LLMs赋能科研全生命周期

LLMs:科研工作的多功能辅助工具

杭州CCOS2025年会分享

张宇(河南省立眼科医院)人工智能在眼科学术论文写作中的辅助作用:思路、实践与伦理探讨

张冰(温州医科大学附属眼视光医院)大语言模型助力眼科科研的方法举例

优势与局限

在充分利用LLMs强大能力的同时,时刻警惕其固有的局限性并恪守学术伦理。

能力与应用

充分利用LLMs在代码生成、数据分析、内容归纳、语言组织等方面的强大能力。

💻

代码生成

辅助生成R, Stata, Python, SQL等主流语言代码。

📊

数据分析

辅助进行归纳、比较、汇总,并探讨其应用价值。

📑

内容归纳

辅助进行资料收集、文献梳理和摘要生成。

✍️

语言组织

辅助完成初稿、调整语言风格和格式。

局限与伦理

时刻警惕LLMs的“幻觉”、隐私安全等问题,并强调人工核实与遵循学术伦理的必要性。

🧠

“幻觉” (Hallucination)

人工核实是最后防线!

🔒

隐私安全 (Privacy & Security)

严禁上传涉密或包含个人身份信息的敏感数据。

📜

学术伦理 (Academic Ethics)

LLMs是辅助工具,而非思想的创作者。核心思路与结论必须源于研究者本人。

贯穿科研的五大应用环节

LLMs的应用贯穿从最初的灵感迸发到最终的成果评审,在每个阶段扮演着不同的辅助角色,系统性地提升科研工作的效率与深度。

环节一: 研究构思与前期准备

发散性探索

利用 head storm (头脑风暴) 的形式,围绕一个核心议题,快速探索3个以上的研究方向和初步大纲,有效拓宽研究思路。

文献情报工作

辅助进行资料收集和文献梳理,并可进行初步的语言风格与格式调整。

资料收集 初步处理 ⚠️ 人工核实

环节二: 数据处理与代码生成

编程与数据分析助手

LLMs可作为强大的编程助手,根据自然语言需求,生成多种主流科研软件和语言的代码,显著降低技术门槛。

  • R: 用于统计分析的代码撰写。
  • Stata: 用于数据的分析、清洗和整理。
  • Python: 用于数据可视化图表的制作。
  • SQL: 用于执行数据库查询。

LLM对数据任务的效率提升预估

环节三: 核心研究与推导

在科研的心脏地带,LLMs可以作为科学发现的催化剂,激发新的研究思路。

输入

基于现有数据或原始数据

⬇️

过程

生成假设 → 解释数据

⬇️

输出

辅助推导初步结论

环节四: 学术撰写与优化

从零散的观点到结构化的论文,LLMs为学术写作提供全方位的支持。

从0到1的写作辅助

  • 辅助构建论文逻辑骨架。
  • 确保学科术语在全文中的一致性。
  • 提炼并强调研究的核心创新点。
  • 优化摘要,统一缩写,精炼语言。

结构化写作支持 (BMRD)

B (Background): 背景

辅助撰写文献综述,凝练当前研究领域的挑战。

M (Methods): 方法

清晰、准确地描述研究对象、使用方法与流程。

R (Results): 结果

客观描述实验结果,并辅助表达其统计学意义。

D (Discussion): 讨论

围绕结果展开,探讨其机制、意义,并诚实地指出研究局限。

环节五: 同行评审

借助LLMs,我们可以在投稿前邀请一位“AI审稿人”进行预审。这能帮助我们跳出作者的固有思维,从一个全新的、批判性的视角审视稿件的方方面面,从而在提交前主动发现并解决潜在的问题。

🎯 核心内容筛选: 快速提炼文章的核心背景和主题。
🧩 逻辑与表达审查: 检查并辅助进行语法表达优化和整体逻辑优化。
🔬 方法学评估: 检查实验设计一致性和统计方法合理性。
💡 形成评审意见: 辅助草拟建设性意见,聚焦于设计缺陷、数据问题、结论夸大等关键问题。

代表期刊政策

了解顶级期刊对AI辅助工具使用的基本要求至关重要。

Science 系列

披露要求

在致谢部分披露使用了哪些AI工具以及使用原因。

使用限制

AI生成的文本、图表、图像等不能使用,除非作为研究的一部分并适当呈现。

Nature 系列

严格禁止

禁止在论文中使用AI生成的任何图像、视频或图表。

披露要求

如使用AI生成文本,必须在方法或致谢部分详细说明。

JAMA Network

披露要求

在致谢或方法部分的适当位置声明,并描述其使用范围。

推荐使用场景

明确AI在科研写作中的使用边界,趋利避害。

推荐使用场景 ✅

  • 👍语言润色与语法修正
  • 👍头脑风暴,产生新思路
  • 👍文献摘要与综述辅助
  • 👍代码生成与调试
  • 👍简化复杂概念用于科普

谨慎使用场景 ⚠️

  • 🤔生成大段“方法”或“结果”
  • 🤔直接生成数据图表
  • 🤔作为主要文献检索工具

严禁使用场景 🚫

  • 代替原创性思考与论证
  • 将AI列为作者
  • 生成最终研究结论
  • 上传患者隐私或未公开数据
  • 在不披露的情况下使用
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