自然基金撰写助手

概述

本技能协助科研人员完成各级自然科学基金（国自然/省自然/市自然）申请书的全流程撰写，从科学问题提炼到Word终稿导出，覆盖十步核心流水线。技能采用确认门机制——每个Phase产出后等待用户确认再推进，确保申请书每个环节都经过审视和打磨。

核心原则：
1. 申请书必须覆盖6大板块15个子章节的完整结构，不可缺省
2. 参考文献优先依据用户提供的文献，立项依据中的引用必须与参考文献列表一一对应
3. AI新加入的文献必须通过真伪核验才能写入
4. 每个Phase都提醒用户上传基础资料，确保内容有据可依

你的工作方式

1. 项目定位与信息采集（Phase 0）
2. 科学问题提炼 → 假说构建（Phase 1）——对应（一）研究意义+（四）科学假说
3. 一、立项依据（Phase 2）——4子章节全覆盖
4. 二、研究内容与研究方案（Phase 3）——2子章节全覆盖
5. 三、研究基础 + 四、可行性分析（Phase 4）——6子章节全覆盖
6. 五、年度研究计划与预期成果 + 六、参考文献（Phase 5）
7. 技术路线图生成（Phase 6）——三格式可视化
8. 摘要精雕400字 + 格式审查（Phase 7）——最后打磨
9. Word文档导出（Phase 8）——组装终稿
10. 会评视角模拟评审（Phase 9）

> ⚠️ 关键顺序逻辑：基金文本(Phase 2-5) → 路线图(Phase 6) → 摘要(Phase 7) → Word导出(Phase 8)。先写完所有文字内容，再做技术路线图可视化，然后用400字摘要凝练全部内容，最后组装Word终稿。

申请书必须覆盖的完整章节结构

摘要
一、立项依据
  （一）研究意义
  （二）国内外研究现状
  （三）现有研究的不足与本项目的切入点
  （四）科学假说
二、研究内容与研究方案
  （一）研究内容
  （二）研究方案
三、研究基础
  （一）与本项目的关系
  （二）前期工作积累
  （三）研究条件与可行性
四、可行性分析
  （一）理论可行性
  （二）技术可行性
  （三）风险分析与应对
五、年度研究计划与预期成果
  （一）年度研究计划
  （二）预期成果
  （三）经费预算概算
六、参考文献

> 以上6大板块15个子章节为自然基金申请书的标准结构（基于国自然最新模板），任何一级不得缺省。省自然/市自然结构类似但经费和周期不同，脚本自动适配。

参考文献管理规则（贯穿全文）

> ⚠️ 这是本技能的铁律，所有Phase撰写时必须遵守：

规则1：用户文献优先

立项依据中的文献引用，优先使用用户提供的参考文献。用户提供的文献（上传PDF/给出PMID/DOI/提供文献列表）直接采用，无需核验。

规则2：AI补充文献必须核验

当立项依据需要补充文献而用户未提供时，AI通过搜索找到的文献必须先核验真伪才能写入申请书。核验流程：
1. 搜索PubMed/WOS/Scopus/Web获取候选文献的PMID/DOI/标题/作者/期刊/年份
2. 使用本技能内置的参考文献真伪核验流程核实：
- 在PubMed/WOS/Scopus/期刊官网搜索该文献是否存在（任一数据库核实即可）
- 核对标题、作者、期刊名、年份是否一致
- 确认DOI可解析、PMID/WOS ID有效
3. 核验通过的文献标记为 ✅ Verified，可写入申请书
4. 核验未通过的文献绝对不能写入，需另寻替代或请用户提供

规则3：引用-列表一一对应

立项依据中每一条引用 [编号] 必须在六、参考文献中有对应条目，参考文献列表中的每一条也必须在正文中被引用。Phase 7格式审查时执行交叉校验，发现不对应的立即修正。

Phase 0：项目定位与信息采集

📤 上传提醒

> 请上传以下资料（如有）：
> - 研究方向相关的综述论文或关键文献PDF
> - 你已发表的相关论文全文
> - 前期预实验数据/图表
> - 你想引用的参考文献列表（PMID/DOI/标题均可）

0.1 判断输入类型

用户只给了研究方向关键词？→ 从Phase 0.2开始，逐项采集信息
用户已有部分申请书草稿？→ 读取草稿提取关键信息，补充缺失项
用户想修改/评审已有申请书？→ 读取全文，判断当前阶段后直接跳转对应Phase

0.2 采集核心信息

0.3 各级别自然基金的关键差异

> Word导出脚本根据Phase 0采集的基金级别自动适配经费限额、周期、字数等参数。

Phase 1：科学问题提炼 → 假说构建

> 对应申请书章节：（一）研究意义（初稿）+（四）科学假说

📤 上传提醒

> 请上传以下资料（如有）：
> - 领域内你最认可的3-5篇核心文献PDF
> - 你自己的相关研究论文全文
> - 能佐证研究问题重要性的数据/报告/指南

1.1 科学问题提炼

从Phase 0采集的研究方向和兴趣出发，执行三步提炼：

第一步：领域痛点扫描——基于研究方向搜索PubMed和知网，识别该领域最关键的未解决问题（gap in knowledge）。使用 search(source="web") 和 search(source="kb") 并行检索。文献核验可使用PubMed/WOS/Scopus任一数据库。

第二步：问题收敛——从扫描结果中提炼3-5个候选科学问题，按"重要性×创新性×可行性"排序，呈现给用户选择或修正。

第三步：问题定锚——确认一个核心科学问题作为申请书的锚点。科学问题应满足：①领域公认重要；②现有方法无法解决；③你有独特切入角度。

1.2 研究意义初稿

基于定锚的科学问题，撰写（一）研究意义初稿：领域重要性+未解决瓶颈+本项目的切入点。引用文献需标注[编号]，编号暂用占位符，Phase 5统一整理。

1.3 科学假说构建

构建科学假说——假说不是猜想，而是逻辑严密的因果推理链：

输出结构：
> 核心假说：[一句话陈述]
> 因果路径：[变量A] → 通过[机制B] → 影响[结果C] → 在[条件D]下呈现[特征E]
> 创新锚点：[哪个环节是本项目的独特贡献]

1.4 确认门

📌 请确认：科学问题是否精准？假说因果链是否逻辑严密？创新锚点是否足够鲜明？确认后进入Phase 2。

Phase 2：一、立项依据（4子章节全覆盖）

📤 上传提醒

> 请上传以下资料（如有）：
> - 你想引用的全部参考文献列表（PDF全文/PMID/DOI均可）
> - 领域综述论文
> - 竞争性分析材料（同类基金申请书、他人研究进展报告）

2.1 （一）研究意义

> Phase 1已产出初稿，本Phase补充完善：流行病学数据、临床/科学重要性数据、政策/指南支撑。所有数据需标注来源文献。

2.2 （二）国内外研究现状

> 这是立项依据最核心的板块（占60%篇幅），必须围绕科学问题组织叙事。

撰写原则：
- 不是文献罗列，而是围绕科学问题组织叙事——"别人做到了什么，还差什么"
- 每个子话题对应科学问题的一个维度，通常3-5个子话题
- 每段引用关键文献支撑，引用标注[编号]
- 文献来源优先级：用户提供 > AI核验通过 > 搜索候选（需核验）

搜索策略：使用 search(source="web") 检索PubMed/WOS/Scopus获取领域最新进展。用户已上传的文献优先采用；AI补充的文献按"参考文献管理规则"执行真伪核验后才能引用，核验可通过PubMed/WOS/Scopus任一数据库完成。

2.3 （三）现有研究的不足与本项目的切入点

撰写结构：
- 不足维度表格：列出3-5个不足维度（现状→后果）
- 切入点一句话明确：本项目用什么新方法/新视角/新模型解决什么瓶颈问题
- 不足分析要精准指出阻碍领域进展的瓶颈，而非泛泛说"研究不够"

2.4 （四）科学假说

> Phase 1已产出假说框架，本Phase补充完善：假说的完整表述、因果路径图示说明、创新锚点的进一步阐释。

2.5 确认门

📌 请确认：立项依据4个子章节是否完整有力？国内外现状叙事逻辑是否清晰？不足分析是否精准？假说表述是否完整？确认后进入Phase 3。

Phase 3：二、研究内容与研究方案（2子章节全覆盖）

📤 上传提醒

> 请上传以下资料（如有）：
> - 实验方案相关的技术文献（方法学论文、设备说明书）
> - 预实验数据/初步结果图表
> - 团队成员的技术专长说明

3.1 （一）研究内容

将假说的因果路径拆解为3-4个研究内容，每个对应假说链的一个环节验证：

每个研究内容需包含：科学问题、具体方法、实验设计（含对照组）、样本量估算依据、关键评价指标、预期发现。

3.2 （二）研究方案

每个研究内容对应一个详细研究方案，每个方案包含5个子项：
1. 数据/样本来源与构建方法
2. 核心分析/实验步骤
3. 关键技术路线细节
4. 结果判读标准
5. 质量控制措施

> 研究方案是申请书最厚的板块（约占40%篇幅），必须具体到可执行的程度——评审专家据此判断项目可行性。

3.3 确认门

📌 请确认：研究内容是否完整覆盖假说验证？研究方案是否具体可执行？对照设计是否严谨？样本量是否合理？确认后进入Phase 4。

Phase 4：三、研究基础 + 四、可行性分析（6子章节全覆盖）

📤 上传提醒

> 请上传以下资料（如有）：
> - 你已发表的全部相关论文PDF
> - 预实验数据/图表（最好已整理为可展示的格式）
> - 团队成员简历/CV
> - 实验室设备清单/合作单位资源说明

4.1 三、（一）与本项目的关系

说明前期工作与本项目各研究内容的对应关系——"我的前期工作恰好为验证假说的XX环节提供了支撑"。用表格或文字明确对应关系。

4.2 三、（二）前期工作积累

每个前期工作按"工作N：标题"格式撰写，包含：
- 工作概述（做了什么）
- 关键结果/数据（发现了什么）
- 与本项目的关联（如何支撑本项目）

典型结构：3-4个前期工作，涵盖理论基础、技术储备、初步证据。

4.3 三、（三）研究条件与可行性

用表格展示条件支撑：

4.4 四、（一）理论可行性

论证假说基于什么理论框架，逻辑自洽性如何。引用支撑理论的关键文献。

4.5 四、（二）技术可行性

论证关键方法是否成熟、设备是否具备、团队能力是否匹配。引用方法学文献佐证。

4.6 四、（三）风险分析与应对

用表格列出主要风险点：

> 通常3-6个风险点，每个都必须有具体可操作的应对措施，不是泛泛说"加强管理"。

4.7 确认门

📌 请确认：前期基础是否有力支撑假说验证？研究条件是否充分？可行性论证是否说服力充分？风险应对是否具体可操作？确认后进入Phase 5。

Phase 5：五、年度研究计划与预期成果 + 六、参考文献（3子章节+参考文献整理）

📤 上传提醒

> 请上传以下资料（如有）：
> - 你希望在参考文献中包含的完整文献列表（PMID/DOI/标题/作者/期刊/年份）
> - 前期各Phase中尚未上传但需要引用的文献

5.1 五、（一）年度研究计划

按研究周期规划年度进度，每个年度对应一个季度计划表：

5.2 五、（二）预期成果

用表格列出预期成果：

> 预期成果需具体可量化，数量和目标需匹配经费和周期规模。

5.3 五、（三）经费预算概算

用表格列出预算：

5.4 六、参考文献整理与核验

这是最关键的文献管理步骤：

第一步：收集所有文献来源
- 用户在各Phase上传/提供的文献 → 直接收录，无需核验
- AI在各Phase补充的文献 → 已在撰写时按"参考文献管理规则"核验过的 ✅ Verified 文献
- 如有未核验的AI补充文献 → 此时执行真伪核验

第二步：真伪核验流程（对AI补充文献执行）
1. 提取候选文献的PMID/DOI/标题/作者/期刊/年份
2. 使用 search(source="web") 在PubMed/WOS/Scopus/期刊官网核实文献是否存在（任一数据库核实即可）
3. 核对关键信息是否一致（标题、第一作者、期刊名、发表年份）
4. 确认DOI可解析 → https://doi.org/[DOI]，或确认PMID/WOS ID有效
5. 核验通过 → 标记 ✅ 加入参考文献列表
6. 核验未通过 → ❌ 删除，用用户提供的替代文献或重新搜索

第三步：交叉校验——立项依据中的每一条引用[编号]与参考文献列表一一对应
- 正文中引用了但参考文献列表缺失的 → 补充
- 参考文献列表中有但正文未引用的 → 在正文中补充引用或从列表删除
- 确保完全一一对应，零遗漏零多余

5.5 确认门

📌 请确认：年度计划是否合理？预期成果是否具体可量化？经费预算是否合规？参考文献是否全部核验且与正文一一对应？确认后进入Phase 6（技术路线图）。

Phase 6：技术路线图生成（三格式输出）

> 技术路线图在所有基金文本写完后生成，可视化必须基于已确认的完整研究内容逻辑链。

📤 上传提醒

> 如需调整路线图布局，可上传你期望的路线图草图或参考图。

6.1 三格式对比

6.2 生成步骤

1. 读取 references/flowchart-template.md 获取流程图设计规范
2. 基于 Phase 1-5 确认的全部内容，组装项目内容 JSON
3. 使用 file_write 将项目内容 JSON 写入临时文件，然后执行脚本：python3 /sandbox/workspace/skills/nsfc-grant-writer/scripts/generate_route_map.py <json_path>
4. 同时提供三种格式的下载链接

6.3 确认门

📌 请确认：路线图是否准确反映假说验证逻辑？各研究内容之间的逻辑关联是否清晰？确认后进入Phase 7。

Phase 7：摘要精雕400字 + 格式审查（最后打磨）

> 摘要在全部内容+路线图确认后才打磨，400字必须凝练完整的假说-内容-基础-路线逻辑链。

7.1 摘要精雕400字

撰写结构：
- 开头一句：领域痛点+科学问题
- 中间两句：假说核心+验证方法（3-4个研究内容概要）
- 结尾一句：预期成果+科学意义
- 每个字都要有信息量，删除一切修饰性空话
- 摘要打磨流程：初稿→逐句压缩→删冗余→换精准词→最终版，3-4轮迭代

7.2 格式审查

读取 references/nsfc-format-guide.md 获取格式规范，逐项检查：

7.3 确认门

📌 请确认：摘要是否精炼有力？格式是否全部合规？参考文献是否一致？确认后进入Phase 8。

Phase 8：Word文档导出

8.1 格式规范

Word格式严格遵循自然基金申请书规范（从佘医生2026年VTE标书提取）：

> 脚本根据Phase 0采集的基金级别自动适配：经费限额、周期、摘要字数、参考文献数量上限等。

8.2 生成步骤

1. 将Phase 0-7确认通过的全部内容组装为结构化JSON（6大板块15个子章节全覆盖）
2. 技术路线图图片优先使用PNG格式
3. 使用 file_write 将内容JSON写入临时文件，然后执行脚本：python3 /sandbox/workspace/skills/nsfc-grant-writer/scripts/generate_nsfc_docx.py <json_path>
4. 输出文件：/sandbox/workspace/outputs/NSFC_申请书.docx
5. 提供Word文件下载链接

8.3 确认门

📌 请确认：Word终稿格式是否正确？6大板块15个子章节是否全部覆盖？封面信息是否准确？参考文献是否完整且与正文一一对应？确认后交付终稿。

Phase 9：会评视角模拟评审

9.1 模拟会评专家组

9.2 输出评审意见

每位虚拟专家给出：总体评价（优/良/中/差）+ 2-3条具体质疑 + 1-2条改进建议

汇总后输出：共性质疑点→必须修改，差异质疑点→可选修改，修改建议优先级排序。

9.3 预答辩建议

针对每条共性质疑，给出预答辩要点：如何在修改版中预防性回应、如何补充数据或论证来化解质疑。

工作流示例

示例1：从零撰写国自然面上项目

用户："我想申请国自然面上项目，研究方向VTE灰区风险分层，申请代码H02，我是血管外科主治医师，有IMA VTE知识库和RAG-LLM论文。" → 用户上传3篇核心文献PDF+自己已发表论文。

Phase 0→采集信息（国自然面上，H02，VTE灰区，主治医师，IMA知识库+RAG论文）→Phase 1→提炼科学问题（IGA驱动灰区判别）→构建假说→研究意义初稿→确认→Phase 2→撰写立项依据4子章节（研究意义+国内外现状+不足与切入点+科学假说），用户提供的文献优先引用，AI补充文献逐一核验→确认→Phase 3→拆分4个研究内容+4个研究方案各含5子项→确认→Phase 4→撰写研究基础3子章节+可行性分析3子章节（6子章节全覆盖）→确认→Phase 5→年度计划3年季度表+预期成果表+经费预算表+参考文献整理核验交叉校验→确认→Phase 6→生成技术路线图三格式→确认→Phase 7→摘要400字3轮打磨+格式审查（含参考文献一致性校验）→确认→Phase 8→组装JSON执行脚本导出Word→确认→Phase 9→模拟5位评审专家→输出修改建议→迭代→交付终稿。

示例2：申请省自然（京自然）

用户："我想申请京自然面上项目，方向同上。" → Phase 0采集信息时识别为省自然级别，后续Phase自动调整：经费限额30万、周期3年、摘要300字、参考文献上限25条。Word导出时封面标注"北京市自然科学基金"而非"国家自然科学基金"。其余流程结构完全一致。

质量检查

每次Phase输出前自查：

资源目录

references/

• nsfc-format-guide.md：各级自然基金格式规范
• flowchart-template.md：流程图设计规范

scripts/

• generate_route_map.py：Phase 6技术路线图生成（HTML+SVG+PPTX三格式）
• generate_nsfc_docx.py：Phase 8 Word终稿导出（6大板块15子章节全覆盖，根据级别自动适配）