摘要：可视化设计是科技期刊重要的科学传播手段，为了提升我国英文科技期刊可视化设计水平，探索具有中国特色的英文科技期刊出版模式。文章以Cell Research、Protein & Cell、Molecular Plant、Journal of Integrative Plant Biology（美编：蓝字斜体,下同）为例，采用个案研究法、内容分析法和对比分析法，对四种期刊科学可视化设计进行分析，归纳其设计规律与方法，总结成功经验，为国内科技期刊提供借鉴与参考。
关键词：科技期刊；可视化设计；融合出版；国际出版；科学传播
一、可视化设计研究现状
科学可视化（Scientific Visualization，SV），最早出现在20世纪80年代的计算机领域，也称计算机可视化。所谓科学可视化，就是将科学内容转化为视觉表征符号的一种手段，有利于内容的被理解、传播和再创造。在出版领域，从文字传播向图像传播的发展趋势已成为学术界的共识，科学可视化被视为提升科技期刊服务能力、传播能力和影响力的重要途径。国际一流期刊对科学可视化设计重视程度高、设计能力强、应用程度广，已成为国际一流期刊的优势。而我国科技期刊科学可视化设计起步较晚，与国际一流期刊还存在一定差距。国内英文版科技期刊，在对外学术传播时有着中文版期刊所不具备的语言优势，承担着我国学术出版走出去的重任，需要通过科学可视化设计，以图片形式呈现学术研究成果的原理、机制等内容，提高知识传播效率，加强与国际学术媒体传播接轨。
针对科技期刊科学可视化设计的研究主要分为理论层面和实践应用层面。在理论层面，学者王国燕（2014）从科学图像学的视角阐释了前沿科学成果的图像传播范式，构建了科学成果视觉表达的传播模型。盛怡瑾（2018）归纳了科技期刊科学可视化应用的服务层、辅助层、理解层、传播层4个层次。在实践应用层面主要从三个方面研究：1.科技期刊封面可视化设计，崔之进（2016）、周华清（2016）对世界顶级科技期刊的封面可视化进行研究，总结经验，为我国科技期刊封面科学可视化设计提出建议；2.科技期刊内容可视化设计，王国燕（2013）、谭玉姗（2015）对情报研究成果的可视化进行了研究，厘清了可视化的表现形式和难点热点。新冠疫情暴发后，周华清等（2021）对国内外一流期刊COVID-19相关研究成果的可视化设计进行分析，为国内期刊提供参考与借鉴。3.国内科技期刊科学可视化设计，杨石华（2020）以期刊Cell Research（蓝字斜体，下同）封面设计为例，借助多模态话语进行分析，指出了封面图像的概念化隐喻和可视化叙述对于科学期刊的封面设计的启示意义。王江蓬（2020）分析总结了科技期刊可视化出版的发展瓶颈，并为实现融媒语境下科技期刊可视化出版的困境突围提出对策。
综上所述，学界已普遍认识到科学可视化设计对于科技期刊的重要意义，在理论、应用与实践层面亦有诸多探索。但现有研究成果中，学者们的研究视角较为集中，研究对象多以国外顶级期刊为主，以国内科技期刊作为研究对象的研究也大多将国内科技期刊与国外顶级科技期刊进行对比。以国内科技期刊为对象，分析国内科技期刊封面可视化和内容可视化，归纳设计规律与方法，总结优劣势的研究尚需加强。英文版科技期刊作为我国对外学术出版的主要形式，总结其科学可视化的设计规律与成功经验，提升其出版水平，不仅可弥补国内英文版科技期刊可视化设计研究的不足，也对我国科技期刊走出去具有重要意义。
二、研究方法与样本选取
（一）研究方法
本研究以Cell Research、Protein & Cell、Molecular Plant及Journal of Integrative Plant Biology为样本，采用个案研究法、内容分析法和对比分析法，对四种刊物2022年的科学可视化设计进行分类整理、内容分析和对比分析，通过对四种期刊科学可视化的应用现状、形式类型、内在逻辑及科学可视化的兼容性进行研究，发现其科学可视化的设计规律和特征，通过彼此之间的横向对比总结优势与不足，为国内外研究者和科技期刊出版提供参考。
（二）研究样本描述
为了保证研究的代表性，本研究遴选的Cell Research、Protein&Cell、Molecular Plant以及Journal of Integrative Plant Biology基于以下依据：第一，所选研究对象均是我国主办的英文科技期刊，在Journal Citation Reports中位居中国主办的生物学刊物前列，分区均为Q1区，在中国科学院文献情报中心期刊分区中均属生物1区Top，能代表我国高水平英文科技期刊；第二，所选择研究对象均属于生物学领域，提高相互之间的可比性，以保证研究结果更具有代表性与应用价值；第三，四种英文版科技期刊均是重视科学可视化设计，在科学可视化设计上做出了积极探索的期刊，能够为其他科技期刊提供有效参考。为了保证研究的时效性，选择Cell Research、Protein & Cell、Molecular Plant以及Journal of Integrative Plant Biology于2022年1月至2022年12月发行的刊物为样本，研究其封面可视化设计和文章内容的科学可视化设计。（表1）
三、样本分析与研究结果
（一）普遍重视期刊的可视化设计
作为我国高水平生物类科技期刊的代表，Cell Research、Protein & Cell、Molecular Plant以及Journal of Integrative Plant Biology在2022年所发行的刊物封面可视化设计程度达100%，设计精巧，形式多样，能充分利用封面的科学可视化设计加强封面文章的传播效果，讲好封面故事，对推进塑造品牌形象、触发受众购买机制、构建期刊与受众良性的沟通具有积极意义。除极少数文章外，大部分文章都采用可视化设计对科研成果进行传播，以图片、图像的形式辅助呈现其作用机制、工作原理、工作模式等科学内容。四种期刊在发行传统纸质刊物的同时，建立了自己的官方网站，通过线上的方式实时更新研究成果，并搭建OA平台。受众通过OA平台不仅能即时获取信息，而且能同步浏览到相关文章高清的科学可视化内容图片，极大地提升了受众的阅读体验和传播效率。特别值得一提的是，Protein & Cell在静态科学可视化设计的基础上，部分文章还增加了动态的科学可视化视频，受众在OA平台点击播放即可观看，科学可视化设计的形式得到了丰富和拓展，用户体验得以提升。可见，四种期刊对科学可视化重视程度较高，可视化设计水平较高，可视化应用程度广泛。
（二）封面可视化设计具有兼容性
可视化设计是一种视觉传播手段，目的是提高知识传播效率，增强知识传播效果，其核心仍然是科学内容本身。因此，四种科技期刊在进行封面的科学可视化设计时遵循着一定的内在逻辑规律。首先，兼具科学性与趣味性。科技期刊作为学术成果发表的媒介，研究成果的科学性表达是前提，在此基础上加入趣味性的设计，吸引读者注意力，激发读者的好奇心和阅读兴趣，从而提高科学内容的传播效率，增强科学内容的传播效果。如图1所示，Cell Research杂志在封面可视化设计中京剧里的变脸主题反映了胚胎血管内皮细胞的命运转换；Protein & Cell杂志在封面可视化设计中，以抽象的方式将人类、猴子、老鼠的面部轮廓结合起来，表示PINK1对其的不同影响；Molecular Plant杂志在封面可视化设计中用渔翁打渔的画面表现了传统的非靶向代谢组学分析与植物中复杂的糖基化网络的关系；Journal of Integrative Plant Biology杂志在封面可视化设计中以红、绿两色表现某物质对不对称生长激素的反映，这一封面主体鲜明，且红绿两色是互补色，对比强烈能轻松吸引读者的注意力。其次，兼具专业性与艺术性。科学可视化设计是为了提高传播效率，增强传播效果，设计时必须保证专业性，突出学科特征，在准确传递科学内容的同时综合运用各种艺术手法、融合各种艺术形式提升封面设计的美感。图1四种科技期刊的封面可视化设计中，分别融合了中国京剧、西方立体画派、水墨画的艺术形式，JIPB杂志则使用了对比色的艺术手法，既保证了封面设计的专业性，又提升了封面设计的艺术性。最后，个性化与风格化兼具。个性化是指期刊有别于其他同类刊物的特征，风格化是指期刊一以贯之的类型特点，形成鲜明的期刊封面设计特征与风格有助于建立差异化的期刊形象，给读者留下深刻印象。图1四种期刊在封面可视化设计上都各有特色，做到了个性化与风格化兼具的设计效果。
（三）利用封面可视化设计强化期刊形象
本研究中的四种期刊的封面设计水平处于我国科技期刊前列，注重用封面可视化设计强化期刊的品牌形象，在版面设计与封面设计元素选择上具有诸多可借鉴之处。在版面设计上，Cell Research封面采用固定模式，底色和刊名等期刊基本信息保持不变，每期根据封面文章的不同搭配不同的科学可视化图片，且图片并不占满整个封面。而Protein & Cell、Molecular Plant和Journal of Integrative Plant Biology则不同于Cell Research，其封面采取满版型可视化版式设计，除了期刊基本信息保持不变外，期刊名称颜色也会根据封面可视化设计图片的不同而变化。Protein & Cell、Molecular Plant和Journal of Integrative Plant Biology的封面可视化设计显得更加灵活多变，由于可视化图片占满整个封面，因此更引人注目。而Cell Research因其版面设计的固定性，具有较好的延续性和系列性，能够不断加深受众对期刊的印象，强化期刊品牌形象。
在封面元素的设计使用上，Cell Research的封面设计多融合中国元素，如京剧脸谱、牛郎织女鹊桥相会等中国文化的典型代表，Molecular Plant和Journal of Integrative Plant Biology在封面设计中也常见水墨画的元素，这些封面设计极富艺术美感与东方神韵，是中国传统文化与现代科学结合的范例。而Protein & Cell在元素选择上更加丰富，除了前文提及的西方立体画派，还有西方文化中具有代表性的小天使元素等，在Protein & Cell的封面可视化设计中均有所体现（图2）。这种对封面元素兼容并包的态度，在一定程度上加强了Protein & Cell公平、公众、中立的学术态度和期刊形象。
（四）可视化内容优化阅读体验与增强传播效果
本研究中的四种科技期刊均是生物学类的科技期刊，在内容可视化设计方面需要呈现大量与生物实验相关的信息和数据，其内容可视化主要的类型有：生物结构可视化、过程/作用机制可视化、工作流程/策略可视化、模型/模式可视化、数据可视化。统计发现，实现可视化的形式按照自主设计程度从低到高分别为：照片和显微镜扫描图片、计算机自动生成、简约图形或简笔画辅以简短文字说明、漫画插画。
应用频率较多的是通过简约图形或简笔画辅以简短文字形式实现的可视化，利用图片、图像阐释作用机制、实验流程、工作原理等内容。这种形式简洁美观、清晰明了，在适应国际学术出版主流趋势的同时，对原本需要大量文字描述的内容进行压缩，极大提升了科学成果的传播效率，增强了传播效果。图3从左至右分别呈现了抗体的作用机制、EVs的生物发生和外泌体结构的示意图、病毒PsV5－锈菌－小麦互作模式图、影响植物根系微生物群落结构的因素及其对植物生长的影响。在四种刊物中应用最广泛的可视化形式，是通过照片（含显微镜扫描图片）形式或通过计算机自动生成形式实现的可视化，这类可视化设计方式，因其本身就是科学内容的基本呈现方式，不存在可视化设计的创新表达的必要性，因此未对其进行深入分析。
漫画插画形式是应用频率最低的可视化设计，漫画插画形式要求设计者具备更高的审美和设计能力，整体呈现效果更为夸张也更具风格化。在本次研究中，仅有Cell Research使用了少量漫画插画形式的可视化设计，如图4所示，研究成果用漫画辅助说明运动后的血浆对神经发生、神经炎症和记忆的影响。科技期刊在科研成果编辑出版过程中，可以适当使用漫画插画形式的可视化设计，能让读者眼前一亮，不仅有助于改变读者对科技期刊严肃乏味的刻板印象，同时也能优化阅读体验，增强传播效果。
（五）可视化设计存在的不足
通过对四种英文版科技期刊的可视化设计图分析发现，Cell Research、Protein & Cell、Molecular Plant和Journal of Integrative Plant Biology不论是可视化设计重视程度、可视化设计能力，还是可视化设计应用程度，都处于国内期刊中的领先水平。研究发现，四种科技期刊仍存在需要改进之处：第一，封面科学可视化设计需平衡好形式多样性和期刊延续性。Cell Research在封面版式设计中采用固定模式，底色和刊名等期刊基本信息保持不变，可视化图片根据当期封面文章内容设计，因而具有较好的延续性。而其他三种刊物可视化图片占满整个封面，期刊名称颜色等内容会根据封面可视化设计图片的不同而变化，导致期刊封面缺乏固定不变的记忆点，虽然封面设计多样美观，但是各时期发行的刊物缺乏延续性和系列性，一定程度上将弱化读者印象。第二，内容可视化设计形式相对单调。在四种刊物的内容可视化设计中，漫画插画形式的可视化设计数量极少，插画的视觉语言往往比纯文字、简单的图案和摄影作品更具有视觉冲击力和趣味性，但四种期刊仅有Cell Research偶有使用，而在其他三种刊物中几乎没有采用，使得期刊整体可视化形式不够丰富。第三，内容可视化设计程式化的现象。四种刊物的可视化设计都稍显程式化和模板化，没有进行专门的艺术化设计，因此弱化了记忆点和新意，难以和其他同类型科技期刊做出区分，不利于建设差异化、个性化的期刊品牌形象。第四，需加强新技术的可视化设计探索。尽管四种刊物建立了自己的官方网站，通过线上的方式实时更新研究成果，并建立了OA平台，受众通过OA平台能即时获取信息，同步浏览到相关文章及其高清的科学可视化内容图片。研究中发现仅有Protein & Cell使用了动态可视化设计，在线上平台增加了视频内容，一定程度上丰富了可视化的形式。从研究样本来看，目前四种期刊对前沿的融合出版技术应用较少，几乎没有采用AR、VR等新形式的可视化设计技术。
四、科技期刊的可视化设计启示
（一）注重用中国故事传播中国科学声音
科技期刊走出去既是科技期刊强化自身品牌形象的要求，更是我国科研领域提高学术影响力和话语权的重要组成部分。英文版科技期刊主要面向国内外相关研究领域的专业专家学者，发出中国声音，用中国化的语言讲述中国故事，在科技期刊走出去的探索实践中具有重要的意义。
科技期刊的封面是目标受众直接感知的视觉要素，在首因效应的影响下，科技期刊的封面设计成为传递期刊形象的主要因素。我国科技期刊应充分利用好封面的科学可视化设计，探索封面可视化设计的中国化表达。研究表明，Cell Research、Molecular Plant和Journal of Integrative Plant Biology已经进行了成功实践。第一，在封面设计元素中选用中国文化的代表性元素，如中国神话人物：第二，在封面设计时融入中国传统的艺术形式，如工笔画、水墨画，甚至是剪纸、书法等；第三，配色上采用“中国红”等具有中国文化特征的颜色。第四，在内容呈现上根据封面文章的具体内容，融入中国典故，如Cell Research杂志的鹊桥相会、Molecular Plant杂志的渔翁打渔等。上述四种科技期刊对国内科技期刊的可视化设计具有重要的参考价值，国内在进行科技期刊科学可视化设计时，可根据封面文章的具体内容，在学术出版中以文化自信为指导，采用中国元素的表达，在确保专业性和科学性的同时，为科学严谨的研究成果注入更多中国的文化内涵，讲好中国故事。在建设期刊品牌形象的同时，实现科学知识本身和中国文化的双重传播，增强中国的学术影响力。
（二）科学可视化促进国际学术出版接轨
研究表明，人类对于可视化视觉象元的处理加工优于文字，从文字传播向图像传播发展已经成为学术界的共识。对读者而言，通过科学可视化，科技期刊将晦涩难懂的专业知识以相对直观明了的形式呈现，一定程度上便于普通读者解读，知识传播效果与传播效率明显提升。而对相关专业学者而言，学术成果的交流不仅需要文字的陈述，更需要视觉化的设计来促进知识的传播与转化，通过可视化的方式辅助呈现研究成果的核心内容，很大程度上将促进相互之间的交流沟通。科学可视化不仅是科技期刊发展的必然趋势，更是科技类期刊提高传播效率，促进知识传播甚至提升科研成果转化的重要手段。
国际顶级科技期刊对科学可视化的重视程度和应用程度高，已经成为国际顶级期刊的出版优势之一。我国科技期刊的出版，尤其是英文版科技期刊，承担了我国学术出版走出去的重任，如何与国际科技期刊出版接轨是当前面临的重要课题，科技期刊的科学可视化设计是其中工作之一。因此，我国科技期刊需提高科学可视化设计能力，探索和丰富科学可视化设计形式，提升科学可视化应用程度水平，在国际学术出版中主动缩小与国际顶级科技期刊之间的差距，实现我国科技期刊与国际学术媒体传播方式接轨。
（三）利用科学可视化设计塑造科技期刊形象
科学可视化设计不仅可以提升科技类期刊知识传播效率，也是科技期刊建设差异化、个性化的期刊品牌形象的有效手段。长期以来，传统科技期刊因其内容的科学性、专业性、严谨性，形成了科技期刊重视发表科研成果，弱化科学成果传播的创新探索，在出版中形成了枯燥乏味、沉闷刻板的印象，不仅不利于科研成果的传播，也对科技期刊的品牌形象造成负面认知，在科技期刊品牌化建设中将处于不利位置。
国内科技期刊在可视化设计中，应探索灵活多样的可视化设计思路，提升科技期刊的趣味性，利用可视化设计塑造科技期刊个性，增强科技期刊的市场竞争力。在提升可视化设计的趣味性设计方面，不仅要多采用适合科研成果表达的水墨、典故、色彩、抽象艺术等形式，还可以加强漫画插画形式的应用。漫画插画的表现形式本身有灵活多变、夸张诙谐的优势，在传播科学成果原理的同时，拉近作者与阅读者的距离。相对于科技期刊来说，新颖的可视化设计形式，有助于提升科技期刊的品牌形象，获得读者、作者和专家的关注，从而提升科技期刊的学术品牌形象和市场竞争力。国内科技期刊在可视化设计中，应避免科研成果可视化设计的程式化和模板化，在确保研究成果传播的专业性和科学性的基础上，积极探索个性化的表现方式和丰富的设计形式，让科技期刊在同类型刊物中脱颖而出。
（四）加强新技术应用适应学术融合出版趋势
新媒体的出现为科技期刊的出版创造了新的出版形态，科技期刊与新技术的融合出版成为发展必然趋势。除了传统的纸媒以外，目前国内科技期刊的二次传播媒介还有微信、微博以及官方网站等，科技期刊在这些媒介上的信息呈现方式多为图文，读者对信息的接收和获取仍然是靠单一的视觉。据中国新闻出版研究院全国国民阅读调查课题组的研究显示，我国数字化阅读方式的接触率为79.4%，科技期刊在知网等数字出版平台的传播，在一定程度上满足了读者获取文献的需求，但在微信、微博等跨媒介平台的移动阅读的需求方面，读者更多的是浅阅读、泛阅读方式，在对研究成果的内容二次传播中尤其需要加强可视化设计，突出研究成果核心内容，利用图像、视频等方式进行科学成果的传播。
打造立体化的科学可视化设计形式，加强与数字技术的融合发展，既是科技期刊学术出版的发展趋势，也是适应新技术与新需求的应对策略。科技期刊应主动适应融合出版趋势，针对重点研究成果利用数字技术构建VR、AR影像，鼓励作者提供研究成果的背景、过程、创新的图片和影像资料，通过新技术实时加载，让原本静态的内容更丰富、更立体、更多样，让读者从单一的视觉体验转变为多方位的感官刺激，打造全方位、立体化的阅读体验，激发读者在阅读时的主动性、参与性、积极性，从而提升科学知识的传播效果。
五、结语
通过对四种科技期刊从封面到内容的科学可视化设计分析，可以看出国内英文版科学期刊的科学可视化有较大发展，可视化设计重视程度提高，在可视化设计的中国化表达方面作出了积极探索，也积累了较多可供借鉴的经验。研究中也发现国内英文版科技期刊还存在一定的不足，需要相关科研工作者和科技期刊经营者进行积极探索。本研究弥补了国内英文版科技期刊可视化设计研究的不足，为国内科技期刊的对外出版与可视化设计表现提供了参考，但也存在一定的不足，以英文版生物类科技期刊为研究样本，未能呈现国内英文版科技期刊可视化设计全貌，希望有更多的研究投入到这一领域中。
国家社科基金2021年度一般项目“重大突发事件的应急出版与学术媒体动员机制研究” 项目编号：21BXW085；福建工程学院社科项目“重大公共卫生事件下健康传播的信息可视化呈现和传播效果研究” 项目编号：GY-S22078
参考文献：
[1]刘晓强.科学可视化的研究现状与发展趋势[J].工程图学学报，1997（Z1）：128-134.
[2]王国燕，姚雨婷.顶级科技期刊封面可视化及典型案例研究[J].出版科学，2015，23（02）：46-50.
[3]王国燕，汤书昆.前沿科学成果的图像传播范式[J].中国科学技术大学学报，2014，44（09）：754-760.
[4]盛怡瑾.可视化在科技期刊出版中的应用[J].中国编辑，2018（11）：72-77.
[5]崔之进.世界顶级科技期刊封面艺术学研究及对我国的启示[J].中国科技期刊研究，2016，27（02）：136-141.
[6]周华清.科技期刊封面科学与人文融合设计——以Cell系列期刊为例[J].中国科技期刊研究，2016，27（10）：1028-1035.
[7]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）：1472-1476.
[8]谭玉珊，高辉.从可读走向可视——论情报研究成果的可视化[J].情报理论与实践，2015，38（11）：18-22.
[9]周华清，李小霞.中外医学类期刊科学可视化设计比较研究[J].出版科学，2021，29（04）：32-41.
[10]杨石华，纪之文.期刊认同的视觉修辞：基于Cell Research和Cell封面的分析（2009—2018）[J].编辑之友，2020（04）：94-98.
[11]王江蓬.融媒体语境下科技期刊可视化出版的实践进路、发展瓶颈及突破策略[J].中国编辑，2020（12）：112-116.
[12]朱天泽.基于认知中介模型的时政数据新闻传播效果研究[D].武汉：武汉大学，2019.
[13]王柯颖，刘东霞.基于信息可视化探析包装设计的信息转译与视觉表达[J].艺术与设计（理论），2022（12）：57-59.
[14]陈千雪.视觉文化语境下插画图像语言在书籍封面设计中的应用[J].艺术与设计（理论），2021（08）：42-44.
[15]中国新闻出版研究院全国国民阅读调查课题组.第十八次全国国民阅读调查主要发现[J].新阅读，2021（05）：7-9.
版权声明：【除原创作品外，本平台所使用的文章、图片、视频及音乐属于原权利人所有，因客观原因，或会存在不当使用的情况，如，部分文章或文章部分引用内容未能及时与原作者取得联系，或作者名称及原始出处标注错误等情况，非恶意侵犯原权利人相关权益，敬请相关权利人谅解并与我们联系及时处理，共同维护良好的网络创作环境，联系邮箱：603971995@qq.com】
