跟着顶刊学绘图（1）｜高分机制图的绘图窍门在哪里？

2023年的国自然基金评审已经落下帷幕，很多申请人已经开始从失败中总结经验了。考试时有所谓的卷面分，那么，课题申报、基金申请、论文投稿时，优美、精致的作图就是“卷面分”：一张标准机制图既能让审稿人一目了然的知道我们的研究工作，也能让整个标书显得高大上，给评审专家一个好的印象。

关于机制图的绘制，比较建议用AI软件，但是很多作者并不太会操作。也不清楚高分机制图究竟有什么特点，今天我们就以一副Nature曾发表过的机制图为例，分步骤拆解高分机制图究竟怎么画。

2020年6月24日，Nature杂志发表了耶鲁大学医学院Aaron Ring课题组的研究文章：IL-18BP is a secreted immune checkpoint and barrier to IL-18 immunotherapy，研究报道肿瘤微环境中产生的 IL-18 结合蛋白（IL-18BP）可能充当分泌型免疫检查点，限制了 IL-18免疫治疗的效果，而Aaron Ring团队改造后的IL-18变体（DR-18）能有效避免被IL-18BP中和，并与IL-18受体亲和，介导下游信号转导。以下就是其研究的配图：

图片来源：Nature(IL-18BP is a secreted immune checkpoint and barrier to IL-18 immunotherapy). https://www.nature.com/articles/s41586-020-2422-6

看上去很复杂，但我们来拆解一下这幅图形，可以看到是由下列元素组成的。这样看是不是简单多了？

01  绘制方法

元素1

在左侧工具栏选择“矩形工具”，拖拉出一个矩形（填充色值：#F5E2DF），将鼠标放置在矩形四角上，拖动调整成圆角矩形。

元素2、元素3

选择“椭圆工具”，按住shift拖拉一个正圆（填充色值：# 63AA39）

选择“多边形工具”，拖拉同时按住键盘⬇️键可减少边数，绘制一个三角形（填充色值：#40649B）

按住alt拖拉复制一个刚绘制好的三角形，将其置于绿色的圆形之上，同时选中两个图形，点击共工具栏“形状生成器”，按住alt键，待鼠标末尾“+”变“-”时，选择需要删除的图形部分，生成元素2。

元素4

选择“椭圆工具”，按住shift拖拉一个正圆（填充色值：# 1F7F74）

元素5

实线箭头：打开画笔面板，点击“画笔库菜单”，选择“箭头”-“箭头_标准”，选择箭头1.08的画笔绘制一个箭头。选中该箭头，打开描边面板，将配置文件选择为“宽度配置文件4”，并点击镜像，一个尾部尖尖的箭头就绘制好了。

虚线箭头：选择基本画笔绘制一条直线并选中，打开描边面板，粗细设置为5pt；勾选“虚线”，虚线数值设置为5，间隙设置为3；尾部箭头形状选择为“箭头7”，缩放至30%；将配置文件选择为“宽度配置文件4”，并点击镜像，一个尾部尖尖的虚线箭头就绘制好了。

元素6

绘制一个矩形（无填充，描边色值：#ABABAB），点击钢笔工具，绘制若干曲线并设置好描边颜色，将矩形和曲线进行组合完成元素6的绘制。

元素7

绘制一个大一点的椭圆（描边色值：#82A5E3；填充色值：#B4CEE4）；再绘制一个小一点的椭圆（填充色值：#82A5E3），将小圆置于上层，并将两个椭圆进行组合。

元素8

绘制方法同元素7；大椭圆（描边色值：# C66A7B；填充色值：# D893A1）；小椭圆（填充色值：# C66A7B）。

元素9

先绘制一个矩形，然后用钢笔工具绘制一个半弧形，在描边面板中将端点设置为“圆头端点”（色值：#1F7F74），将两者进行组合。

元素10

绘制大小两个正圆（描边色值：# DDBF67；填充色值：# F5E5AB），使用形状生成器将两个正圆合并生成元素10。

元素11

用矩形工具按住shift绘制一个正方形，点击四角拖拉成圆角（填充色值：#A685CB）；用钢笔工具绘制一小段弧形（描边色值：# 797474），将两者进行组合。

元素12

绘制一个矩形，按住四角拖拉成圆角矩形（无填充；描边色值：#ABABAB）；再绘制三个矩形（色值：#A685CB ；# 1F7F74；# 63AA39），进行组合得到元素12。

将上述12个元素进行组合排列并添加文字，得到如图所示的机制图。

 

02 绘制技巧

  • 基金标书的申请一般需要1-2张分子机制图；
  • 标书中的机制说明图也可以从经典文章中找一些图片，略加修改后直接使用，但不建议用文献中的机制图；
  • 绘制开始要学会拆解图形元素，这样就能将复杂的绘图简化
  • 箭头如果指的是上下游的关系，应该在箭头处说明上下游是促进还是抑制的关系；
  • 图片尽量做到精简，一目了然。

用图还是用表？科研数据如何视觉化呈现才更易读？

不论在何种科学期刊，通过更清晰、更合理的视觉化呈现，更有利于文章被接纳，信息也更有利于读者理解和采用。在一篇科研文章中，有些类型的信息既可以用图也可以用表格来呈现，这时应该选择一种能最有效传达研究中关键信息的形式。究竟什么时候用图，什么时候用表？以及如何让图表更易读？今天我们就来为大家详细解答一下。
什么时候用图？什么时候用表？
图和表各有优势，相互补充。因此要带有一定针对性和目的性地去插入，对图片和表格的选择要根据论文的内容和表达而定。图的特点是直观，可以清晰地反映事物的发展规律或变化趋势，有效地展示复杂结果；表的优势在于准确反映数据大小，方便列举大量的数据或资料，并展示数据的统计学属性，便于定量地了解结果。

对于科技论文而言，图或表的选择，应以表达结果的需要而定。

如果强调以精确的数值展示大量的数据，就采用表格形式；如果强调展示结果的分布特征或变化趋势，则采用插图形式。具有明显规律性或变化趋势的数据结果，通常推荐采用图形展示。而作者可以根据数据和观点选择唯一的最适合的表达形式。下面是Andrew Abela 博士的图表建议，大家可以参考选择：

 

图片来源：https://extremepresentation.typepad.com/files/choosing-a-good-chart-09.pdf

在表达方式上，尽可能使用最紧凑的格式，也就是说，相同的数据信息要么用图，要么用表，千万不要两种都用而导致重复表达。在构建数据图表的时候，要权衡数据的完备性和重要性，不要把图表弄得过于复杂。必要时要把一个大的数据表按照类型分成几个小图表，这样读者在阅读的时候，重要的数据一目了然。

如何让图表更“易读”？
在阅读时通篇的文字表达形式会因为表格的插入而引起读者脑中不到一秒的空白，换句话说，会因为图表的出现重新引起读者对论文内容整体的阅读兴趣。所以图表的内容和视觉效果一定要重点突出且尽可能的利用这个部分来表达比较重要的核心内容。医学论文属于专业性比较强的论文，在论文的每一节每一段甚至每一句，都会多频率的出现专业性词汇。医学论文阅读起来本来就乏味，所以在插入图表时要尽量简单明了，避免具有一定长度的文字形式的出现，以免给读者造成图表理解上的困难。对于学术性和专业性极高的医学论文来说图表在论文中的地位非常高，它能用最少的文字快速清晰地表达作者的观点。如果能够通过整齐美观的图表清晰明了地展示研究结果，定会使审稿人眼前一亮，从而会大大增加论文被接收的概率。

最后，总结一下，好图表的三个标准

论文写作老卡壳？可能是你搞错了写作顺序！

我们在阅读一篇SCI文献时，会发现其通常是按照Title Page, Abstract, Introduction, Materials and methods, Results, Discussion, Acknowledgments, Refences的结构来成文的，同时我们下载的各种模板也是按照这个结构顺序来排列的。因此，很多小白会理所当然的默认这个顺序就是写作顺序，从而导致一个摘要或前言就能“卡”数月。

那么，SCI写作究竟应该按什么顺序来才更合理更顺手呢？今天给大家介绍一个常用的思路，帮你在最短的时间内搞定论文初稿。

首先，我们必须要明确一点：

论文的写作顺序并不是按照他们在文章中的顺序来的

而是根据你的科研成果和科研主题来进行的

正确的论文写作顺序

Materials and methods

那么围绕这个核心要点，我们可以很明确的get到，论文第一步其实是写Materials and methods部分，这部分基本还原了你的实验protocol。直接对研究方法，做了什么实验，取得了什么结果进行一个客观阐述即可。这一部分的要点主要集中于阐述实验方法和数据处理方法这两块。

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Results

写完了实验部分，再开始写结论和讨论部分。也就是分析实验结果，根据这个结果探讨各种可能性。这一块需要你直白告诉读者你的发现，可以在这一部分灵活地使用图片、表格以及文字将你的研究成果展示出来，来体现较强的前后逻辑性。

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Discussion

讨论了实验结果之后当然是要做一个结论了。这一部分很多作者会和Results混淆，这里为大家区分一下：Results部分主要是对应method部分所产生的研究结果，而Discussion部分主要是回答这些问题：Results中的数据表明了什么规律？是什么样的原因导致了数据的这个走势？这个趋势说明了什么问题？预示着未来有什么变化？你是不是排除了一些不好的数据？为什么？这种研究方法的缺点是什么？改进空间？

所以说Discussion部分的写作要点是让读者能够正确地理解你的研究成果，以及认可其在该领域中的位置或地位。写好这一部分，可以更好地“推销”你的研究成果，让你的文章顺利地被接收和发表。

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Conclusion

这一部分是对整个研究的概括总结，诸如要重新强调研究主题及其重要性，再次声明主要论点并简述如何得到这些论点的过程，尤其指运用了哪些方法、视角等。指出研究结果怎样回应前文前言提出的研究问题，点明在哪些方面扩展了现有研究，还有概述整个研究的局限，以及日后可以开展哪些方面的工作。而这一部分与Results的区别在于：Results的内容一般包括实验或观察的数据、效果等；Conclusions的内容一般是通过结果分析得出的主要结论或推断，以及建议等。

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Introduction

前面的工作全部做完之后，文章的大部分已经完成，这时就可以写Introduction了。Introduction这个部分主要是要说明以下三个问题：研究领域是什么；为什么要选择这个领域；研究对这个领域有多重要。Introduction通常占论文总字数的10-15%，例如，如果你的论文总字数是3000，那么你应该把Introduction定在400个字左右。之所以要把Introduction放在这么后的位置，是因为在看到论文大局之前，很难弄清楚在论文的Introduction部分到底要放什么内容。

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Abstract

这一部分也是基于文章的正文进行总结概括。但是它与Introduction又有所区别：Abstract是对论文的总体概括，通常包含研究结果、方法、结论等精华信息。对于时间有限的科学家来说，这一小截摘要是他们判断文章是否可读的线索，也是读者考量付费文章的指标。此外，期刊编辑也会根据摘要来决定论文是否送审。Introduction则是放在文章开头，交代研究背景，有助于读者理解研究动机。具体来讲，作者要依次阐明研究主题，综述相关文献，讨论现有研究的不足，引出研究问题，最好再以研究目标结尾。

摘要既要概括文章的主要内容，又要让读者产生读下去的兴趣。而引言则为研究问题提供详细的背景说明，方便垂直领域以外的读者理解。从结构上来看，摘要中包含的研究方法和结果两部分内容是引言中没有的。

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Title

最后，重中之重，给你的论文取一个“吸睛”又高度浓缩概括论文重点的标题。好的标题需要满足两点：第一，立意明确，一目了然，单从文字表述我们就知道文章所讲主题。第二，层次鲜明，字字珠玑，题目用词干净，没有赘余的词，拼接在一起就显得条理清晰，层次感顿生。Title部分的“套路”就是单刀直入地把最关键的词串联表达出来，给读者一种开门见山的感觉。

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key words

Key words是从论文题目、摘要和正文中选择最能表达出论文主题特色的专业名词术语，因此放在Title后面来完成。关于关键词的作用和写作要点，我们在之前的推送中已经作为专题为大家讲解过，这里就不再赘述，需要的可以点击查看：《Key words 有多关键？如何有效使用关键词优化论文写作》。

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References以及Acknowledgments

最后就是补足References以及Acknowledgments两部分。

References为问题提供背景，为方法提供出处，为结论提供依据。赞同和尊重同行的观点及发现，为读者提供更多信息来源以供查阅，使读者能够更好地理解你的研究成果。

Acknowledgments这部分一般会在文章的末尾。我们通常可以在致谢中感谢以下的内容:自己的实验室，帮助自己修改论文的人等。

这样的一整个顺序下来，是不是感觉行文通畅又容易？最后我们建议作者在写 SCI 论文还要考虑的几点：检查是否别人已经写了类似文章？文章思路是否有创新性？论文的内容是否表达正确？新手写 SCI 有哪些问题需要提前规避？这样才能最大程度保证论文的通过效率，少做无用功。

科研太单调？那是你还没get怎么用艺术诠释科学！

在科研的道路上，每一个精心设计的实验可能带来振奋人心的科学发现，也可能带来精彩绝伦的艺术作品。一张精美的科研配图，其实是在将“理性”与“感性”相结合，从不同的角度出发，以艺术的形式来解读科学之美，让大家更加直观地感受研究者所产出的科研成果魅力。

那么究竟如何来评判一副科研插图的质量？

科研插图首先需要满足的是期刊的审美标准，但期刊的审美并不是终极诉求。由于论文需要在全球的科学家中传阅、交流、讨论、为后续的科学研究奠定基础，在不同语言、不同国度中，图像的审美要面对的是更多阅读者的感观，是否有吸引力、是否有效起到信息交流传递的效果，这是科研绘图隐性的审美诉求，也是最为关键的评断标准。

我们在绘图经验中总结处优秀的论文插图应该有以下特点：

  • 图片大小合理，清晰/美观；
  • 坐标轴有标注和单位；
  • X轴不要有留白，Y轴可以有留白；
  • 有图例、网格；
  • 所有汉字、字母、数字的字体大小合适，一般与正文字体相当或小一号；
  • 同一篇文章内的风格要一致，比如坐标轴与图片边界的距离一致，这样图片显得整齐；
  • 配色是点睛之笔。

如何制作一副兼具艺术性与科学性的优质插图？

2020年，Nature曾发表了一篇题为“Illustration: get your research the attention it deserves”的文章，其中采访了三位科研绘图大牛提供经验，我们在此编译以供大家参考：

FIONA NAUGHTON: 善用类比

我习惯利用比喻或类比来阐释我的研究。比如曾经为了解释一种特定的细胞膜蛋白如何输运胆汁酸底物，我画了一幅猫与老鼠的游戏图，通过描绘猫在游戏中的位置改变，来阐明猫（蛋白）如何将老鼠（底物）从细胞外面输运到细胞内部的机制。类比的手法有助于提炼出需要解释的最关键部分，展示给各个水平的读者看。建议在绘图前通思考一下”如何为我的研究创造广义上的类比？“然后根据思考结果把要传达的信息浓缩成几个重点，在画中表现出来。当然，如果一个概念没那么复杂，或者容易造成混淆时，就不要使用类比，而是选择更传统的图示。

JUSTINE LEE HIRTEN: 预研准备

建议各位同时对艺术和科学两个领域进行学习，以绘制出优秀的插图作品。不要一上来就动手画图，先仔细思考研究的背景，然后寻找一些参考材料来获得灵感。好的插图具有可辨识度和准确度，而优秀的插图还有着难以捕捉的细节。而这些都来自与对研究对象的细心观察和钻研。

ELLA MARUSHCHENKO: 了解受众需求

科学插图是一个发挥创意的过程，通常我会从科学资料开始阅读，并思考如何用最好的方式传达特定的概念和信息。对于用在论文或基金申请中的面向专业受众的插图，关键是科学上的精确度而不是美学上的优雅。图片用不着多么吸引眼球，而是要优先考虑实用性，以确保图片包含所有相关的技术细节并进行清晰地呈现。

但对于期刊封面和新闻稿来说，关键在于简洁，这是为了引起读者对研究的兴趣，因为受众还包括普罗大众和其他领域的研究人员。这些图片不用百分百保证科学细节，但一定要夺人眼球。针对这类图片，我建议选取一个主要对象，并利用周围空间来衬托主体。

论文原文：
nature.com/articles/d41