學(xué)術(shù)期刊編輯踐行國際科學(xué)與工程可視化初探

倪愛香

科學(xué)可視化（Scientific Visualization，SV）是由美國計算機科學(xué)家布魯斯·麥考梅克（Bruce H.McCormick），在1987年的美國國家科學(xué)基金會圖形學(xué)、圖像處理與工作站顧問委員會上提出并倡導(dǎo)。在首屆（1987年）“科學(xué)計算之中的可視化”研討會報告中所闡明的一點就是，可視化具有培育和促進主要科學(xué)突破的潛力[1]。在科技高速發(fā)展和進入微觀世界的信息時代，科研工作者不再滿足于使用黑白線條對數(shù)據(jù)、現(xiàn)象、實驗結(jié)果等的詮釋和表達，具有藝術(shù)性的、更加嚴謹簡潔、準確清晰、能夠吸引讀者目光的國際科學(xué)可視化應(yīng)運而生。已有學(xué)者對國際頂尖學(xué)術(shù)期刊在封面設(shè)計方面做過比較深入的研究，例如：崔之進博士對世界頂級科技期刊CNS（Cell、Nature、Science）封面設(shè)計進行了藝術(shù)學(xué)方法研究，提出我國科技期刊封面設(shè)計需要提高“Cover Story”的應(yīng)用率，促進期刊封面與中國元素這兩種異質(zhì)文化的融合，在世界范圍內(nèi)多維度、立體地傳播中國最新的科研成果[2]。王國燕博士團隊在2016年4月應(yīng)邀參加第十四屆公眾科技傳播國際會議（Public Communication of Science and Technology Conference，PCSTC），并發(fā)布最新研究成果[3]。知易行難，筆者熟悉高端三維設(shè)計軟件PRO/E，曾從事精密產(chǎn)品設(shè)計多年，故結(jié)合從事期刊編輯工作的經(jīng)驗，提出如何將“昔時王榭庭前燕，盡早飛入尋常百姓家”，作為引玉之磚，與同行分享。

一、傳統(tǒng)服務(wù)的編輯業(yè)務(wù)向國際接軌

在學(xué)術(shù)期刊中，稿件的內(nèi)容表達方式有文字、圖形、表格三種類型，圖形是論文內(nèi)容中不可或缺的三元素之一，它能突破語種的限制，是文字描述的有力補充。圖形表達一般根據(jù)作者所在的專業(yè)和研究方向而劃分，還取決于作者的計算機應(yīng)用的功底、熟練程度和使用習慣。在TK（能源與動力工程）、TN（電子技術(shù)、通信技術(shù)）、TP（自動化技術(shù)、計算機技術(shù)）、TM（電工技術(shù)）等研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文中，比較常見的論文插圖有工程數(shù)據(jù)圖、照片、示意圖等。包括總體方案圖、布局圖、協(xié)調(diào)圖、結(jié)構(gòu)圖、原理圖、電路圖、總裝配圖等；對于繪制這種類型的工程圖，必須遵照相應(yīng)的標準，按照《畫法幾何與工程制圖》《機械制圖》等規(guī)范繪制而成。數(shù)據(jù)圖一般包括曲線圖、直方圖、餅圖、仿真圖等，是由專業(yè)數(shù)據(jù)分析軟件計算模擬出的圖形，這類圖形是通過若干數(shù)據(jù)模擬出的一個普遍規(guī)律，用于透過樣本分析事物的本質(zhì)，是在輸入實驗所得數(shù)據(jù)后由計算機應(yīng)用軟件自動生成的圖形。照片是指拍攝的各種圖像，包括電鏡圖（SEM）、顯微拍攝圖、凝膠成像、熒光顯示等。這類圖像用于描述實驗對象的形態(tài)、結(jié)構(gòu)來揭示原理或現(xiàn)象，是實景拍攝而成。對于示意圖，如框圖、模型圖、拓撲圖、流程圖等，使用比較常用的繪圖軟件如AutoCAD、Origin、Visio等來實現(xiàn)常規(guī)的圖形表達。

當今世界的競爭，說到底就是人才的競爭，要將本土化的科研成果傳播平臺走向國際舞臺，急需培養(yǎng)和造就善于利用新技術(shù)，或者更出色地運用傳統(tǒng)技術(shù)來提高期刊的競爭力，具有卓越的內(nèi)容創(chuàng)意設(shè)計能力、優(yōu)秀的平臺運營管理能力以及出眾的協(xié)同能力和戰(zhàn)略思維，視野開闊、知識廣博，勇于創(chuàng)新的綜合型人才。

要想將自己經(jīng)營的學(xué)術(shù)期刊打造成“思想精深、藝術(shù)精湛、制作精良”的精品，將學(xué)術(shù)期刊做到真正的“秀外慧中”，對學(xué)術(shù)期刊編輯的業(yè)務(wù)能力提出了更高的要求。

目前，我國的英文期刊，在“國際影響力提升計劃”的支持下，與Springer、Elsevier、Wiley-VCH、Taylor & Francis、Nature、Oxford Univ.Press等國外出版社合作，取得了驕人的成績[4]。同時，我們也要認識到，作者、審者、編委會等的國際化都是形式上的，科技期刊內(nèi)容國際化才是核心要素和最終目的[5]。培養(yǎng)編輯科學(xué)繪圖和可視化設(shè)計能力，既能增加編輯的成就感，又能彰顯編輯對期刊的學(xué)術(shù)貢獻。

二、國際出版社對作者提出封面科學(xué)可視化邀請

誠然，一個沒有經(jīng)過任何設(shè)計的封面構(gòu)圖，對科技期刊內(nèi)容所承載的科技信息本身可能不會發(fā)生直接的危害，但確實有礙這些信息的傳達[6]。

學(xué)術(shù)期刊封面是科研成果視覺傳播的重要窗口，封面故事既突出了科技期刊的嚴謹，也不乏藝術(shù)創(chuàng)作的靈動，封面故事充分彰顯了學(xué)術(shù)期刊的感染力、特色、學(xué)術(shù)內(nèi)涵，體現(xiàn)了期刊總體風格與學(xué)術(shù)定位[7]，國際頂級期刊CNS封面故事文章被引用次數(shù)要遠高于其他非封面故事文章[8]。筆者近期初審的三篇博士的綜述論文，文中各引用了8個原文獻里制作精美的插圖，盡管這樣多的插圖引用一方面占用版面，另一方面作者不一定征得了原文出版商的許可，但反映了這些作者對科學(xué)可視化配圖的關(guān)注，也說明科學(xué)可視化配圖對年輕高學(xué)歷作者有較大的吸引力。然而，現(xiàn)在國內(nèi)只有約5%的學(xué)術(shù)期刊封面是和期刊文章有關(guān)的圖片[9]，圖片的表達也不盡如人意。目前，我國中文科技期刊尚處于科學(xué)可視化的初級階段，與國際頂級科技期刊相比還存在較大的發(fā)展空間。

發(fā)達國家教育體制和人才培養(yǎng)機制為科學(xué)可視化發(fā)展創(chuàng)造了條件，國際出版社在科學(xué)可視化方面起步早，當今美國科學(xué)可視化已科普到所有科研人員，成為科研人員展示科研成果的基本技能，如美國帕森斯設(shè)計學(xué)院的Viktor Koen，美國科學(xué)促進會的Chris Bickel；醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可視化專業(yè)機構(gòu)Threestory Studio等[10]。國內(nèi)也有部分學(xué)者，如北京大學(xué)新材料學(xué)院的潘鋒教授，收到Advanced Energy Materials（2016，Vol.6，No.18）的封面可視化設(shè)計的邀請，將論文配圖提供給國際知名期刊，成為納米前沿的封面故事[11]。由此可見，越來越多的國內(nèi)科研團隊和設(shè)計公司的科學(xué)可視化設(shè)計作品已經(jīng)被國際出版社認可并采用。

三、讀者對論文高質(zhì)量配圖的需求

視覺是人類獲取信息的主要通道，80%以上的感知信息和至少50%大腦皮層接受的信息是與視覺有關(guān)的[10]。

通過一次對讀者的采訪可見，國際科研人員和研究生對論文配圖相當關(guān)注：衛(wèi)斯理大學(xué)天文學(xué)研究生Jesse Shanahan說：“我會翻翻文章中的圖表，試著鎖定最重要的一兩張圖，并確保自己弄明白這到底表達了什么”；德國馬普研究所太陽系研究員Cecilia Tubiana認為：“我通常會看下圖表，這會讓我對文章有個初步印象”；密歇根大學(xué)環(huán)境健康學(xué)博士生Kevin Boehnke表示：“我會跳到圖片和表格上去，從而抓住對數(shù)據(jù)的感覺”；塔夫茨大學(xué)發(fā)展生物學(xué)博士生Gary McDowell說：“我發(fā)現(xiàn)補充圖表常常會提供出最為奇特有趣的結(jié)果”[12]。以上事例說明，論文的配圖能喚醒讀者的閱讀興趣，無論是展示了肉眼不可見物體的照片，還是以簡約優(yōu)雅的方式表現(xiàn)復(fù)雜信息的插圖，都能向讀者展示那些通常用言語無法表達出來的信息。國際讀者對論文配圖高標準高質(zhì)量的要求，也催生了學(xué)術(shù)期刊國際科學(xué)可視化的發(fā)展。

四、編輯業(yè)務(wù)向高附加值的服務(wù)聚集

高附加值不是一個概念的炒作，更不是一個時髦的口號。高附加值是一種細節(jié)上的無微不至，技術(shù)上的精益求精，服務(wù)過程中的盡心盡力[13]。

學(xué)術(shù)期刊編輯的高附加值服務(wù)，體現(xiàn)在解決部分作者“科研能力強，配圖能力弱”的短板，將作者的研究成果信息轉(zhuǎn)譯成精美絕倫、有版權(quán)的作品。將前沿的科研成果設(shè)計、制作成觸及讀者心智的表達，為作者提供更深層次的服務(wù)，為讀者提供更高的有鑒賞價值、靈感撞擊的觸動。

專業(yè)學(xué)術(shù)期刊編輯大部分都是從科研隊伍轉(zhuǎn)換編制而來，具有一定的科研背景，能夠有效實現(xiàn)“刊、學(xué)、研”的有機互動，能夠深入主辦單位的科研團隊，走訪重點實驗室的首席科學(xué)家，切實發(fā)揮科研成果傳承的橋梁和紐帶作用。本刊編輯部計劃將本研究所的具有核心競爭力的科研成果，精準、藝術(shù)地進行科學(xué)可視化論證，設(shè)計成高附加值服務(wù)的作品：學(xué)術(shù)期刊的封面圖片，向科學(xué)共同體展示，向社會大眾傳播。

（一）工程圖插圖的二維轉(zhuǎn)三維表達

在本刊第4卷第1期的第52頁，作者投稿時提供的原始模型圖如圖（a），若將該圖作為草圖，用于內(nèi)部交流，是清楚明了的，但作為學(xué)術(shù)期刊的插圖，有多處不足。經(jīng)過本刊副編審初審后，提出下列修改建議：（1）高度方向的尺寸數(shù)字字頭向左；（2）將平面二維圖改為三維圖進行標示。作者按照修改意見重新繪制后提供的插圖見圖（b）。由此例可見，修改后的論文插圖體現(xiàn)了表達的專業(yè)性和規(guī)范之美。

（二）論文配圖的偽彩色處理

圖片的表達不僅是列舉實驗結(jié)果，而更重要的是激發(fā)讀者對實驗現(xiàn)象的觀察和審視。偽彩色處理是指將黑白圖像轉(zhuǎn)化為彩色圖像，或者是將單色圖像變換成給定彩色分布的圖像。由于人眼對彩色的分辨率遠高于對灰度差的分辨率，所以這種技術(shù)可用來識別灰度差較小的像素[14]。

分布在期刊論文中的黑底色插圖，無論是選用黑白印刷還是選用彩色印刷，通過學(xué)術(shù)期刊編輯偽彩色處理后，都能夠提高讀者對圖像的細節(jié)的分辨能力，同時提高論文配圖的視覺吸引與期刊整體美感。

（三）封面圖片的可視化設(shè)計主題素材的選擇

國際頂級期刊的封面文章，通常是由編輯部或編委會從當期發(fā)表的論文中評選出的創(chuàng)新性較強、學(xué)術(shù)價值較高的比較有代表性的文章。從評選通過的文章里挑選出制作精美的插圖，然后邀請文章作者制作期刊封面圖片。按照視覺效果優(yōu)于科學(xué)原理的原則設(shè)計這些封面圖片，也有直接采用實景現(xiàn)場拍攝的圖片。本刊封面圖片可視化設(shè)計的構(gòu)想，基于本研究所在生物質(zhì)能源高值化轉(zhuǎn)化與規(guī)?；?；在天然氣水合物成藏理論與開發(fā)；在海洋能、深層地熱規(guī)模化發(fā)電；在分布式可再生能源獨立系統(tǒng)；在太陽能直接利用功能材料等方向取得的卓越科研成果作為主題素材，設(shè)計成本刊的封面故事，睿思奪魂、絢彩奪目，形成科研成果價值的溢出，促進增值效應(yīng)的延伸，對擴大本研究所的知名度和社會影響力具有重大意義。

（四）Cover Story設(shè)計實施途徑

封面設(shè)計的實施一般有三種途徑，其一：作者在接受編輯部邀請后，委托專業(yè)設(shè)計公司設(shè)計，例如松迪科技具有豐富的論文配圖和封面設(shè)計經(jīng)驗，其設(shè)計團隊應(yīng)邀創(chuàng)作了包括CNS在內(nèi)的期刊封面幾百幅，論文配圖作品約千幅[11]。其二：編輯部邀請專業(yè)的藝術(shù)設(shè)計師設(shè)計，例如世界化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊Angewandte Chemie編輯部邀請崔之進博士設(shè)計主題封面[15]。其三：作者與編輯互動設(shè)計，例如《化學(xué)學(xué)報》采用的方法是首先邀請作者設(shè)計，再在作者設(shè)計的基礎(chǔ)上進行修改、調(diào)整和再設(shè)計，直至達到預(yù)期效果。

（五）學(xué)術(shù)期刊編輯繼續(xù)教育內(nèi)容的升級

2008年以來，出版專業(yè)技術(shù)人員72學(xué)時的繼續(xù)教育培訓(xùn)持續(xù)了9年，對于新入職的編輯，參加每年的繼續(xù)教育，學(xué)習新的標準、關(guān)注行業(yè)發(fā)展動態(tài)，學(xué)習辦刊的先進案例，對更快地適應(yīng)編輯工作，完成出版任務(wù)，是值得稱道的途徑。但是對于較為資深的編輯，每年參加這樣例行的培訓(xùn)，總是覺得收獲甚微，期望在培訓(xùn)中能使自己的業(yè)務(wù)技能得到提升。若將科技繪圖軟件Adobe Photoshop、Adobe Illustrator、Autodesk Maya等，從基本命令開始，由淺入深，循序漸進地加入培訓(xùn)課程，為有意在科學(xué)可視化方面進一步提高的編輯提供學(xué)習交流的機會，這一舉措，對提高專職編輯的業(yè)務(wù)技能和對藝術(shù)的鑒賞和表達能力，對在學(xué)術(shù)期刊的科學(xué)可視化設(shè)計中儲備技術(shù)和執(zhí)行力是一種有效的、可操作的嘗試。

（六）構(gòu)建學(xué)術(shù)期刊科學(xué)可視化設(shè)計聯(lián)盟

學(xué)術(shù)期刊科學(xué)可視化設(shè)計聯(lián)盟，旨在促進學(xué)術(shù)期刊科學(xué)可視化設(shè)計工作者的交流與合作，提高學(xué)術(shù)期刊的學(xué)術(shù)質(zhì)量和整體水平，擴大和提高學(xué)術(shù)期刊的服務(wù)范圍和服務(wù)能力。學(xué)術(shù)期刊科學(xué)可視化設(shè)計聯(lián)盟，是為了實現(xiàn)資源共享、學(xué)術(shù)交流的目的而組織起來的聯(lián)合體，是促進學(xué)術(shù)期刊發(fā)展的一種新的模式，是提升學(xué)術(shù)期刊國際影響力的一個積極探索。學(xué)術(shù)期刊科學(xué)可視化設(shè)計聯(lián)盟，標志著我國學(xué)術(shù)期刊科學(xué)可視化形成了政府、學(xué)術(shù)、科研、社會的合力，為中國學(xué)術(shù)期刊在科學(xué)可視化方面實現(xiàn)自主創(chuàng)新和跨越式發(fā)展提供了凝聚力。

五、結(jié)語

科學(xué)可視化絕不只是簡單的數(shù)據(jù)表達，旨在剖析科學(xué)研究美的真諦，實現(xiàn)科學(xué)研究的成果與藝術(shù)美的有機融合，將更多的科研成果美輪美奐地展示和傳承；學(xué)術(shù)期刊編輯踐行科學(xué)可視化，旨在全方位增強期刊的核心競爭力，吸引我國的科研人員把論文寫在祖國大地上，讓卓越的中文學(xué)術(shù)期刊沖破語種的限制，更具震撼力地推向廣闊的世界舞臺。

[1]科學(xué)可視化[EB/OL].http：//baike.baidu.com/link?url=e2mFNhxSnPDZmnQ-wxZtb-JH63QhOUExeuv1jGq AcRt2Ce1-VzTMeyhWCA-07tAo-NKSrj9RvgY9swYdsNDtx_.

[2]崔之進.頂級科技期刊封面的中國元素研究[J].中國科技期刊研究，2017，28（2）：99-104.

[3]http：//blog.sciencenet.cn/blog-781471-1025632.html.

[4]劉揚.中國社會科學(xué)學(xué)術(shù)期刊“走出去”經(jīng)營戰(zhàn)略研究[J].中州大學(xué)學(xué)報，2014，31（3）：80-84.

[5]劉建超.科技期刊國際化的內(nèi)涵與實現(xiàn)[J].編輯學(xué)報，2001，13（4）：216-217.

[6]楊小復(fù).科技期刊封面設(shè)計的三條美學(xué)原則[J].華中理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），1999（4）：124-125.

[7]丁佐奇，鄭曉南，吳曉明.國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊封一圖片的調(diào)查分析及啟示[J].編輯學(xué)報，2011，23（1）：25-27.

[8]王國燕，程曦，姚雨婷.Nature、Science、Cell封面故事的國際比較研究[J].中國科技期刊研究，2014，25（9）：1182.

[9]王國燕，姚雨婷，程曦.頂級科技期刊封面故事及圖像創(chuàng)作者的案例研究[J].編輯學(xué)報，2013，25（6）：534-537.

[10]王國燕，湯書昆.論科學(xué)成果的視覺表達——以Nature、Science、Cell為例[J].科學(xué)學(xué)研究，2013，31（10）：1472.

[11]松迪科技（北京）有限公司最新動態(tài)[EB/OL].http：//www.sondii.com/info.asp?id=474.

[12]打開學(xué)術(shù)論文的正確方式[EB/OL].[2014-04-03].http：//www.360doc.com/content/16/0403/22/14498325_54763 9651.shtml.

[13]趙敏.精益：實現(xiàn)又好又快研發(fā)[J].中國質(zhì)量，2008（7）：15.

[14]苗鳳君.B超圖像數(shù)據(jù)采集及其計算機圖像處理技術(shù)[J].中原工學(xué)院學(xué)報，2002，13（4）：23-25.

[15]崔之進.世界頂級科學(xué)期刊封面裝幀圖像學(xué)研究[J].編輯之友，2016（1）：84-87.