動物行為是連接生物體與外界環(huán)境的接入口，是連接分子與生態(tài)系統(tǒng)的重要橋梁，是動物生命體最重要的屬性之一。科學(xué)方法用于調(diào)查現(xiàn)象，獲取新知，發(fā)展已有的知識體系。我們對自然的認(rèn)識需要建立在科學(xué)的方法之上。嚴(yán)格的遵循科學(xué)方法才能夠得到令人信服的結(jié)論。動物行為研究的科學(xué)方法包括4個步驟：觀察、假設(shè)、預(yù)測和檢驗。假設(shè)我們希望研究一種動物的群居行為，那我們首先需要了解群居行為的外在特征，比如群居是否具有季節(jié)性，季節(jié)性是否與繁殖有關(guān)；如果沒有季節(jié)性，那么是否群居提高了覓食效率或降低了捕食風(fēng)險。Tinbergen's four questions 的方法能夠幫助我們科學(xué)性地提出關(guān)于動物行為的假設(shè)，隨后便可以進(jìn)一步提出預(yù)測檢驗，并討論假設(shè)以及衍生出的科學(xué)問題。
北京大學(xué)的尚玉昌教授在專著《動物行為學(xué)》中強(qiáng)調(diào)：
科學(xué)最忌諱不能反映真實情況的觀察結(jié)果和實驗結(jié)果，這些問題對動物行為的研究尤為重要，因為大多數(shù)動物可以借助于他們的感官和神經(jīng)系統(tǒng)覺察出或感覺到一個觀察者的存在。這時，大多數(shù)脊椎動物和很多無脊椎動物很容易受到驚擾并中斷正常活動。
對野生動物行為的觀察絕不是所想的那么容易，為了獲得科學(xué)性的動物行為數(shù)據(jù)，研究者通常需要花費超乎想象的代價。為了不干擾動物正常活動，我們必須盡可能的隱藏自己，或者利用望遠(yuǎn)鏡和紅外相機(jī)等設(shè)備來觀察動物。缺點是顯而易見的，動物不可能為了“保證正面給觀眾”在鏡頭前待一天。所以我們不得不做好全天跟蹤的準(zhǔn)備，但這又帶來了問題，野生動物通常都具有極高的警覺性，往往會在我們發(fā)現(xiàn)他們之前就隱藏自己，一旦察覺到我們，就會本能地逃跑。這時我們需要做的是繼續(xù)尋找跟蹤，盡可能的讓它們適應(yīng)我們的存在，知道我們對它們不具有威脅。這個過程就叫做習(xí)慣化。對于野生動物研究者來說，這個過程進(jìn)展非常緩慢，通常需要數(shù)年時間。而這期間，對野生動物觀察的頻率可以用偶爾，罕見來形容。這是無可避免的，沒有任何捷徑可尋，并且非常容易受到干擾，如果在這個過程中，有人對動物進(jìn)行了嚴(yán)重威脅行為，比如攻擊或者捕獵。那么前面的習(xí)慣化工作不僅前功盡棄，后面的補救也需要更大的代價。完成了習(xí)慣化后，我們才可以觀察到野生動物的行為，這種觀察持續(xù)的時間通常以年為單位，既不能快進(jìn)又不能回看，只能是跟著動物們，日復(fù)一日年復(fù)一年，堅持著科學(xué)性原則。因此，大多數(shù)科學(xué)家往往都將一生大部分時間用于野外的行為研究。我們現(xiàn)在所經(jīng)常看到的電視里面的精彩鏡頭只有幾秒鐘，這不是偶然的發(fā)現(xiàn)，背后是數(shù)年或幾代人數(shù)十年的研究成果。甚至為此付出了生命。
觀察伴隨著思考，思考提出或者調(diào)整假設(shè)問題，問題引出了新的預(yù)測，對預(yù)測的檢驗又將通過觀察來完成，在這個循環(huán)迭代的過程中，『比較』的思想和方法都貫穿始終。我們需要比較個體差異、性別差異、年齡差異；同時也要把這些差異放到不同物種中，不同環(huán)境中去比較；我們需要設(shè)計控制實驗，仔細(xì)檢驗每個可能變量對于結(jié)果的影響。把動物的某種行為納入Tinbergen的問題框架中，分析其近因、遠(yuǎn)因，都離不開比較。無論在大學(xué)、研究生還是博士階段，研究工作都離不開比較方法的思想，尤其是在檢驗假設(shè)的過程中。
當(dāng)我們在比較兩個物種A和B時，通常簡單的方差檢驗、線性模型都是常用的最佳選擇，因為簡單、直觀，易于使用。然而，這些簡單模型都有一個基本假設(shè)條件，即樣本之間是獨立的。在『生命之樹』這個大背景下，哪有什么獨立的物種，猩猩和螞蟻也可以追溯到共同祖先。因此，在進(jìn)行大尺度物種間的比較時，我們需要引入系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，事實也證明了這種方法的實用性，系統(tǒng)發(fā)育不僅能夠幫助我們識別出不同行為、性狀的進(jìn)化順序，還能夠識別出系統(tǒng)發(fā)育的背景影響，去除混淆變量。比如在某個分支上，近源物種都具有吃果實的習(xí)性，而在這個分支以外的物種卻沒有，這就意味著這一分支受到了環(huán)境壓力加劇了物種對于果實食物的選擇。在這個背景下，對這一分支物種的行為研究就要考慮區(qū)分開這種背景選擇壓力。
動物的行為是一種設(shè)計，是動物適應(yīng)環(huán)境的表現(xiàn)，告訴我們應(yīng)該如何定義生物體的生活方式。只有我們不斷的深入理解動物行為，才能更清晰地認(rèn)識到物種不可替代的生態(tài)價值和進(jìn)化的本質(zhì)。
