思維導(dǎo)圖在生命科學(xué)研究中的應(yīng)用

王超 侍福梅

摘要： 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生命科學(xué)與各學(xué)科之間的交叉滲透越來越多，生命科學(xué)研究者所面對的信息和資料也越來越龐雜。思維導(dǎo)圖作為一種表達(dá)發(fā)散性思維的有效圖形思維工具，可以幫助科研工作者高效地管理資料、日程安排、快速整理思路撰寫論文等。結(jié)合生命科學(xué)的特點(diǎn)及未來發(fā)展的趨勢，綜述了思維導(dǎo)圖在生物科研中的應(yīng)用，以期為科研工作者使用思維導(dǎo)圖軟件管理科研資料提供幫助。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖;生命科學(xué);信息管理

中圖分類號：Q-0 ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）10-0015-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.10.003 ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract： With the development of science and technology， there are increasing number of infiltration and mergence between life science and other scientific branches， and the information and data that life science researchers are facing with are becoming more and more complicated. As a graphics thinking tool that expressing divergent thinking， mind mapping can help life science researchers to manage data and information effectively， arrange schedules and quickly organize thoughts to write papers， etc. Here combing with the characteristics and the trend of future development of life science， we summarize the application of mind mapping in life science research， aiming to offer help for life science researchers to use mind mapping software to manage scientific data and information.

Key words： mind mapping; life science; information management

1 ?思維導(dǎo)圖概述

思維導(dǎo)圖（Mind map）是表達(dá)發(fā)散性思維的有效圖形思維工具。思維導(dǎo)圖最初是由英國心理學(xué)家東尼·博贊在20世紀(jì)70年代逐步形成的概念[1]。《啟動(dòng)大腦》（Use Your Head）一書的出版首次正式公開將思維導(dǎo)圖介紹給讀者，隨后思維導(dǎo)圖在全世界推廣開來。在大學(xué)時(shí)代，東尼·博贊遇到了整理筆記、記憶知識以及寫作思路整理方面的困難。在試圖解決這些問題的過程中，他開始研究心理學(xué)、神經(jīng)語言學(xué)、記憶和助記法感知理論、創(chuàng)造性思維等學(xué)科，并在研究中發(fā)現(xiàn)人類思考的方式與腦神經(jīng)的結(jié)構(gòu)的類似性。在人類思考的過程中，大腦中的信息，如某個(gè)詞、數(shù)字、圖像、音符等，都可以以一定的方式放射性地和一個(gè)中心連接[2]，即從一個(gè)中心可以發(fā)散出多種聯(lián)想，而每個(gè)由中心發(fā)散出的聯(lián)想又可以作為新的中心發(fā)散出新的聯(lián)想，每個(gè)聯(lián)想作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)共同組成一個(gè)整體的網(wǎng)絡(luò)。思維導(dǎo)圖通過模仿腦神經(jīng)的生理結(jié)構(gòu)和人的思維模式，并使用文字符號圖像等綜合以畫面的形式呈現(xiàn)人的思維過程，將生理和心理統(tǒng)一于圖畫中，使得記憶十分輕松，快捷且持久。思維導(dǎo)圖模糊了圖像和文字的界限，某種程度上統(tǒng)一了多年以來關(guān)于看圖還是閱讀文字的矛盾[3-5]。目前，思維導(dǎo)圖主要作為一種信息管理的工具幫助人們將復(fù)雜的原始信息整理出簡單清晰的思路和框架。

目前，思維導(dǎo)圖被廣泛地應(yīng)用于教育領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域。韓國、德國、新加坡、美國、日本等國的教育機(jī)構(gòu)都開展了對其的研究[6]。英國甚至已經(jīng)把其作為中小學(xué)的必修課程。在商業(yè)領(lǐng)域，思維導(dǎo)圖對信息的管理也可以幫助決策者更清晰地了解整體利益和局部利益的關(guān)系，是營銷策劃師培訓(xùn)員工的重要部分。隨著生命科學(xué)的發(fā)展，與其他學(xué)科之間的滲透交叉以及試驗(yàn)操作的復(fù)雜性都對生命科學(xué)研究者提出了更高的要求，思維導(dǎo)圖在教學(xué)和商業(yè)領(lǐng)域的成功模式給生命科學(xué)研究人員提供了很好的方法，可以系統(tǒng)且高效地管理科研中的規(guī)劃安排與各種資料[7]。

2 ?生命科學(xué)研究的特點(diǎn)及其未來的趨勢

生命科學(xué)研究的特點(diǎn)包括兩方面，一是需要多學(xué)科知識的交叉。隨著生命科學(xué)研究范圍的深入和不斷擴(kuò)大，相關(guān)學(xué)科之間的交叉和互相滲透變成了未來生命科學(xué)研究的重要特點(diǎn)。不論是物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、天文學(xué)和醫(yī)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科，還是計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和生物控制論等新興學(xué)科，都廣泛地與生命科學(xué)相互滲透，在促進(jìn)了生命科學(xué)發(fā)展的同時(shí)也擴(kuò)展了其他學(xué)科的研究范圍[8，9]。二是涉及到的技術(shù)手段較為多樣且復(fù)雜。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和物理學(xué)的發(fā)展，生命科學(xué)研究的試驗(yàn)設(shè)備也發(fā)生了較大的變化。如觀察微觀生命形態(tài)結(jié)構(gòu)的顯微鏡，隨著相關(guān)學(xué)科的進(jìn)步，從傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡到放射自顯影再到熒光顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡，從晶體衍射到后來的全息影像不斷提高觀察的精度，使研究者可以在更微觀的水平觀察生命現(xiàn)象[10]。

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)改變了傳統(tǒng)的生物學(xué)收集資料的方式。在知識爆炸的時(shí)代，信息的收集已經(jīng)不是最主要的困難，而將獲取到的信息整理、歸類以及在使用的時(shí)候快速查詢變得更為重要。與此同時(shí)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不同學(xué)科之間的交叉融合變得更頻繁，需要生命科學(xué)研究從業(yè)者對相關(guān)學(xué)科知識有一定的了解。生命科學(xué)在未來的發(fā)展趨勢主要是系統(tǒng)化、規(guī)模化、數(shù)字化。因此，為了應(yīng)對這些變化，生命科學(xué)從業(yè)者可以從使用思維導(dǎo)圖開始將思路以可見的方式呈現(xiàn)出來，這樣不但可以將自己的思路和電腦中的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對接，同時(shí)在與其他同行分享的時(shí)候也比較直觀和方便[11]。

3 ?思維導(dǎo)圖在生命科學(xué)研究中的應(yīng)用探究

3.1 ?對科研項(xiàng)目的整體規(guī)劃和推進(jìn)

使用思維導(dǎo)圖的方法整理科研數(shù)據(jù)，可以把查找文獻(xiàn)、分類整理、閱讀文獻(xiàn)并撰寫標(biāo)注和筆記、科研數(shù)據(jù)的記錄和整理、撰寫報(bào)告或論文、演講交流等分離的步驟統(tǒng)一在一張圖中（圖1），這樣的視覺呈現(xiàn)有利于整體思路的把握，將科研過程中的不同階段呈現(xiàn)出來，從而提高各步驟的相互關(guān)聯(lián)和整體完成的效率。將傳統(tǒng)方法中孤立的文件夾和資料用附件或超鏈接的形式與思維導(dǎo)圖連接起來，從而實(shí)現(xiàn)打開電腦后不是處理單一的文件，而是打開思維導(dǎo)圖后，以整體的思維由附件或超鏈接的形式打開單個(gè)文件，使每一個(gè)過程更系統(tǒng)，可以避免很多不必要的錯(cuò)誤。此外，不同的思維導(dǎo)圖軟件還提供了不同的附屬功能，如待辦事項(xiàng)功能，即讓軟件用戶可以用不同級別來標(biāo)記待辦事項(xiàng)的辦理順序，以及標(biāo)記一個(gè)事件的完成度，可以將日常的試驗(yàn)計(jì)劃融入到思維導(dǎo)圖中。

3.2 ?快速整理文獻(xiàn)

在生命科學(xué)科研的過程中資料整理大致有幾個(gè)步驟：查找文獻(xiàn)、分類整理、閱讀文獻(xiàn)并撰寫標(biāo)注和筆記[12]、科研數(shù)據(jù)的記錄與整理、撰寫報(bào)告或論文和演講交流。這些過程都互相關(guān)聯(lián)，但是在使用傳統(tǒng)方法的時(shí)候都是分別存放在電腦的文件夾中或是打印出來，很難在整體上把握全局并且不能快速理清思路（圖2）。

當(dāng)前，主流的文獻(xiàn)管理方式都是直接使用Endnote、Zotero和Noteexpress等文獻(xiàn)管理軟件進(jìn)行管理與分類，但是對整體的思路沒有圖像視覺的呈現(xiàn)，很難在整體上把握文獻(xiàn)之間除了標(biāo)題、作者和年代等基本信息之外的關(guān)聯(lián)。對科研背景的調(diào)查和對文獻(xiàn)的閱讀筆記的整理分類不能做到很好地展現(xiàn)效果。根據(jù)思路使用思維導(dǎo)圖將試驗(yàn)的研究背景分成不同的類別，如將植物微管相關(guān)的文獻(xiàn)歸為一類，具體的關(guān)于基本結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)組裝和微管列陣的文獻(xiàn)分別以附件（或超鏈接）的形式添加在節(jié)點(diǎn)的背后，并且可以將筆記與心得以備注的形式添加在附件的后邊（圖3）。此外，有些思維導(dǎo)圖軟件如Docear，還可以把一些文獻(xiàn)管理軟件（如Endnote）的功能整合進(jìn)來，在思維導(dǎo)圖上的文獻(xiàn)導(dǎo)入引文信息后直接拖拽到Word中既可以插入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)，將查找文獻(xiàn)整理思路和撰寫論文時(shí)的插入文獻(xiàn)整合起來，使用十分方便 [13，14]。

4 ?思維導(dǎo)圖相關(guān)軟件

目前常用的思維導(dǎo)圖軟件有XMind、Mindjet、Docear、 Freemind、 ProcessOn、百度腦圖和Thebrain8等（表1）。側(cè)重應(yīng)用于本地管理的有XMind、Mindjet、Freemind。其中，Mindjet因其強(qiáng)大的功能以及操作界面與Microsoft Office相近，有利于初學(xué)者學(xué)習(xí)而被廣泛使用。Mindjet還提供了移動(dòng)版，用戶可以在移動(dòng)設(shè)備上同步瀏覽思維導(dǎo)圖。這類思維導(dǎo)圖軟件可作為本地思路整理軟件，配合添加附件和超鏈接，將整理論文的過程以思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)出來。搜集文獻(xiàn)時(shí)，Docear這類思維導(dǎo)圖軟件可以將不同類別的文獻(xiàn)使用思維導(dǎo)圖歸類并整理閱讀筆記，同時(shí)在寫作時(shí)可以將參考文獻(xiàn)進(jìn)行插入直接拖動(dòng)到Microsoft Word中，比較方便。側(cè)重在線分享的軟件有ProcessOn和百度腦圖等，這類軟件可以將導(dǎo)圖方便地分享給他人，適合對某一具體問題整理思路并分享。最后，Thebrain8是模擬大腦聯(lián)想的方式，以動(dòng)態(tài)思維導(dǎo)圖的形式將信息呈現(xiàn)，適合長期整理思路記錄靈感使用。

5 ?展望

5.1 ?思維導(dǎo)圖可以幫助生命科學(xué)研究者更加系統(tǒng)地整理資料

隨著生命科學(xué)研究領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)步，生命科學(xué)研究者可以獲得更全面且真實(shí)反映生命本質(zhì)的數(shù)據(jù)思維導(dǎo)圖，具有將思維視覺化，將文字圖片化等特點(diǎn)，可以滿足研究人員的個(gè)人數(shù)據(jù)整理以及與他人溝通交流。因此，思維導(dǎo)圖可以幫助研究者將人腦中的思維和電腦中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，以幫助生命科學(xué)更快速地發(fā)展。

5.2 ?思維導(dǎo)圖可以使學(xué)術(shù)交流變得更快速有效

隨著更多的生物科研從業(yè)者使用思維導(dǎo)圖整理自己的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和科研論文，科研工作者之間的交流不再局限于電子郵件發(fā)送數(shù)據(jù)及論文，演講PPT，而是使用自己制作的思維導(dǎo)圖導(dǎo)出后發(fā)送給對方，或者使用在線思維導(dǎo)圖軟件直接與對方交流，從而使學(xué)術(shù)交流從線性的論文或PPT變成思維導(dǎo)圖，將思維的碰撞視覺化，使學(xué)術(shù)交流更有效率。

此外，通過觀察對方思維導(dǎo)圖的畫法，還可以了解對方的思維模式，因此，科研學(xué)術(shù)交流的深度被大大提升，從而在思維方式這一水平上將科研人員整合在一起，對生命科學(xué)的探索將更進(jìn)一步。

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