科技期刊出版中可視化的應用
網絡時代，可視化技術是提高科技期刊服務能力、傳播能力、影響力及競爭力的有效手段。文章通過對國外主要期刊出版平臺的可視化應用實踐的歸納，以及對期刊可視化洋蔥模型的解析——根據期刊用戶感知順序和對期刊的需求程度，將可視化應用層次由表及里歸納為服務層、輔助層、理解層、傳播層4個層次，為國內期刊的可視化方案設計提供參考。
俗語“一圖勝千言”強調了圖形相比語言更易被人理解的優點。網絡時代，信息呈爆炸式增長，人們的注意力逐漸成為稀缺資源，在注意力爭奪戰中，取得用戶注意力，就等于占據競爭優勢。信息負載而注意力有限的現狀使人們更容易被直觀、簡潔、有趣的信息所吸引，因此對信息可視化的需求更甚以往。同時，技術的發展使可視化手段更加豐富，為可視化的大面積應用做好了準備。科技期刊的發展一直深受技術影響，數字化時代到來使這種影響更加明顯。2011年，國際科技信息委員會就召開“科學信息出版的可視化與多媒體創新”主題研討會，對可視化給予了重視。在期刊出版日益數字化、語義化、平臺化、知識化的今天，可視化技術作為良好的輔助力量，可以增強科技期刊的服務能力，提升科技期刊的傳播力和競爭力，是網絡時代科技期刊實現轉變和提升的重要手段。科技期刊應該牢牢把握機遇，對可視化技術做出積極反應，為期刊的長遠發展做出重要的部署。國內外相關學者已就期刊可視化開展了一些研究。但是，現有文獻對于期刊出版可視化應用的探討還比較分散，缺乏對目前應用實踐的梳理和分析，期刊可視化路徑體系結構尚不明確，不能很好地為期刊的可視化構建提供參考。本文通過梳理國外主要期刊出版商采用的可視化實踐方法并提出了期刊可視化的層次模型，以期對國內期刊可視化的構建提供借鑒。
一、可視化定義
伯茨奇（Bertschi）等人認為可視化是精神形象的創造，是一個與視覺感知相關的過程。呂永峰將文獻中常見的可視化分類方法與技術歸納為科學計算可視化、數據可視化、信息可視化及知識可視化。了解這幾種可視化類型對理解期刊可視化層次具有重要意義。簡單來說，科學計算可視化指計算或實驗產生的數據的可視化方法研究，數據可視化是在此基礎上擴大了數據類型，信息可視化旨在利用大量抽象數據（通常是數字的）衍生出新的見解，主要幫助改善大數據集的信息檢索、訪問和表達，知識可視化旨在通過更加豐富的方式促進知識在人群中的傳遞和創造，主要為了增加個體之間的知識密集型交流。這四種可視化類型之間的關系呈現螺旋式上升和遞進，也展現出可視化逐漸向智慧的揭示和啟發邁進的過程。
二、可視化應用實踐
目前，已經有一些知名的出版商和期刊在出版的相關過程中使用了可視化技術，通過文獻及網站調研，本文對一些主要特征歸納如下。
（一）服務信息可視化
數字化時代，期刊網站及數字平臺成為期刊展現文章內容，與作者、讀者及審稿人交流及編輯辦公的重要依托。在期刊不斷強調和提升服務能力的今天，網絡平臺為期刊服務范圍擴大和服務質量提升創造了條件，可視化技術以其豐富、多元、有趣、直接、易于理解的特點，在其中發揮了重要作用。
1.用戶界面可視化
在網絡時代和數字化出版的背景下，研究者與期刊的絕大多數互動發生在網絡平臺，因此，在網站設計時體現友好性能夠提高用戶體驗和滿意度，也有助于樹立期刊品牌和形象。除了鮮明的網站視覺設計和圖片多樣性帶來的視覺愉悅外，針對較大期刊平臺或期刊集群平臺上資源及其分類繁多的特點，可視化技術的應用可以更好地為用戶進行信息顯示和分類導航。Elsevier的研究者學院（Resea rcher Academy）首頁的分類導航便采用幾個密集度不同的同心圓代替文字羅列，當鼠標指向某個同心圓時，該同心圓變大并顯示該分類下的模塊和主題數量，便于用戶對內容的選擇和把控。Elsevier的EVISE®e-learning采用的是步步視覺導航的方法，當選擇“開始學習”后，頁面會顯示編輯、審稿人和作者的人像角色，根據需要選擇角色，并跳轉到下一次的可視化選擇，這種可視化動態圖片的方式增加了互動興趣，也減少了用戶錯誤選擇導致的時間浪費。
2.用戶資源可視化
期刊平臺掌握內容資源，同時凝聚了一批本領域的審稿人、作者和讀者，相當于一個小型學術社區。這意味著期刊具有絕對優勢和職責進行知識培訓和傳播。培訓一般包括期刊指南培訓和知識培訓。對于作者、審稿人甚至編輯，仔細了解相關指南（期刊出版流程、道德規范、可用工具、系統操作等）至關重要。但這些內容一般枯燥冗長，不會被認真閱讀，導致指南中一再強調的事項被忽視，增加編輯部重復解答和處理問題的工作量。使用圖片、視頻、動畫方式的解說指南可在更短時間內傳遞大量信息，增加趣味性和閱讀率。例如，Springer用信息圖展現作者指南；IOP、IEEE使用視頻介紹作者投稿流程；IEEEXplore提供視頻教材說明平臺搜索、期刊瀏覽、內容提醒功能設置等方法，并提供在線網絡研討會，培訓相關使用功能。此外，Elsevier的EVISE®e-learning設有提供給審稿人、編輯和研究者的視頻指南，IOP也有針對審稿人的培訓視頻。知識培訓方面，Elsevier的研究者學院通過大量視頻、動畫等進行寫作方法、研究經費申請、同行評議、職業生涯規劃等培訓。Springer作者學院（AuthorAcademy）和IEEEXplore也提供科學寫作基礎等視頻培訓。科學素養教育也可以在某種意義上看成一種培訓，許多出版商都注重科普教育，可視化豐富了傳播形式，如《自然》（Nature）對其精選的文章和快報提供科學家的采訪視頻，Springer Nature通過Before the Abstract網站記錄作者及潛在作者的真實生活體驗，并將故事通過記錄現場活動、提交文稿的播客組合傳播。
（二）期刊文章可視化
文章可視化是指對期刊在線文章及其關聯信息的呈現和表達進行的可視化，包括文章相關信息可視化及文章內容可視化兩種，目的是增強文章的表達、呈現和傳播能力。
1.文章相關信息可視化
與文章相關的信息，如文章結構、文章引用情況等，可以從一定側面增進對文章的閱讀和理解，而這些信息能夠通過可視化手段更好地呈現和描述。不同于紙質載體，文章的網頁呈現可以更加結構化，從而在短時間內向讀者傳遞更全面的信息。IOP、Taylor & Francis、Elsevier等平臺都在文章旁邊顯示章節結構，幫助讀者快速了解文章架構并可通過點擊定位到相關內容。同時，也對文章內的圖片和表格進行了單獨呈現和索引，還允許在頁面上放大或縮小地查看圖像，IOP和Elsevier還提供不同格式或像素的圖像下載服務。文章的引用指標是作者、期刊以及讀者都比較關注的問題，很多出版商在其在線文章中對該文的引用和閱讀情況進行可視化呈現，方便作者和編輯部查看文章影響力，便于讀者判斷文章的重要性。如Taylor & Francis文章頁面嵌有Altmetric分數及其圓圈圖示，圓圈上不同顏色顯示文章被提到的來源。PLOSOne使用表格形式呈現文章的瀏覽及各種形式的下載指標。IEEE Xplore引用地圖對文章的參考文獻和施引文獻進行了更高層次的視覺顯示。此外，對文章的分析功能進行可視化可以幫助研究者更好地了解研究領域，Springer推出在線可視化工具Author Mapper，將作者位置信息和谷歌地圖相結合，通過動態頁面實現搜索和科研趨勢分析。
2.文章內容可視化
目前，對文章內容可視化的實踐可歸納為術語可視化、摘要可視化、增補材料可視化和可視化期刊，這幾種可視化涵蓋的內容是逐漸增加的，具體內容如下。
（1）術語可視化
科學出版物中出現的一些術語會給讀者帶來理解障礙，為節省讀者閱讀時翻閱詞典、查閱資料的時間，對術語進行必要的注釋是常見的做法。但對于復雜化學式等專業術語，作者可能不會注釋，而且當語言也無法確切表達時，可視化的表達就非常必要。目前有一些期刊在其在線文章里提供術語超鏈接，點擊即可將文中術語可視化呈現，便于讀者閱讀查閱。如自然出版集團旗下的《自然化學》、《自然化學生物學》就對文中出現的術語概念提供了圖形等可視化表達。除了術語本身，對術語之間的關系可視化能促進科學發現。Elsevier與CWTS研究小組合作開發了新的可視化工具，針對Scopus的所有期刊和會議錄，該工具能揭示其中多個期刊文章的題目和摘要所用術語之間的關系，并通過VOSviewer完成展示。
（2）摘要可視化
摘要是對文章內容簡明扼要的總結，擔負著吸引讀者及闡明文章主要內容的職責。圖形摘要能夠以圖形形式概括文章摘要，避免了文字的枯燥，簡單直觀，并能快速傳遞信息，因此受到讀者的喜愛。截至2016年，美國化學會旗下51種刊物都提供了在線出版的圖形摘要，以此吸引讀者。與圖形摘要相比，視頻摘要能夠傳遞的信息更多，Springer、IOP、Taylor & Francis等都已經為作者提供視頻摘要服務，幫助其更好地理解和傳播文章。Elsevier提供Audio Slides服務，作者可使用簡單的文字、聲音和精美的圖畫在5分鐘內總結文章，特色作者視頻則允許作者用自己的語言解釋研究成果。
（3）增補材料可視化
增強出版是在傳統出版物的基礎上，允許作者附加與文章相關的數據、材料等更多信息的出版模式。因此，更多可視化資料可以采用增補材料的形式被附加在文章之后，供讀者補充閱讀。目前，各大出版商都在積極推進增強出版，也促進了可視化技術的應用。美國國家醫學圖書館和美國光學學會共同合作的科研項目“互動科學出版”允許作者發表大型二維和三維數據集，并為作者和讀者提供相應工具。Elsevier提供了一系列免費工具幫作者展示3D幾何形狀和模型、3D分子模型和晶體學數據、3D神經影像數據、3D放射學數據、地理空間數據、系統發育樹等，只要作者按照要求提供合適的文件格式，就可以將其數據在文章中進行3D展示，還可以進行放大、旋轉等操作，避免了圖像的傳統呈現方式帶來的信息丟失，使讀者更加具體形象地了解研究內容。Cell在線文章也可以附加圖片、表格、視頻等。
（4）可視化期刊
可視化期刊是對文章全部內容進行可視化表達，一般采用視頻方式，是對傳統期刊文章呈現形式的顛覆，能有效描述一些學科中的方法和實驗過程，比單純的文字描述更容易理解，也更容易重復。2006年，全球首例出版物理和生命科學領域新技術、新應用及黃金標準協議的《可視化實驗期刊》正式創刊，旨在促進生物、醫藥、化學及物理研究的實驗方法能被有效傳播和在線討論。JoVE的出版過程是：作者根據要求提交原始文字稿，經編輯審查和同行評議后，錄用的手稿由JoVE的專業級腳本作家翻譯成視頻腳本，再由專業攝影師到作者實驗室進行拍攝，最后由JoVE編輯視頻，并增加專業配音人才的解說，視頻出版后會一并被Pub Med/MEDLINE、Web of Science、Sci Finder和Scopus收錄。此外，Elsevier的《微創婦科學期刊》也接受視頻文章，要求視頻文章包含結構化摘要和手稿中包含的全部元素，使用視頻的作者可以不用寫文章就能以視頻媒體展現科學發現。《真菌遺傳學與生物學》允許使用文本提供研究發現的背景并總結領域現狀，視頻闡明要點并使文章核心信息更易被獲取。
三、可視化模型構建
從以上梳理可以看出，期刊出版商已經對可視化在出版中的重要性有了一定認識，并積極開展了相關實踐，但從覆蓋范圍和深入程度來講，目前的應用還不完善。未來伴隨著可視化技術在商業和生活中的大量應用，以及人們對可視化資源的依賴，可視化技術在期刊領域的應用會不斷深化，對提升期刊生存能力、傳播能力和競爭力的助力也會不斷增加。根據現有實踐的層次進行分析，在未來的發展中，期刊對可視化的推進會遵循一定的路徑和層次，這種路徑和層次發展是用戶由淺入深的需求和由表及里的感知來驅動的。美國學者理查德·博亞特茲提出的“素質洋蔥模型”把勝任素質描述為由外到內層層包裹的結構，這是一個由表及里的層次結構，根據期刊用戶感知順序和對期刊可視化的需求程度，借用這個模型可將可視化在期刊的應用由外向內分為四個層次，分別是服務層、輔助層、理解層和傳播層，即期刊可視化洋蔥模型。該模型揭示了可視化從基礎到智慧的發展層次，越核心的部分智慧性越高，對技術的需求更高，實施難度也越大，同時涉及更多的人文情懷和藝術靈感。服務層主要指出版環境可視化，包括期刊的操作環境（檢索、導航、分類、流程處理等）、培訓環境、傳播環境等的可視化，這種可視化可以是單純視覺設計，也可以是提供給作者、讀者、編輯、審稿人的周邊服務的可視化。服務層是用戶在與期刊發生聯系時最先接觸的層次，主要目的是提升服務質量，營造現代快捷的服務氛圍，關注用戶體驗。輔助層是將能夠輔助用戶對文章從不同角度進行理解的元素進行可視化，包括文章結構、引文指標、文章關系甚至作者信息、資助信息等，目的是從不同角度促進對文章內容的理解，便于閱讀和豐富對文章的判斷。理解層是不同程度地對文章部分或者全部內容，如術語、摘要、增補材料、整個實驗過程乃至全文進行可視化的過程，目的是幫助用戶更好地理解文章表達的思想和內容。傳播層是指知識可視化，是指將文章中的知識自動或者人工提煉并進行豐富的可視化表達，目的是交流和傳播，使用圖像創造力激發創造思維，這是可視化的高級形式，也是期刊想達到的最終目的。用戶與期刊互動時，由表及里接觸這四個層次，感受逐漸增強。越靠外的層次越注重體驗，用來改善用戶使用狀況、提升用戶好感，讓用戶“停下”；越靠內的層次越關注收獲，用來助力信息獲取，讓用戶“留下”。但從根本講，用戶對期刊最主要的需求是文章和知識，因此該模型由外至內，需求程度增強。期刊在構建可視化應用路徑時，應當充分考慮用戶接觸順序和需求程度，從而設計合理的方案，不斷完善可視化的整體過程，加深可視化應用。該模型可以為期刊揭示其目前所處的可視化應用的位置，也可以為未來的可視化推進提供一定的參考。期刊在實施可視化建設時，可以根據該模型定位自己所處的位置，并對照該層次定義找到當前可視化應用在觀念、技術及覆蓋范圍的缺陷，激發本層次改進和提高的靈感；也可以根據可視化目標定位其應該到達的層次，并由所在層次循序漸進地逐層深化。該模型可以幫助期刊厘清可視化建設和應用的思路，使可視化的建設和推進有條不紊。顯而易見，網絡時代，可視化技術擁有非常廣闊的發展前景和應用市場，也在逐漸改變人們的需求和習慣，這種變化應該受到同樣作為信息載體的科技期刊的重視。實質上，可視化應用是提高科技期刊服務能力、傳播能力、影響力及競爭力的有效手段，隨著技術的進一步成熟，人們對視覺信息的需求還會被進一步挖掘和滿足。科技期刊需要高瞻遠矚，把握技術趨勢和人們的需求，為科學社區更好地傳遞知識。目前，國外的主要出版商對于可視化的技術已經有了一些實踐，覆蓋了服務、輔助、理解、傳播四個層次，只是全面性和深度還不足，但國內期刊在這方面的實踐非常少，應當盡快調整和完善，由淺入深，層層遞進地進行可視化技術的應用，充分利用可視化技術的優勢，不斷提高期刊的服務、傳播等能力。
