论文画图为美观有哪些经验性的标准规范与技巧？

谢邀。

我认为在思考『文章的图如何做』这个问题时，最重要的是：文章的整个逻辑以及图在其中所起的作用。

下面我以在Science上最新发表的一篇电催化综述中的图作为例子来讲一下。

具体链接如下：

http://science.sciencemag.org/content/sci/355/6321/eaad4998.full.pdf

下面我将分示意图、数据图两大块进行分析，并在最后形成一个checklist。这样方便大家以后在写完文章、画完图以后，对着这个checklist进行比较。看看有没有哪些遗漏的地方（可能在以后会补充）。

好，下面我们开始吧！

文章摘要部分给了一个示意图：

整幅图所要表达的意思是：

（1）空气中常见小分子H_2O,CO_2,N_2经过研究后，可以通过太阳能转化为清洁能源（H_2）、燃料（C_xH_yO_z）与重要化工产品（NH_3）。

（2）将整个的研究过程分成了四块：

Theory --> Synthesis --> Characterization --> Test --> Theory.

这样形成一个循环，在每一块都使用一幅图来表示，显得直观。并且使用3D高清图，更显高大上。

（3）看整个图片的配色，以红、白、蓝作为三中基本颜色，不会让读者感觉到颜色带来的强烈冲击。整幅图片看上去十分温和。

该图的文字说明为：

正文部分又出现了第二个示意图：

这张图说明了目前可持续能源的产生、运输与消耗。使用:

绿色代表了N_2的流动方向（N_2\rightarrow NH_3）；

红色代表了CO_2的流动方向（CO_2\rightarrow CO\rightarrow C_xH_yO_z）;

蓝色代表了H_2O的流动方向（H_2O\rightarrow H_2+O_2）。

绿色可以使人们想到农业，而NH_3可以被用作肥料；CO_2由化石燃料燃烧而来，因此代表火，用红色；H_2O想到碧蓝的大海，因此选择蓝色。另外图中示意物的选择方式也值得学习。这幅图给人一种流程图式的感觉，因此学学工业上的流程图，会对画好基础研究的示意图有很大帮助。

第三个示意图是将新型催化剂的设计手段进行了总结：

最上面两个箭头分别表示了制备高效催化剂的两种方法：（1）增加活性位点数（2）增加内禀活性。下面给出了9种优化催化剂的方法，并在每种方式下给出了相应的示意图。在图上部的中心位置，还用两幅小图表现了使用两种方法中理论与实际的比较。非常全面、直观、简洁、美观的对催化剂设计方式进行了总结。

接下来作者们对氢析出反应（HER）进行了总结：

在文章中，由于某些杂志对图片数量有要求。因此作者会将几幅图压缩成一幅图（像这样）。这些图所表达的Science在这里不说，因为与问题无关。感兴趣的可以参考我的文章与专栏。我们可以从中得到的启示有：

（1）坐标轴所表示的物理量及其单位要清晰可见

（2）图中不同配色和不同形状点所代表的意思要在图中给出

（3）对于特殊点（例如数据从别的工作中copy来的），要在数据点周围表明来源（或在图的描述中写出）

（4）对于B这样图线众多的，要结合每条线的颜色，给出对应的Legends。

（5）下面的小图虽然很小，但是所表达的内容以及每幅图片对应的参考文献都让人一目了然。对于底色偏黑的图片，就运用白色来画长度标尺。相反底色偏白的，则用黑色来画长度标尺。目的都是为了让人看清楚。

（6）两个箭头也表现了作者们对文献经过了详细的总结和整理，给出了趋势的方向。而不是简单的数据堆砌与毫无逻辑的结果展示。

之后作者们讨论了氧还原反应（ORR，O_2+4H^++4e^-\rightarrow 2H_2O）

其中需要注意的点与上面HER基本一致。但可以特别看一下图B。作者运用二维密度图在平面上用颜色表现了活性大小（红色代表高活性、蓝色代表低活性，这样的配色也和光谱是一样的）。另外看下数据点，在下面将图B放大：

从图中符号的说明中可以看出，作者用红色代表(100)晶面，用蓝色代表(111)晶面；用圆形代表纯金属（metal），用方形代表合金（alloy）。这也给我们一个启示：用相同的特征代表相同的意思。这样能更直观的表达出自己所想表达的意思。毕竟，图示的作用就是让人一眼就能知道你想表达的含义。如果没有达到这一点，重画。

下一幅图表示了运用理论计算与实验的比较以及随着年代增长，氧析出反应（OER）的超电势的变化趋势：

从描述文字中就能看到这附图中所包含的信息量。如果在你的文章中，可以用这样的方式总结你这个小领域中的工作进展与当前现状，一定会为文章增色不少。

这幅图是有关ORR机理的计算：

从图A我们可以看到，每一步所表示的表面物种都进行了标识。每条线所代表的物理意义都用其本身的颜色表示出来。注意：在整个文章中，对图片的配色有高度的统一性。都以白、红、蓝作为基本三基色。这三种颜色的搭配在我看来是非常好的组合，希望大家也能借鉴到自己的文章中。

这是文章的最后一幅图：

要关注的重点也和前面所讲的一样，就不再赘述。但在这里要说明的是：全文总共有14页，有7张图。一般研究论文中图片的数量不应多于10个，Communication类的论文图片不应多于5个（有些杂志规定不能多于3个）。因此如何有效的整理数据变得非常重要。有兴趣的人可以关注一下『数据可视化』这个领域。会让你对如何在科技论文中作图产生全新的认识。

下面就是之前说过的checklist：

希望对您有用。

谢谢阅读！

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