丹心映日月，硕果迎金秋 | 锦囊妙计 To 科研工作者
关于微生物的研究已成为研究热点之一，在生物医学、环境、动植物等各个领域都有它的应用。
与谷禾合作的客户研究成果都已逐步显现，目前已有上百篇文章发表在各个期刊，我们选了其中几篇文章分享给大家，文末有前沿科学家的写作经验供大家参考。
01
肠道微生物群
肝纤维化
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标 题 |
肠道微生物群与肝纤维化： 一种预测肝纤维化的潜在生物标志物 |
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样品来源 |
大鼠粪便 |
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研究方向 |
研究肠道微生物群与肝纤维化的关系 |
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测序分析 |
杭州谷禾健康 |
研究肠道微生物群与肝纤维化的关系，建立检测和分期肝纤维化的微生物群生物标志物。
将131只大鼠分为肝纤维化组（n=66）和对照组（n=65），其中肝纤维化（四氯化碳诱导4,6,8,12周）分为4个阶段，F1（n=15），F2（n=22），F3（n=11），F4（n=18），对其粪便样本进行16srRNA测序（V4区），在正常肝大鼠和肝纤维化大鼠之间发现了肠道微生物群的显著变化。
该研究证实了肠道微生物群是检测和分期肝纤维化的潜在生物标志物，具有较高的诊断准确率。
胰腺炎
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标 题 |
慢性胰腺炎小鼠肠道菌群的变化 |
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样品来源 |
小鼠粪便 |
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研究方向 |
研究慢性胰腺炎小鼠肠道微生物群多样性、组成和功能的变化 |
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测序分析 |
杭州谷禾健康 |
随机选择16只雄性C57BL/6小鼠，分为两组，分别腹腔注射生理盐水（正常对照组，CT组）或乙醇蓝蛋白（实验组，CP组）6周。收集结肠粪便样本用于16S rRNA测序分析。
结果，慢性胰腺炎组肠道微生物群显著变化，菌群丰富度和多样性显著降低。
结论：患有慢性胰腺炎的小鼠具有独特的微生物群特征。
胃 癌 【开放基金项目】
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标 题 |
肠道微生物组分析作为胃癌患者的预测指标 |
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样品来源 |
人粪便 |
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研究方向 |
研究胃癌进展过程中肠道菌群的变化，评估其作为胃癌诊断指标的潜力 |
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测序分析 |
杭州谷禾健康 |
【谷禾开放基金项目】
为推动肠道菌群的健康及临床应用，谷禾基于自身检测和数据分析优势设立开放基金，希望联合来自各个领域和方向的研究人员以及合作者，帮助完成大样本队列的实验和检测以及后续的深度分析。最终早日实现肠道菌群在现实生活和临床应用中的落地。
谷禾会免费提供包括：
1、研究方案设计，2、取样保存盒，3、样本处理测序，4、数据分析报告，5、论文图表及撰写支持，6、应用模型构建
该研究招募227名患者：83名胃癌患者、54名胃炎患者、29名结直肠癌患者和61名健康人。收集粪便样本进行16S rRNA测序分析。
肠道微生物群在区分胃癌患者和健康人方面具有高度的敏感性和特异性，表明肠道微生物群是胃癌诊断的潜在无创工具。
胃炎与胃癌具有某些微生物群特征，化疗降低了胃癌患者的微生物丰度和多样性。两种菌群，即乳酸杆菌Lactobacillus和巨球菌Megasphaera，是胃癌的预测标志物。
子痫前期孕妇 【开放基金项目】
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标 题 |
子痫前期、异常胎盘生长和健康孕妇的肠道菌群变化 |
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样品来源 |
人粪便 |
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研究方向 |
研究分析肠道微生物群在先兆子痫进展中的潜在致病作用 |
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测序分析 |
杭州谷禾健康 |
共招募女性100例，其中健康女性21例(NW组)，健康孕妇28例(NP组)，胎盘生长异常孕妇25例(APG组)，26例先兆子痫孕妇(PE组)。收集其粪便样本进行16srRNA测序，分析肠道菌群在先兆子痫进展中的潜在致病作用。
虽然临床病理生理状态不影响细菌多样性，但PE组和APG组与健康孕妇相比，肠道菌群组成均有显著改变。在门水平上，在APG女性中TM7显著增加，变形菌门百分比增加，PE和APG组的有益菌乳酸菌明显减少。该研究表明，肠道微生物群的变化可能发生在先兆子痫发展的早期阶段。
轮状病毒和诺如病毒感染【开放基金项目】
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标 题 |
轮状病毒和诺如病毒感染引起的急性胃肠炎患儿的肠道微生物群分布：一项前瞻性队列研究 |
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样品来源 |
人粪便 |
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研究方向 |
比较轮状病毒和人类诺如病毒感染后婴儿的肠道微生物群特征 |
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测序分析 |
杭州谷禾健康 |
前瞻性收集了18名（平均年龄11.8个月）的轮状病毒RV（G9P8）引起的急性胃肠炎婴儿和24名诺如病毒HNoV（GII）感染引起的急性胃肠炎婴儿（平均年龄8.8个月）的粪便标本。
在RV和HNoV感染后的婴儿中观察到微生物结构的变化。HNoV组α多样性的 Chao 1 指数显著增加。芽孢杆菌Bacillus是受感染婴儿的特征属。在受感染的婴儿中检测到病原菌增加，尤其是链球菌属和肠球菌属。
系统性红斑狼疮患者
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标 题 |
系统性红斑狼疮患者肠道和唾液的不同微生物组与临床关联 |
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样品来源 |
人粪便、唾液 |
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研究方向 |
评估粪便和唾液中的微生物组组成是否对系统性红斑狼疮患者具有特异性。 |
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测序分析 |
杭州谷禾健康 |
共招募了 35 名系统性红斑狼疮患者（SLE），以及性别和年龄匹配的无症状受试者作为健康对照组（HC）。从参与者那里收集了粪便拭子和唾液样本。对样品进行16SrRNA测序分析。
与HC组相比，SLE患者粪便中细菌丰富度和多样性降低，唾液中细菌多样性增加。
粪便中富含乳酸杆菌，以及瘤胃球菌科和双歧杆菌中未分类细菌的消耗。
在关节炎患者中观察到双歧杆菌缺乏。阿克曼氏菌和瘤胃球菌与C3 的血清水平呈负相关。
在唾液中，韦永氏菌、链球菌和普氏菌占优势，拟杆菌与疾病活动呈负相关。
这些发现可以帮助全面了解 SLE 患者不同身体部位的细菌谱。
结直肠癌 【开放基金项目】
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标 题 |
具核梭杆菌通过 Cdk5 激活的 Wnt/β-Catenin 信号促进结直肠癌的进展 |
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样品来源 |
人粪便 |
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研究方向 |
研究了具核梭杆菌对结直肠癌进展的影响，并研究了周期蛋白依赖性激酶5 (Cdk5)是否通过激活Wnt/β-catenin信号通路参与了这种影响。 |
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测序分析 |
杭州谷禾健康 |
采集了84 名入院手术治疗的结直肠患者粪便样本，以及 90 份健康人粪便样本作为正常对照。进行16srRNA 测序分析。
(1) 结直肠癌粪便样本中具核梭杆菌的丰度显着高于匹配的组织学正常标本。
(2) F. nucleatum增强结直肠癌细胞的增殖和迁移，F. nucleatum与结直肠癌的进展存在显著相关性。(3) F. nucleatum诱导 Cdk5 表达，Cdk5 的敲低显着消除了F. nucleatum介导的作用。
(4) Cdk5 激活 Wnt/信号通路，从而促进结直肠癌细胞响应F. nucleatum的增殖和迁移。
这些新发现可能有助于更好地了解结直肠癌的发病机制。未来对F.nucleatum相关分子途径的深入研究也可能进一步推动结直肠癌治疗的发展。
运动 【开放基金项目】
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标 题 |
12周高强度间歇性训练对人体肠道菌群的影响 |
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样品来源 |
人粪便 |
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研究方向 |
探讨高强度间歇性训练是否可以有效改变人体肠道菌群的结构组成 |
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测序分析 |
杭州谷禾健康 |
招募68名志愿者进行每周3次、为期12周的高强度间歇性训练，运动前后分别获取新鲜粪便，利用16S rRNA测序分析肠道菌群结构。
12周高强度间歇性训练后，肠道菌群Shannon指数显著提高(P≤0.001)；主坐标分析显示，运动前后肠道菌群结构存在显著差异。
运动后属水平上Faecalibacterium、Acinetobacter、Enterobacteriales、Pseudomonadales、Lactobacillaceae、Moraxellaceae等丰度显著降低；显著提高的有Ruminococcaceae-UCG-014、Eubacterium-ruminantium-group、Lachnospiraceae-UCG-010、Tyzzerella-3等。
12周高强度间歇性训练可以有效地调节肠道菌群结构，但对男女生的调节效果有所差异。训练后肠道菌群丰度显著增加，有益菌群显著增多。
02
土壤微生物群
土 壤
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标 题 |
区分非根际土壤和根际土壤中微生物对物理干扰的分类和功能的响应 |
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样品来源 |
土壤 |
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研究方向 |
不同土壤微生物对草原哺乳动物引起的物理干扰的响应 |
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测序分析 |
杭州谷禾健康 |
研究了藏猪（Sus scrofa domesticus）的迁离行为对三种土壤类型的细菌分类和功能造成的草地干扰：有机土、冲积土、冰冻潜育土。
经过8年的持续干扰，与未受干扰的场地相比，干扰持续降低了根际细菌α多样性（平均34.6%），重建了菌群，并削弱了它们在所有土壤类型中的碳基质利用能力。
在干扰条件下，根际中变形菌门、放线菌门和拟杆菌门的相对丰度增加，而酸杆菌门acidobacteria、Chloroflexi和硝化螺旋菌门Nitrospirae的相对丰度减少。相比之下，大部分在非根际土壤中检测到的分类变化都很小，并且它们的变化方向在所研究的土壤类型中是不同的。
这些结果可能有助于识别扰动土壤中根-微生物相互作用和生态过程的变化，以便更好地理解放牧活动加剧下的土壤生态。
03
水体微生物群
河流水体
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标 题 |
流动遗传元件是淮河上游地区抗生素耐药基因丰度高的主要驱动因素 |
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样品来源 |
水体 |
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研究方向 |
研究淮河上游沉积物中的ARGs污染 |
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测序分析 |
杭州谷禾健康 |
分别从淮河干流、支流、水库采集17个样本，对这些样本菌群提取DNA，进行16srRNA测序。
研究表明，细菌群落结构与水污染有关。据报道，变形杆菌和Chloroflexi是污染水中的主要菌门。此外，来自上述两个门的细菌被认为是城市污染的潜在细菌生物指示物。变形杆菌和Chloroflexi是淮河沉积物中最主要的两个门，这一发现和高丰度的int1（临床）表明淮河受到人类活动的严重污染。
支流ARGs污染较干流严重，支流引入的ARGs对淮河干流有一定的影响。
Sul1是淮河流域最流行的基因，万古霉素和碳青霉烯类抗生素耐药基因的污染状况应引起重视。
MGEs是淮河流域ARGs迁移的主要驱动力。
CONGRATULATION
在此祝贺各位已成功发表文章的伙伴们，也祝大家的科研之路越走越宽，每个人都有自己的科研成果。
当然，科研的道路除了收获的喜悦之外，也会有各种各样的磨砺，比如说：
做了几年实验，却因为最后一步没看清导致前功尽弃；
临到发表文章，被要求补充细节非常慌乱...
2016 年《自然》杂志的一项调查中，超过 60% 的受访者表示，他们曾试图重复其他科学家的实验，但未能做到。一项对美国细胞生物学家协会成员的民意调查同样发现，超过70% 的人无法复制已发表的实验结果，原始方案中的不完整细节是最常见的解释。
以下几点可供科研工作者参考，养成良好的实验习惯，是科研成功的开始。
送给科研工作者的TIPs
1. 随手记录
可以考虑从第一天开始就记录实验方法。在过去的五年中，包括《Nature》在内的几家知名期刊的出版社都加强了在论文中报告实验细节的要求。随手记录实验细节，不至于等交稿了才手忙脚乱收集信息，科研之路更轻松。
2. 少写，多展示
案例一
分享
2014年，马萨诸塞州波士顿丹娜-法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)的乳腺癌研究人员科妮莉亚·波利亚克展示了分享方法有多么棘手。
她在加州的合作者得到的流式细胞术结果与她的非常不同，即使他们分享了样本和试剂，并广泛讨论了他们的方法。然后通过访问彼此的实验室揭示了原因：一组通过剧烈摇晃6-8小时来分解肿瘤组织，而另一组则轻柔摇晃18-24小时。
当两队改用相同的、较慢的方法时，结果是一致的。现在，波利亚克的实验室制作了非正式的视频，新成员可以在某些实验开始前观看。
案例二
录视频
位于马萨诸塞州剑桥市的《可视化实验杂志》(Journal of Visualized Experiments)允许研究人员提交方法的文本描述，以供同行评议。如果被录用，该杂志将派出一个拍摄小组，工作一天，然后将实验剪辑成通常8-15分钟左右的短视频。
研究人员这样做既是为了获得他们工作的荣誉，也是为了说服其他人采用他们的方法，扩大研究领域。
案例三
时间线、图表
艾林顿说，时间线和图表也很有价值。在他协调的一项复制研究中，最初的作者、审稿人和复制者利用书面文件进行了大量咨询，以达成复制协议，结果却发现小鼠病情严重，无法完成实验。
事实证明，对时间点的模糊描述，意味着复制者开始测量的时间比最初的实验者晚了几周。艾林顿说，流程图可以从一开始就消除这种困惑。
他说，有一些工具可以提供帮助。例如，英国国家研究动物置换、细化和减少中心的实验设计助理是一个基于网络的平台，帮助研究人员规划动物研究。它在工作开始之前捕获报告需求，并在清晰的图表中显示。通常研究人员倾向于忽略图表而专注于书面段落。
埃林顿敦促研究人员在计划和进行实验时，少考虑冗长的协议，多考虑结合在线工具，以便信息可以共享。他指出，任何用于共享数据的东西也可以共享方法:电子实验室笔记本，或Zenodo、GitHub、Figshare等存储库。
3. 链接、模板、规范
柏林健康研究所电子实验室笔记本（ELN）项目负责人英戈·普雷兹丁说，电子实验室笔记本可能只是在实验进行过程中连接到实验室协议、试剂细节、相关实验或其他重要细节的一张门票。
ELN可以比传统的书面文档更有效地捕捉关键细节，他说，标记实验是否有效的工具可以帮助共享和排除故障。但只有在人们接受了适当的培训之后才会有好处，否则，他们会把ELN当作纸质书来使用，而没有数字解决方案的优势。
英国剑桥大学格登研究所信息技术主管阿拉斯泰尔·唐尼帮助实验室团队实施ELN，他说，电子实验室和研究笔记本还可以帮助标准化方法和记录保存，同时提供实验灵活性。他说，有了适当的模板，就可以更容易地沟通该做什么。“这成了一个巨大的优势；每个人都说着同样的语言。”
4. 存放和记录试剂
√实验材料统一发放，确保高质量材料
当一个同事给了一个科学家错误的细胞系或试剂时，无数的实验就会出错。现在，像弗吉尼亚州马纳萨斯的ATCC这样的组织；马萨诸塞州Watertown的Addgene；位于缅因州巴尔港的杰克逊实验室可以把关，分别提供细胞系、质粒和转基因小鼠，并对它们进行质量检查并分发给其他研究人员。
许多期刊（包括《自然》杂志）要求研究人员将研究材料存放在这些机构的存储库中。这样就免去了实验室分发材料的负担，并确保其他科学家在合理的时间内收到高质量的材料。
√好的记录工具给你提供足够的细节，便于更好理解
同样可用的还有以标准化方式记录商业试剂的工具。例如，资源识别计划(Resource Identification Initiative)分配试剂唯一标识符，即使公司倒闭或修改其目录编号，这些标识符也会保持不变；超过600种期刊（包括Nature）鼓励使用它们。例如，标识符可用于填充实验室笔记本中的字段，或导出到正在开发的手稿中，以简化研究报告、故障排除和重现性。
Polyak说，一个经常被忽视的提高重现性的策略是理解每一步背后的原理。这样，研究人员就可以排除他们实验室特有的情况。她说，现成的工具削弱了这种推理能力。波士顿哈佛医学院单细胞核心设施主任Luciano Martelotto说，当涉及到可重复性时，一个好的方案“给你足够的细节”。更好的方案可以帮助研究人员了解每一个步骤，例如，为什么使用这种RNA抑制剂而不是另一种。
5. 交流
马尔特洛托说，新兴方法共享工具最强大的一个方面是，它们实现分享技巧和扩展的对话。他说，对方法的更新、纠正和互动正在成为一种科学规范。
Benjamin Schwessinger说，他在堪培拉的澳大利亚国立大学研究植物与微生物的相互作用，并帮助发起了一项名为“人人可复制”的倡议，以帮助研究人员共享方法和数据。Schwessinger说:“人们的互动是自然而然的。” “你只需要围绕它建立一个社区。”
如何写出高质量的论文？
以下是来自加州大学圣地亚哥分校、洛杉矶分校等多位各个领域科学家的经验之谈。
临危不惧
回想一下你是什么时候开始写作和第一次提交，经历这个过程的感觉如何？
太难了！我的导师警告了我，这是一个非常好的警告，现在我同样警告我的学生，第一篇论文是你最难的一篇。我和我的导师可能反复讨论至少20多次，修改再修改，很沮丧。当我帮助我自己的学生经历这个过程时，我试着记住这一点。（心态上调整好）
初露锋芒
作为一名研究人员，你如何判断你所做的工作或大量的研究是一篇论文?
当然，你总是可以得到越来越多的数据，这也是我们可能会陷入的陷阱（长篇大论），或者你也可以尝试发表一些人们会接受作为论文的最小数量的数据（非常简短），但我不建议这两者之一。我认为你想要讲一个故事，讲一个完整的故事，讲一个有趣的故事，让研究人员能够理解的故事。
渐入佳境
现在，一旦你决定，好吧，我已经做了所有的工作，这将成为一篇论文，你如何让它变得更好?
这是一个很好的问题。我请求我的学生和博士后，用简短的句子，如果你们自己都不知道在说什么，那我也不知道你们在说什么。有时你会看到这些句子充满了逗号，非常复杂的，我怀疑作者不知道他们在说什么，所以我告诉他们，请使用简短的句子。
我写作时总是把读者放在心上。当我想到我的读者时，试着想象他们非常聪明，但并不知道我内容的细节，甚至可能不知道我的子领域，如果我能让他们明白这些观点，那我就觉得我完成了我的工作。
浑然天成
关于我们使用的语言和我们如何构建语言，讲了很多，但论文本身的整体结构呢?
我认为在这里，引言可能是最重要的，因为你必须让读者想知道你问题的答案。我认为你必须提供合适的背景说明为什么这是一个令人兴奋的问题，为什么这对我们的领域很重要以及你的工作将如何帮助回答这个问题。 所以，我认为，要想真正创造一个令人感兴趣的故事，引言是非常重要的。
妙言要道
我想一些科学家可能会听到这个，可能会想，“哦，科学不是讲故事。它只是关于展示信息，事实和方法。” 对此，你有什么看法?
嗯，我认为他们有一个很好的观点。我不是在讲虚构的故事。我的意思是一个故事，在某种意义上，我有一些完整的东西。
我有一个大的问题。我是怎么抛出这个问题的? 为什么这很重要? 这就是引言。
然后是第二部分，现在我要告诉你们我是如何回答这个问题的，这就是我们的方法和结果。
最后我会告诉你们这一切对我们的故事意味着什么。所以，我认为故事部分来自于把你的工作放在这个领域的背景下，放在其他人的工作中，放在为什么它很重要的背景中，这将使你的结果更加引人注目。
画龙点睛
我们已经讲了很多关于在写论文时应该考虑的一些事情，不过，你们经常看到的常见陷阱是什么？你们认为人们在写作时应该注意到的陷阱是什么?
标题非常重要，因为这是每个人从你的论文要读的东西，如果他们不感兴趣，就不会继续阅读它。所以我认为花大量的时间在你的标题和摘要，然后我认为数据是至关重要的。
对于我们的领域来说当然是这样，这可能是对很多领域来说都是可行的。对于我们来说，在数据里面我想要讲述整个故事，因为很多人只会看你的数据。
言简意赅
你有没有什么个人不喜欢的东西，当你读文献的时候，遇到一种特定的写作风格或人物或类似的东西，你就会想，“又来了！”？
是的，所以我不能忍受有些论文有很长的句子，一堆逗号和术语，我认为作者不懂他们想说什么。
他们认为如果把这一切放在一起，加入足够的这些术语，看起来会足够好，但我觉得我最不能忍受的就是作者没有考虑到读者。
我经常告诉我的学生们的一件事是，“嘿，看，我正在和你们合作，我已经研究了很多年了。如果我不明白你想说什么，那么多年来没有做过这件事的人肯定更不会理解。”
这是一个非常直截了当的建议，但即使是我也觉得做起来并不容易，所以我总是要检查和编辑我自己的论文，试图删减，使它更简短、更简单，并确保没有重复任何东西。
恰合时宜
你有什么建议给那些想知道论文应该投哪个期刊的朋友吗?
我自己也需要这些技巧！我会告诉你们，我认为这取决于在你们职业生涯的不同阶段。尤其是任期前，任期前有一个紧迫性。你不能选择一个有可能在你的论文改上六个月或一年（多轮修改）的地方。
你必须拿出你的作品，但与此同时，你又希望人们阅读它。我想到的一件事是，我认为（你需要思考的是）它实际的价值有多大，你必须以一种非常现实和尽可能客观的角度来看待它。
我认为另一种决定合适期刊的方法是，如果你看你的论文，你可以看到，你主要引用的是谁，它们大多出现在一套学科期刊上吗，他们在顶级学科期刊上发表过吗，你写的东西的背景是什么? （思考这类问题可以帮你做出更好的选择）
前人经验是科研路上的利器，除了以上科学家传授的心法之外，科研助力也非常重要。谷禾多年的微生物领域研究经验，可以为您的科研之路保驾护航。
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