学术期刊编辑践行国际科学与工程可视化初探

2018-06-07倪爱香

传播与版权 2018年4期

倪爱香

科学可视化（Scientific Visualization，SV）是由美国计算机科学家布鲁斯·麦考梅克（Bruce H.McCormick），在1987年的美国国家科学基金会图形学、图像处理与工作站顾问委员会上提出并倡导。在首届（1987年）“科学计算之中的可视化”研讨会报告中所阐明的一点就是，可视化具有培育和促进主要科学突破的潜力[1]。在科技高速发展和进入微观世界的信息时代，科研工作者不再满足于使用黑白线条对数据、现象、实验结果等的诠释和表达，具有艺术性的、更加严谨简洁、准确清晰、能够吸引读者目光的国际科学可视化应运而生。已有学者对国际顶尖学术期刊在封面设计方面做过比较深入的研究，例如：崔之进博士对世界顶级科技期刊CNS（Cell、Nature、Science）封面设计进行了艺术学方法研究，提出我国科技期刊封面设计需要提高“Cover Story”的应用率，促进期刊封面与中国元素这两种异质文化的融合，在世界范围内多维度、立体地传播中国最新的科研成果[2]。王国燕博士团队在2016年4月应邀参加第十四届公众科技传播国际会议（Public Communication of Science and Technology Conference，PCSTC），并发布最新研究成果[3]。知易行难，笔者熟悉高端三维设计软件PRO/E，曾从事精密产品设计多年，故结合从事期刊编辑工作的经验，提出如何将“昔时王榭庭前燕，尽早飞入寻常百姓家”，作为引玉之砖，与同行分享。

一、传统服务的编辑业务向国际接轨

在学术期刊中，稿件的内容表达方式有文字、图形、表格三种类型，图形是论文内容中不可或缺的三元素之一，它能突破语种的限制，是文字描述的有力补充。图形表达一般根据作者所在的专业和研究方向而划分，还取决于作者的计算机应用的功底、熟练程度和使用习惯。在TK（能源与动力工程）、TN（电子技术、通信技术）、TP（自动化技术、计算机技术）、TM（电工技术）等研究领域的学术论文中，比较常见的论文插图有工程数据图、照片、示意图等。包括总体方案图、布局图、协调图、结构图、原理图、电路图、总装配图等；对于绘制这种类型的工程图，必须遵照相应的标准，按照《画法几何与工程制图》《机械制图》等规范绘制而成。数据图一般包括曲线图、直方图、饼图、仿真图等，是由专业数据分析软件计算模拟出的图形，这类图形是通过若干数据模拟出的一个普遍规律，用于透过样本分析事物的本质，是在输入实验所得数据后由计算机应用软件自动生成的图形。照片是指拍摄的各种图像，包括电镜图（SEM）、显微拍摄图、凝胶成像、荧光显示等。这类图像用于描述实验对象的形态、结构来揭示原理或现象，是实景拍摄而成。对于示意图，如框图、模型图、拓扑图、流程图等，使用比较常用的绘图软件如AutoCAD、Origin、Visio等来实现常规的图形表达。

当今世界的竞争，说到底就是人才的竞争，要将本土化的科研成果传播平台走向国际舞台，急需培养和造就善于利用新技术，或者更出色地运用传统技术来提高期刊的竞争力，具有卓越的内容创意设计能力、优秀的平台运营管理能力以及出众的协同能力和战略思维，视野开阔、知识广博，勇于创新的综合型人才。

要想将自己经营的学术期刊打造成“思想精深、艺术精湛、制作精良”的精品，将学术期刊做到真正的“秀外慧中”，对学术期刊编辑的业务能力提出了更高的要求。

目前，我国的英文期刊，在“国际影响力提升计划”的支持下，与Springer、Elsevier、Wiley-VCH、Taylor & Francis、Nature、Oxford Univ.Press等国外出版社合作，取得了骄人的成绩[4]。同时，我们也要认识到，作者、审者、编委会等的国际化都是形式上的，科技期刊内容国际化才是核心要素和最终目的[5]。培养编辑科学绘图和可视化设计能力，既能增加编辑的成就感，又能彰显编辑对期刊的学术贡献。

二、国际出版社对作者提出封面科学可视化邀请

诚然，一个没有经过任何设计的封面构图，对科技期刊内容所承载的科技信息本身可能不会发生直接的危害，但确实有碍这些信息的传达[6]。

学术期刊封面是科研成果视觉传播的重要窗口，封面故事既突出了科技期刊的严谨，也不乏艺术创作的灵动，封面故事充分彰显了学术期刊的感染力、特色、学术内涵，体现了期刊总体风格与学术定位[7]，国际顶级期刊CNS封面故事文章被引用次数要远高于其他非封面故事文章[8]。笔者近期初审的三篇博士的综述论文，文中各引用了8个原文献里制作精美的插图，尽管这样多的插图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许可，但反映了这些作者对科学可视化配图的关注，也说明科学可视化配图对年轻高学历作者有较大的吸引力。然而，现在国内只有约5%的学术期刊封面是和期刊文章有关的图片[9]，图片的表达也不尽如人意。目前，我国中文科技期刊尚处于科学可视化的初级阶段，与国际顶级科技期刊相比还存在较大的发展空间。

发达国家教育体制和人才培养机制为科学可视化发展创造了条件，国际出版社在科学可视化方面起步早，当今美国科学可视化已科普到所有科研人员，成为科研人员展示科研成果的基本技能，如美国帕森斯设计学院的Viktor Koen，美国科学促进会的Chris Bickel；医学领域可视化专业机构Threestory Studio等[10]。国内也有部分学者，如北京大学新材料学院的潘锋教授，收到Advanced Energy Materials（2016，Vol.6，No.18）的封面可视化设计的邀请，将论文配图提供给国际知名期刊，成为纳米前沿的封面故事[11]。由此可见，越来越多的国内科研团队和设计公司的科学可视化设计作品已经被国际出版社认可并采用。

三、读者对论文高质量配图的需求

视觉是人类获取信息的主要通道，80%以上的感知信息和至少50%大脑皮层接受的信息是与视觉有关的[10]。

通过一次对读者的采访可见，国际科研人员和研究生对论文配图相当关注：卫斯理大学天文学研究生Jesse Shanahan说：“我会翻翻文章中的图表，试着锁定最重要的一两张图，并确保自己弄明白这到底表达了什么”；德国马普研究所太阳系研究员Cecilia Tubiana认为：“我通常会看下图表，这会让我对文章有个初步印象”；密歇根大学环境健康学博士生Kevin Boehnke表示：“我会跳到图片和表格上去，从而抓住对数据的感觉”；塔夫茨大学发展生物学博士生Gary McDowell说：“我发现补充图表常常会提供出最为奇特有趣的结果”[12]。以上事例说明，论文的配图能唤醒读者的阅读兴趣，无论是展示了肉眼不可见物体的照片，还是以简约优雅的方式表现复杂信息的插图，都能向读者展示那些通常用言语无法表达出来的信息。国际读者对论文配图高标准高质量的要求，也催生了学术期刊国际科学可视化的发展。

四、编辑业务向高附加值的服务聚集

高附加值不是一个概念的炒作，更不是一个时髦的口号。高附加值是一种细节上的无微不至，技术上的精益求精，服务过程中的尽心尽力[13]。

学术期刊编辑的高附加值服务，体现在解决部分作者“科研能力强，配图能力弱”的短板，将作者的研究成果信息转译成精美绝伦、有版权的作品。将前沿的科研成果设计、制作成触及读者心智的表达，为作者提供更深层次的服务，为读者提供更高的有鉴赏价值、灵感撞击的触动。

专业学术期刊编辑大部分都是从科研队伍转换编制而来，具有一定的科研背景，能够有效实现“刊、学、研”的有机互动，能够深入主办单位的科研团队，走访重点实验室的首席科学家，切实发挥科研成果传承的桥梁和纽带作用。本刊编辑部计划将本研究所的具有核心竞争力的科研成果，精准、艺术地进行科学可视化论证，设计成高附加值服务的作品：学术期刊的封面图片，向科学共同体展示，向社会大众传播。

（一）工程图插图的二维转三维表达

在本刊第4卷第1期的第52页，作者投稿时提供的原始模型图如图（a），若将该图作为草图，用于内部交流，是清楚明了的，但作为学术期刊的插图，有多处不足。经过本刊副编审初审后，提出下列修改建议：（1）高度方向的尺寸数字字头向左；（2）将平面二维图改为三维图进行标示。作者按照修改意见重新绘制后提供的插图见图（b）。由此例可见，修改后的论文插图体现了表达的专业性和规范之美。

（二）论文配图的伪彩色处理

图片的表达不仅是列举实验结果，而更重要的是激发读者对实验现象的观察和审视。伪彩色处理是指将黑白图像转化为彩色图像，或者是将单色图像变换成给定彩色分布的图像。由于人眼对彩色的分辨率远高于对灰度差的分辨率，所以这种技术可用来识别灰度差较小的像素[14]。

分布在期刊论文中的黑底色插图，无论是选用黑白印刷还是选用彩色印刷，通过学术期刊编辑伪彩色处理后，都能够提高读者对图像的细节的分辨能力，同时提高论文配图的视觉吸引与期刊整体美感。

（三）封面图片的可视化设计主题素材的选择

国际顶级期刊的封面文章，通常是由编辑部或编委会从当期发表的论文中评选出的创新性较强、学术价值较高的比较有代表性的文章。从评选通过的文章里挑选出制作精美的插图，然后邀请文章作者制作期刊封面图片。按照视觉效果优于科学原理的原则设计这些封面图片，也有直接采用实景现场拍摄的图片。本刊封面图片可视化设计的构想，基于本研究所在生物质能源高值化转化与规模化利用；在天然气水合物成藏理论与开发；在海洋能、深层地热规模化发电；在分布式可再生能源独立系统；在太阳能直接利用功能材料等方向取得的卓越科研成果作为主题素材，设计成本刊的封面故事，睿思夺魂、绚彩夺目，形成科研成果价值的溢出，促进增值效应的延伸，对扩大本研究所的知名度和社会影响力具有重大意义。

（四）Cover Story设计实施途径

封面设计的实施一般有三种途径，其一：作者在接受编辑部邀请后，委托专业设计公司设计，例如松迪科技具有丰富的论文配图和封面设计经验，其设计团队应邀创作了包括CNS在内的期刊封面几百幅，论文配图作品约千幅[11]。其二：编辑部邀请专业的艺术设计师设计，例如世界化学领域顶级期刊Angewandte Chemie编辑部邀请崔之进博士设计主题封面[15]。其三：作者与编辑互动设计，例如《化学学报》采用的方法是首先邀请作者设计，再在作者设计的基础上进行修改、调整和再设计，直至达到预期效果。

（五）学术期刊编辑继续教育内容的升级

2008年以来，出版专业技术人员72学时的继续教育培训持续了9年，对于新入职的编辑，参加每年的继续教育，学习新的标准、关注行业发展动态，学习办刊的先进案例，对更快地适应编辑工作，完成出版任务，是值得称道的途径。但是对于较为资深的编辑，每年参加这样例行的培训，总是觉得收获甚微，期望在培训中能使自己的业务技能得到提升。若将科技绘图软件Adobe Photoshop、Adobe Illustrator、Autodesk Maya等，从基本命令开始，由浅入深，循序渐进地加入培训课程，为有意在科学可视化方面进一步提高的编辑提供学习交流的机会，这一举措，对提高专职编辑的业务技能和对艺术的鉴赏和表达能力，对在学术期刊的科学可视化设计中储备技术和执行力是一种有效的、可操作的尝试。

（六）构建学术期刊科学可视化设计联盟

学术期刊科学可视化设计联盟，旨在促进学术期刊科学可视化设计工作者的交流与合作，提高学术期刊的学术质量和整体水平，扩大和提高学术期刊的服务范围和服务能力。学术期刊科学可视化设计联盟，是为了实现资源共享、学术交流的目的而组织起来的联合体，是促进学术期刊发展的一种新的模式，是提升学术期刊国际影响力的一个积极探索。学术期刊科学可视化设计联盟，标志着我国学术期刊科学可视化形成了政府、学术、科研、社会的合力，为中国学术期刊在科学可视化方面实现自主创新和跨越式发展提供了凝聚力。

五、结语

科学可视化绝不只是简单的数据表达，旨在剖析科学研究美的真谛，实现科学研究的成果与艺术美的有机融合，将更多的科研成果美轮美奂地展示和传承；学术期刊编辑践行科学可视化，旨在全方位增强期刊的核心竞争力，吸引我国的科研人员把论文写在祖国大地上，让卓越的中文学术期刊冲破语种的限制，更具震撼力地推向广阔的世界舞台。

[1]科学可视化[EB/OL].http：//baike.baidu.com/link?url=e2mFNhxSnPDZmnQ-wxZtb-JH63QhOUExeuv1jGq AcRt2Ce1-VzTMeyhWCA-07tAo-NKSrj9RvgY9swYdsNDtx_.

[2]崔之进.顶级科技期刊封面的中国元素研究[J].中国科技期刊研究，2017，28（2）：99-104.

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

[4]刘扬.中国社会科学学术期刊“走出去”经营战略研究[J].中州大学学报，2014，31（3）：80-84.

[5]刘建超.科技期刊国际化的内涵与实现[J].编辑学报，2001，13（4）：216-217.

[6]杨小复.科技期刊封面设计的三条美学原则[J].华中理工大学学报（社会科学版），1999（4）：124-125.

[7]丁佐奇，郑晓南，吴晓明.国内外学术期刊封一图片的调查分析及启示[J].编辑学报，2011，23（1）：25-27.

[8]王国燕，程曦，姚雨婷.Nature、Science、Cell封面故事的国际比较研究[J].中国科技期刊研究，2014，25（9）：1182.

[9]王国燕，姚雨婷，程曦.顶级科技期刊封面故事及图像创作者的案例研究[J].编辑学报，2013，25（6）：534-537.

[10]王国燕，汤书昆.论科学成果的视觉表达——以Nature、Science、Cell为例[J].科学学研究，2013，31（10）：1472.

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

[12]打开学术论文的正确方式[EB/OL].[2014-04-03].http：//www.360doc.com/content/16/0403/22/14498325_54763 9651.shtml.