接續前文的時序性研究發想：結構性思維
上週介紹了時序性思維的應用與限制，也看到時序性思維在歸因與組織證據時論點過於單薄的問題，本週便要介紹增厚論點的關鍵思維方式—地利，結構性思維
地利：結構性思維
結構性思維有個 “構” 字，專注於當下時空斷面中的組成要素。換言之，關注當下發生的事情中，各項參與因素的狀況，包含以下三點：
- 事件是由何種要素組成的?
- 組成要素間的強弱關係
- 要素間的交互作用
結構型思維用全局的角度來觀察單一時空斷面下的各要素，各要素可能交互影響這個事件 (像是金木水火土的相生克)，也可能完全無關 (方向是由東西南北的命名組成，為何稱”東”純粹是定義問題)。
在全局的角度下，各要素可以是同時存在的，可能上下(包含與被包含)與平行的關係，但不像時序性有先後的關係。透過歸納這些關係，結構性思維達成他的使命。
結構性思維割捨時間進程，專注於將各要素分離出來進行討論，希望能獲得高純度的事件影響要素
以結構性思維發展出的問題類型
- 這個要素真的與該事件有關?
- 這兩個因素誰比較重要？是否有交互作用?
- 兩因素的恰當比例為何？是否能改變因素來達到更佳的事件結果?
- 我們是否考慮到整體框架下的各變因？該因素在此條件下能否代表結構的整個面向？或是僅為一面向中的一例子？
此類型的問題套用在生物學與化學上的應用則多屬於 方法優化型 的問題，各舉一個例子：
- 以生物學而言，我們可以透過改變影響產量的因素，來優化特定物質的產量：[Case study] 2. —我相信菌只會做B物質
- 以化學而言，我們可以盤點影響沉澱的因素，來選擇性沉澱汙染物質來達到純化目標物質的效果
- 以方法學而言，我們可以用來分析問題、去除錯誤[實驗設計] — 學長，我的實驗有bug! 教你用5M1E框架在3分鐘內找到可能原因
結構性思維善於製造分析問題的框架，舉幾個常見的例子：
- [實驗設計] — 學長，我的實驗有bug! 教你用5M1E框架在3分鐘內找到可能原因：5m1e
- [思維框架] — 老生常談的5W2H？ 拆解5W2H法在研究上的應用：5w2h
- [實驗設計] — 實驗中的控制組/對照組是什麼？ 解析控制組的類型＆設計適當控制組：波特五力
- 商管上的 SWOT、4P、PEST、產銷人發財皆屬之
如何以結構性思維 發展研究題目
針對這種類型的問題，我們可以以當前課題為基準，由差異、上下、平行三種方向來發展題目，介紹如下
差異：兩物間的要素差異
透過比較兩試驗、兩現象間，造成其結果的要素差異來推測後續可做的點，是最簡單的發想方向，在除錯時最常用到。
舉例而言，桌上有兩杯水，一杯鹹一杯無味。我根據常識判斷，鹹味是造成兩杯水味道最主要差異的原因，而鹹味物質是造成鹹味的主要因素。於是，我接下來便有個研究題目：檢測鹹水中是否有食鹽存在
上下：要素間的隸屬關係
透過掌握要素間的相互隸屬關係，我們能逐步探詢可用的研究方向
母子集合的變化得失
掌握其母集合與子集合的變化得失是個方向。比如我發現K蛋白會讓小鼠大量產生Y代謝物，且K蛋白屬於A家族且具有bHLH結構。或許A家族的蛋白質、有bHLH結構的蛋白質，兩者皆有的蛋白質我都能拿來試試看是否會造成Y代謝物的變化，可用來對結果做更廣泛的詮釋
因子強弱造成的上下關係變化
探討集合中各項因素強弱，造成上下關係變化也是一招。同樣的K蛋白質與Y代謝物的例子，大量的Y代謝物是否會產生負回饋，抑制K蛋白質的產量或活性?
平行：交互作用、最佳解、潛在未知
專注於各項平行因素是最常見的結構性思維，一般而言有以下三種發展方式
交互作用
各項平行因素是如何交互作用的? 比方木火土都存在時，是木去克土還是木生火生土?各項因素的強弱是否會影響關係的成立?
最佳解
是否有一個各因素的最佳強弱、比例可得到最佳的事件結果? 比方說微生物培養生產代謝物，需要考慮碳、氮、鹽等物質的濃度與比例，鹽類濃度過高會影響蛋白態氮元素的溶解與吸收，鹽類濃度過低又會造成營養失調，是否有一個能夠兼顧營養供給與生產代謝物的配方?
潛在未知
最有意思的一項當屬於兩項平行因素間，是否會直接或間接的產生時序性(先後或因果)或未被發現的上下階層(包含或被包含)關係。比方說我們發現A、B兩蛋白質會平行的參與在某個發炎反應，在反應中互不相干涉，若是我們發現A反應後會產生C，C會造成廣泛的影響(包括B)，這就屬於時序性(因果)的發現。若是透過序列比對發現A、B共屬於某一蛋白質家族、或是A屬於B蛋白家族中的一種分支，這都屬於未被發現的上下關係
結構性思維的限制
結構性思維固然強大，但也有其侷限性：
因素窮舉的難處
結構性思維的要素需要窮舉，被遺漏的因素無法對結構分析產生貢獻，這是結構思維最大的短處。
時序性思維尚可用因果關係串聯各要素，降低要素被遺漏的可能。結構思維缺乏因果關係的支持，很難將各要素間的關係做連結與捉漏。
因此，善用結構思維最重要的一點，就是盡量完善對結構中因素的窮舉能力，考驗著思考著思維的全面度、緊密度與對背景的熟悉度，新發現的因素也會對舊的結構產生巨大衝擊。關於結構思維缺角的結果，可參見[Case study] 2. —我相信菌只會做B物質
時序性、連續因素處理困難
開篇有提到結構性思維主要是在單一時空斷面下，處理該瞬間的斷面中各要素交互作用的思維模式。
但如果該要素隨著時間變遷下，雖然具有相同的要素組成，卻會導致不同結果；系統性、週期性產生的歷史現象也處理得不好。對於前所未見的劃時代現象也預測困難
承以上兩點，結構性思維亦須搭配時序性思維使用，才能互補有無
結構性思維可以縱貫整個研究，包括以下方面：
ChatGPT 對結構性思維展開的影響（2023.10.23）
前述提到結構性思維的一大限制就是因素窮舉有困難，而且相當依賴領域知識
使用ChatGPT可以大幅改善這個問題，已有許多在本質上屬於結構性思維的思考框架，被當作prompt 餵給ChatGPT 使用並取得不錯的成效
目前看到的有5W2H, 六頂思考帽等族繁不及備載，使用的敘述也很簡單，例如 請用六頂思考帽法回覆某某問題 之類的，完全沒有進入門檻
可以說思考框架類的列舉已經不是最重要的事了，取而代之的是有辦法評估ChatGPT 列出來的事物為真、具備關聯性的能力，以及對於結構性思維本質上的理解
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