 | 完整项目方案包 | 1-6 周 |
技能工作流
技能 1：直觉泵
|（产生想法）
v
技能 2：风险评估
|（评估可行性）
v
技能 3：优化函数
|（定义成功指标）
v
技能 4：参数策略
|（确定灵活度）
v
技能 5：决策树
|（规划执行与评估）
v
技能 6：逆境规划
|（准备应对失败模式）
v
技能 7：问题反转
|（提供转向策略）
v
技能 8：整合与沟通
|（综合为连贯的计划）
v
技能 9：元技能
（编排完整工作流）
关键设计原则
- 对话式入口 - 通过三个清晰的起点，自然地接住用户的需求
- 深思熟虑的交互 - 提出澄清问题；信心不足时要求更多输入
- 文献整合 - 在关键节点使用 PubMed 搜索进行验证
- 具体产出 - 每项技能都产出 1-2 页的实际文档
- 逐步具体化 - 通过有针对性的提问逐步展开细节
- 灵活性 - 技能可独立使用、按顺序使用，或迭代使用
- 科学严谨 - 关于普遍性和可行性的论断应有证据支撑
适用人群
研究生（核心受众）
- 适用场景： 选择论文课题、资格考试、委员会会议
- 重点技能： 技能 1-3（构思、风险、影响力）+ 技能 9（完整工作流）
- 时间线： 2-4 周完成全面规划
博士后
- 适用场景： 开始新职位、规划独立项目、申请基金
- 重点技能： 所有技能，侧重独立性和风险管理
- 时间线： 1-2 周集中规划
课题组负责人（PI）
- 适用场景： 新建实验室、新研究方向、指导学生、基金周期
- 重点技能： 技能 1、3、4、6（构思、影响力、参数、逆境应对）
- 时间线： 持续进行，融入实验室文化
创业者
- 适用场景： 公司创立、转型决策、投资人路演
- 重点技能： 技能 1-4（构思到参数策略）+ 技能 8（沟通）
- 时间线： 1-2 周初始规划，每季度回顾
参考资料
详细技能文档见 references/ 文件夹：
| 文件 | 内容 | 搜索模式 |
|---|---|---|
01-intuition-pumps.md |
产生研究想法 | Intuition Pump #, Trap #, Phase [0-9] |
02-risk-assessment.md |
风险识别 | Risk.*1-5, go/no-go, assumption |
03-optimization-function.md |
成功指标 | Generality.*Learning, optimization, impact |
04-parameter-strategy.md |
参数固定策略 | fixed.*float, constraint, parameter |
05-decision-tree.md |
决策树导航 | altitude, Level [0-9], decision |
06-adversity-planning.md |
逆境应对 | adversity, crisis, ensemble |
07-problem-inversion.md |
问题反转策略 | Strategy [0-9], inversion, goal |
08-integration-synthesis.md |
整合与综合 | narrative, communication, story |
09-meta-framework.md |
完整工作流 | Phase, workflow, orchestrat |
预期成果
即时成果（完成工作流后）
- 清晰的项目愿景
- 诚实的风险评估
- 应急预案
- 沟通材料就绪
- 对选题充满信心
6 个月后
- 更快的决策（有框架可依）
- 高效应对逆境
- 没有生存性危机（风险已被缓解）
2 年后
- 已发表成果或取得实质性进展
- 避开了死胡同项目
- 职业方向与目标一致
- 时间花得值（终极衡量标准）
基础文献
Fischbach, M.A., & Walsh, C.T. (2024). "Problem choice and decision trees in science and engineering." Cell, 187, 1828-1833.
基于斯坦福大学 BIOE 395 课程。