定制科技期刊LaTeX论文模板的思路和实践

■龙 静 尚婵妤 孙云志

中国科学院数学与系统科学研究院期刊学会部，《数学学报》编辑部，北京市海淀区中关村东路55号 100190

1 引言

LaTeX是国际上数学、物理、计算机等科技领域的专业排版工具，化学、生物、工程、语言学等其他领域也拥有大量使用者。它面向对美观程度要求很高的用户，编辑的文档大多具有较强的逻辑结构，需要分章节，有公式编号，插图编号或者需要交叉引用等。LaTeX尤其擅长编辑数学公式，方法简单直观，“所想即所得”，编排的公式外观精致细腻，越是复杂的公式往往越是能够体现它的这一优势。LaTeX既是一个供科学家编排手稿的软件又是符合出版社印刷要求的先进的、功能全面的计算机排版系统。LaTeX目前已成为国际学术界最流行的排版系统之一，许多国际著名的出版机构和期刊编辑部都要求或推荐其作者使用LaTeX投稿。例如：荷兰爱思唯尔公司、德国施普林格公司、牛津大学出版社等世界著名出版商旗下的诸多期刊。

对于初学者而言，LaTeX如同一门编程语言，让人望而却步。然而实际使用时，因为有很多现成的模板，只要稍微了解一些LaTeX的语法规则，即可比较容易的开始写论文了。对于期刊编辑部而言，论文格式都有一定的要求，这种要求一般是由模板来实现的。一般而言，在相当长的时间里，论文格式都是固定不变的。因此期刊论文模板在设计好之后，很少会有人再去关注模板本身，笔者所在的编辑部也是这样。在模板设计之初，它确实能够提升一定工作效率。随着时间的推移，这些模板的设计理念已经显得落伍、效率也非常低下。笔者总是在一边使用中，一边感慨如果可以少一些纷繁的格式控制命令，如果可以像填空一样通过几次简单的复制粘贴就可以把任何一篇论文编排成期刊的格式，那样该是多么惬意的一件事情。随着工作中对LaTeX规则的进一步学习和积累，通过实际编排中的比较，笔者发现同一种排版效果，往往可以通过不同的方式来编排，但是工作中的效率却是大大不同的。例如，LaTeX强大的自动编号功能，通过一个简单的命令即可实现章节、公式、图表、定理、参考文献等自动编号。有些模板没有使用自动编号功能，论文的每一次修改都会造成这些编号在文中顺序发生变化，仅仅是调整编号就是一项浩大的工程。例如，有些陈旧的模版文件处理标题的方式是＼vskip 10mm＼begin｛center｝｛＼large＼bf标题内容｝＼end｛center｝＼vskip 2mm，其实只用一个简单的命令＼title｛标题内容｝就能完成。事实上，通过不断的尝试，设计一个这样简便易用的模板，是完全可以办到的，并且可以大大提高编排论文的效率。

作为数学期刊的编辑，笔者对LaTeX模板的优劣给工作带来的影响更是深有体会。2009年，正值《数学学报》编辑部人员新老交替的岗位调整时期，稿件积压情况比较严重，编辑人员每天加班加点忙于编排稿件，而此时低效的旧模版更是让这一情形雪上加霜。笔者深切地感受到用一个低效率的模版编排论文就像拿着一把未开刃的刀去砍柴，此时的编辑部更加迫切的需要一个简洁、高效的新模版，正所谓磨刀不误砍柴工，而设计一个合适的模版正是磨砺刀锋的过程。

关于Latex的基础知识和在科技论文写作中的应用，已经有过很多介绍和探讨［4－12］，但是针对科技期刊 LaTeX模版设计的论文并不多［7，11，12］，有的只是简单的罗列模版，有的虽然看似全面，实则繁琐。一个好的模版设计必定是简洁、实用的，并能给其他设计者以启发，也就是说，它的设计理念必须是先进的。本文以《数学学报》为例，探讨什么样的LaTeX模版才是适合期刊编辑部发展需要的，并从多个角度介绍新模版实现的各类功能和优势。笔者希望将工作中取得的经验变成文字，促进国内期刊编辑部之间的业务交流，借此达到一个抛砖引玉的目的。

2 模版设计的步骤与方法

（1）文档类型文件的设计

设计一个简便易用、高效、适合专业科技期刊使用的LaTeX模版，首先要了解LaTeX源文件（以下简称tex文件）的结构（见图1）。通常tex文件包含三个部分：文档类型声明、导言（可选）、正文内容。“文档类型声明”用来指定文档的类型（包括系统自带的article，report，book等或自定义的其它类型），文档类型决定了tex文件的排版布局；“导言”用来完成一些特殊的任务，比如引入宏包，定义命令，设置环境变量等；“正文内容”包含标题和正文，也就是通常所说的论文内容。

图1 一般LaTeX源文件的结构

article是LaTeX中最常见的文档类型，一般对排版格式没有特殊要求的普通论文手稿使用这个类型来编辑即可。对于专业的期刊来说，通常对排版格式的要求更多、更严格，基本的article类型已经不能满足编辑部排版的需求，因此专业期刊使用的LaTeX模板往往设置的内容更庞大、更复杂（体现在tex文件的导言区），从而对于作者和编辑的LaTeX使用水平要求也更高。另一方面，也希望更广泛的作者群可以轻松使用编辑部提供的LaTeX模板，编辑人员可以从复杂的格式编排中解放出来，更多的专注于稿件内容本身的编辑。

基于以上的想法，笔者开始着手把模版中控制格式的命令和其他一些与正文内容无关的参数分离出来，将其单独编写成一个新的文档类型amse，通过它来管理和控制《数学学报》的论文版式。amse相当于是为《数学学报》量体裁衣，比article更适合编排论文。

（2）tex文件的主体设计

新模板包含文档类型文件amse和tex文件，这两个部分有机结合，相辅相成（完整模版请见《数学学报》主页www.actamath.com）。在新的文档类型amse下，tex文件只包含如下两个部分（不需要导言区）：

图2 《数学学报》LaTeX源文件的结构

通过这种格式与内容分开管理的模式，作者和编辑在修改论文内容过程中，完全不用理会期刊格式体例，减少了很多格式调整，甚至是误改等问题的产生。过去只能由专业编辑花上几十分钟才能完成的的套头工作，现在作者只需要几分钟的时间即可轻松完成。

设计模板的过程中，笔者研究并借鉴了美国数学会（www.ams.org）、欧洲数学会（www.euro-mathsoc.eu）旗下一些国际一流期刊的LaTeX模板：美国数学会会刊设计了自己的“类型”文件amsart，但是其tex文件比较杂乱，包含了很多重复的内容；欧洲数学会的期刊并没有重新设计属于它自己的类型文件，直接使用了系统自带的article，因此其tex文件的导言区包含了很多格式命令，但是正文内容相对简洁，对模板设计具有一定的指导性。与美国数学会、欧洲数学会等期刊模板相比，我们设计的模板具有更简洁、更高效的特点，同时对于作者的LaTeX写作也更具有指导意义。

3 新模版实现的功能和优势

（1）格式与内容分离，使作者自行排版成为可能

《数学学报》原来的模板由于没有实现格式与内容分离，导言区含有大量版面设置、格式体例的命令，见图3。

这样的模版根本无法交由作者自行排版，即便是编辑人员在使用中，涉及版面设置、格式体例的命令一旦稍有改动，再加上校对中不易被发现，也会出现一些不易避免的误操作。

图3 《数学学报》旧模版导言区

新模版将《数学学报》的版面设置、格式体例单独设计在类型文件amse中，作者只在剥离了格式的tex文件中操作内容，导言区只有一行（见图4），并且是可选项（如果作者不需要可以删去）。我们完全可以放心地将新模版交给作者自行排版，之前所担心出现的问题也都解决了。

（2）按照作者写作习惯重新定义格式环境，使作者容易上手

作者不需要知道《数学学报》的版式体例，也不必打开类型文件amse，呈现给作者的tex文件极其简洁易用，作者只需将标题区（如标题、作者信息、摘要、关键词、分类号等）信息填空式填入（见图5），然后将正文直接复制过来即可。

使用很简单，但是为了达到简洁简单的目的，笔者做了很多工作：按照期刊的格式要求重新设置了标题区和正文中常用的命令，这些复杂的设置都是在类型文件amse中完成的，丝毫没有出现在tex源文件中；充分考虑了绝大多数作者的写作习惯，对于作者常用的带有格式的环境命令，如＼title，＼author，＼section，＼begin｛theorem｝＼end｛theorem｝等，都被重新定义了，并被赋予新的含义。详细定义请见类型文件amse，本文仅列出定理环境的设置（见图6）。

为了让tex文件极其简洁，我们尽量将所有可能的设置都移入类型文件amse中。但是我们发现有些命令不适合放入amse中，比如编辑部自定义的简化命令，如 ＼def＼no｛＼noindent｝等，因为很多作者都会有自定义的命令，由于其命名的随意性，很有可能与编辑部自定义的命令重复，最终导致LaTeX输出文本的错误。因此，我们的LaTeX模版上也罗列了一些编辑部自定义的简化命令，仅为作者提供示例。

（3）提供完善的示例和备注，指导作者规范写作

图4 《数学学报》新模版导言区

图5 《数学学报》新模版正文标题区

图6 类型文件am se中定理环境的设置

为了让作者更方便地使用模版，同时也为了引导作者合理使用LaTeX、规范编写论文，tex文件将文字说明、tex示例以及备注三个方面紧密结合。如图7第一段所示，通过文字说明提醒作者如何排列并正确引用参考文献，同时将相应的tex命令穿插其中，更具指导性。而对于论文的几个重要内容，如章节、公式、定理、图表以及交叉引用等，我们也都给出了详细的示例和备注。作者还可以通过比较tex文件和运行后的文件，如通过图7和图8的比较，进一步掌握LaTeX的使用。

值得一提的是，基于长期大量的LaTeX编排实践，tex文件中的每一个公式、定理、图表等环境和命令示例都是我们精心为作者挑选的，具有更加简便和广泛的适用性。比如，新模版提供的公式示例（见图9）之所以选择＼begin｛align｝＼end｛align｝，而不是＼begin｛equation｝＼end｛equation｝，或＼begin｛eqnarry｝＼end｛eqnarry｝等，是因为在通常使用中＼begin｛align｝＼end｛align｝兼具后两者的优点，又摒弃了它们的局限：＼begin｛equation｝＼end｛equation｝一般用于单行公式；＼begin｛eqnarry｝＼end｛eqnarry｝多用于多行公式排列，但是它会导致等式两边间距太大，影响美观。

图7 tex文件中部分示例和备注

图8 运行后的部分示例和备注

图9 tex文件中公式示例

（4）方便的可维护性和可移植性，大大提高编辑工作效率

一个好的模版必须具有较强的可维护性，《数学学报》新模板投入使用的五年中，结合实际工作的需求，已对其进行了几十次大大小小的调整或改动，每一次调整都会在类型文件amse中做详细的备注。例如，《数学学报》一次关于调整参考文献顺序的经历。本刊论文参考文献顺序过去一直都是按照在正文中的出现顺序排列，后来编委会讨论决定更改为按照作者姓名首字母顺序排列。由于新模版早已对参考文献引入了＼cite｛｝命令，因此对于这样大范围的格式修改并没有增加太多的工作量。

同时，它还要具有较强的可移植性，新模板推出之后得到了多个期刊同行们的关注和效仿，在此基础上，有些编辑部已经完成了模板的移植并投入了使用，比如：中科院武汉物理与数学研究所的《数学物理学报》、中科院数学与系统科学研究院的《系统科学与数学》、中国系统工程学会等。

4 结语

近年来，随着工作中的不断实践，以及开展的一系列的编辑业务创新，新模版的设计是其中的一项工作。使用新模版的过程中，笔者真切地感受到它给编辑部工作带来的便捷，过去的各种使用问题和不便越来越少，越来越多的编辑同行也对它产生了兴趣。本文试图深入浅出地阐述如何运用LaTeX模版提高编辑效率，对于通常使用LaTeX排版的数学以及物理等期刊编辑，希望本文能提供一个了解和实践模板设计的简单途径，并希望通过本文的发表，为进一步提升我国数学物理等期刊的编排水平和效率略尽绵薄之力。

［1］数学学报英文版模版［EB/OL］.［2015－04－15］.http：//www.actamath.com/Jwk＿sxxb＿en/EN/column/column268.shtml.

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［3］欧洲数学会期刊模版［EB/OL］.［2015－04－15］.http：//www.ems-ph.org/journals/authorinfo.php？jrn＝jems.

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