现代科研基本工具了解

先认识你的搭档

这门课里几乎每一步都有 AI 参与：你负责提问题、给材料、做判断，AI 负责查、写、跑。 先弄清两类 AI 各管什么。

一、两类 AI，分工不同

先熟悉一个对话助手和一个编程 Agent 就够了，不必全装。

二、对话助手的四种用法

• 问答：不懂的概念，让它先给直观例子，再给准确定义。
• 联网搜索：问最新的事情时打开搜索，让它附上来源链接。
• 深度研究：花几分钟检索几十个网页，写成一份带引用的报告（第 2 课用）。
• 读文件：上传 PDF、表格、截图，围绕文件内容提问（第 4 课用）。

三、编程 Agent：能动手的 AI

它能直接改文件、跑命令，所以要在一个专门的项目文件夹里用，改完先看它动了哪些文件。第 5 课的 LaTeX、第 6 课的代码和环境，具体操作都交给它。

四、交代任务的四句话

我在学「图神经网络」。先用一个生活里的例子解释它在做什么，再给准确定义，最后出一道小题考我，等我回答后再纠正。

五、一句提醒

AI 会编造文献和数据，关键结论要回原文核实；使用 AI 要守学校、导师和期刊的规定，需要时在论文里说明用了哪些 AI。

小练习

1. 挑一个你最近听到但不懂的科研名词，用上面的提示词问对话助手。
2. 追问到你能用自己的话讲出来，再请它指出你哪里说错了。

AI 负责找，你负责核

用 AI 的深度研究快速摸清一个领域，再用数据库把它给的每一篇文献核实一遍。 后一步不能省。

一、先用深度研究摸清领域

在 ChatGPT 或 Claude 里打开深度研究（Deep Research / Research），把范围说清楚：

我是刚进组的本科生，方向是「机器学习预测材料性质」。请调研 2019 年以来的主要方法和代表工作，输出：① 一页领域概览；② 15 篇代表文献，每篇写标题、第一作者、年份、期刊或会议、DOI 或 arXiv 号，以及一句话说明它做了什么。

拿到的是线索，不是结论。

二、逐篇核对：AI 给的文献可能不存在

三、顺藤摸瓜

• 点 Google Scholar 的「被引用次数」，看谁引用了它，找后续进展。
• 翻文末参考文献，找前置工作。
• 找到一篇好综述，比换十次关键词都管用。

四、常用入口

小练习

1. 选一个感兴趣的方向，用上面的提示词跑一次深度研究。
2. 对清单里的每一篇做第二节的四项检查，标出 AI 说错的地方。
3. 留下核实通过的 10 篇，下一课导入 Zotero。

文献放进库，而不是下载文件夹

Zotero 免费、开源，把题录、PDF、批注、笔记和引用放在一处。 写论文时一键插引用，换格式不用重排。

一、装好两样东西

• Zotero 桌面端：在 zotero.org 下载。
• Zotero Connector 浏览器插件：在论文页面点一下，题录和 PDF 一起存进库。

也可以把 PDF 直接拖进 Zotero，它会自动识别题录；只有 DOI 或 arXiv 号时，用工具栏的魔棒按钮添加。

二、整理：分类、标签、笔记

三、三个常用插件

安装方法：下载插件的 .xpi 文件，在 Zotero 里打开「工具 → 插件」，从文件安装。

四、同步与备份

• 注册 Zotero 账号并登录，题录、笔记就能在多台电脑间同步。
• 官方免费空间只有 300 MB，PDF 多了会满，可以改用坚果云等 WebDAV 网盘存附件。

五、课题组群组

• 在 zotero.org 建一个群组，组里共享一个文献库：组会论文、课题必读都放这里。
• 群组里的 PDF 占用群主的存储空间，建群前先商量好谁来开。

小练习

1. 把第 2 课核实过的 10 篇导入 Zotero，放进同一个分类，全部打上「待读」。
2. 安装 Better BibTeX，右键这个分类导出为 refs.bib，勾选「保持更新」（Keep updated）。
3. 装一个翻译插件，打开任意一篇 PDF 试试划词翻译。

先会读，再让 AI 帮你读深

大多数论文读第一遍就能决定放下还是继续。 先掌握读法，AI 才能帮你读得更深，而不是替你读。

一、一篇论文由哪几块组成

二、三遍读法

这个方法来自 S. Keshav 的短文 How to Read a Paper，值得一读。

三、AI 精读：三种问法

把 PDF 上传给对话助手（或用 Zotero 的 AI 插件），然后：

• 解释：「第 3 节的 message passing 是什么意思？先给直观例子，再给准确定义。」
• 追问图表：「图 2 的横轴和纵轴分别是什么？它支持了文中哪一句结论？」
• 复述挑错：「我理解这篇文章的贡献是……请指出我说错或漏掉的地方。」

四、别被 AI 带偏

• 让 AI 标明依据在原文第几节、哪张图，回原文找到了再信。
• 分清「论文写的」和「AI 推断的」，笔记里只记前者。

五、一页笔记模板

写在 Zotero 这篇文献的笔记里：问题 / 方法 / 关键结果 / 局限 / 和我的关系，每项一两句话。

小练习

1. 把第 3 课的 10 篇都读第一遍，给值得细读的改标签为「重要」。
2. 挑一篇读到第二遍，用三种问法各问 AI 一次。
3. 按模板写一页笔记，存进 Zotero。

不用手写，但要看得懂

论文排版用 LaTeX：写的是带标记的纯文本，编译后得到排好版的 PDF。 写和编译交给 Agent，你负责看懂结构、检查结果。

一、源文件 → 编译 → PDF

main.tex（正文）+ refs.bib（参考文献）+ 图片 → 编译 → main.pdf

• 公式、章节编号、交叉引用、参考文献列表全部自动生成。
• 多数期刊和会议提供 LaTeX 模板，换模板就换格式。
• 中文文档用 xelatex 编译，并使用 ctex 系列文档类。

二、看懂一份 .tex

\documentclass{ctexart}          % 文档类型：决定整体版式（ctexart 支持中文）
\usepackage{graphicx}            % 宏包：按需加载功能，这里是插图
\begin{document}

\section{引言}                   % 章节，编号自动生成
质能关系写作 $E = mc^2$。        % 行内公式

\begin{equation}                 % 单独成行、自动编号的公式
  E_\mathrm{form} = E_\mathrm{total} - \sum_i n_i \mu_i
  \label{eq:form}
\end{equation}

\begin{figure}                   % 图：图片 + 图注 + 标签
  \centering
  \includegraphics[width=0.8\linewidth]{fig1.png}
  \caption{结构示意图}\label{fig:structure}
\end{figure}

如图~\ref{fig:structure}，前人工作见 \cite{smith2024}。

\bibliographystyle{unsrt}        % 参考文献格式
\bibliography{refs}              % 文献来自 refs.bib
\end{document}

记住规律：\命令{内容} 设置格式，\begin{…}…\end{…} 包住一块内容，% 后面是注释。

三、引用是怎么串起来的

1. Zotero 的 Better BibTeX 自动导出 refs.bib，每篇文献有一个引用键，比如 smith2024。
2. 正文里写 \cite{smith2024}。
3. 编译后，正文出现编号，文末自动生成参考文献列表。

图、表、公式同理：\label{…} 起名字，\ref{…} 引用它。

四、交给 Agent，你来检查

用 notes.md 的内容和 refs.bib 里的文献，写一份两页的中文小综述 main.tex，用 xelatex 编译成 main.pdf。每段至少引用一篇文献，不要引用 refs.bib 以外的文献。编译完告诉我有没有警告。

拿到 PDF 后对照下表检查：

看报错只需找到以 ! 开头的那一行和行号，连同上下文交给 Agent 去修。

小练习

1. 用上面的提示词，让 Agent 把第 4 课的笔记和 refs.bib 写成小综述。
2. 打开 main.tex，找出文档类型、一个章节、一处引用分别在哪。
3. 按检查表过一遍 PDF，至少发现一处问题并让 Agent 改好。

让每一步都能找回来

命令交给 Agent 去敲，但你要知道项目放在哪、用的是哪个环境、存过哪些档。 出问题时，这三样能救你。

一、VS Code：放项目的工作台

• 免费的代码编辑器，用「打开文件夹」打开项目——一个文件夹就是一个项目。
• Cursor 是在 VS Code 基础上加了 AI 的版本，界面和用法基本相同。
• 左边看文件，中间看内容，下方终端看 Agent 跑了什么命令。

二、Python 环境：每个项目一个独立房间

不同项目要的库版本常常冲突，所以每个项目建一个独立环境。常用工具是 conda 和 uv。

在这个文件夹里用 uv 建一个 Python 3.12 环境，安装 numpy 和 matplotlib，把依赖写进 pyproject.toml，最后告诉我怎么激活它。

你要会检查：当前用的是哪个环境（终端提示符或 VS Code 右下角），依赖文件在不在项目里。

三、Git：给项目存档

两件事要自己会：

• 看懂 git status：哪些文件改了，哪些还没提交。
• 写清提交说明：「加入第二组参数的对比实验」，而不是「update」。

四、GitHub：远程备份与共享

• 把仓库推送（push）到 GitHub，等于云端备份，课题组也能看到。私有仓库免费。
• 学生可以申请 GitHub Education，获得更多免费权益。
• 不要上传：密码、API 密钥、未公开的数据。

五、实验记录：三样缺一不可

每次运行都要留下参数、结果、时间，以及对应的提交。可以让 Agent 在每次运行后自动往 runs.csv 追加一行。

小练习

1. 让 Agent 把第 5 课的小综述文件夹初始化成 Git 仓库，写好 .gitignore（排除 .aux、.log 等编译产物）。
2. 自己运行 git status，确认要提交的文件对不对，再提交一次。
3. 在 GitHub 新建一个私有仓库并推送，在网页上看到你的文件。

把工具串成一条链

选一个小题目，用前六课的工具完整走一遍。 不求结论新，只求每一步都留下了能检查的东西。

一、五步走完

题目自己选，或者请导师给一个。范围宁小勿大，比如「图神经网络预测分子性质的三类方法」。

二、交付清单

三、交之前自查

• 每篇引用都能在 Google Scholar 搜到原文。
• 文中每个结论都能指出出自哪一篇。
• PDF 里没有 ??，中文显示正常。
• 仓库里没有密钥、没有大文件。
• README 写清了 AI 做了什么、你做了什么。

四、做完以后

这条链就是以后每个课题的起点：新方向先检索入库，读完写笔记，写作用 LaTeX，项目进 Git。下一门课会讲期刊分区和会议评级，帮你判断读到的论文分量如何、自己的稿子该投哪里。