你見過科學文獻中最好看的 figure 是什麼樣的?

如題,我是指描述流程或者方法的,不是實驗結果中的。


好像要打上「多圖慎入」。


數據可視化是一門非常非常有意思又高大洋的學科。
簡單介紹一下數據可視化,數據可視化是計算機圖形學下面的一個分支,其實我個人覺得這門學科是人機交互、圖形學以及數據挖掘的交叉領域,盛產各種高大洋的圖片。

數據可視化主要分為三個方向,科學可視化、信息可視化以及可視化分析。以下均來自信息可視化(Information Visualization)方面的論文,都是Yingcai Wu | Home的或者他帶的實習生的作品。感覺有點跑題了,不是很嚴格的描述流程的...不過也算是描述方法的吧,勉強有關。

1.OpinionFlow

這個是什麼東西呢,這個是用來分析社交媒體上觀點傳播的一個可視化工具。
這個不是分析的結果,而是交互的界面吧,也可以認為是方法,你可以用滑鼠去操作交互一下的。
最典型的應用就是用來分析Tweet數據了,可以清晰的看出Tweet上各種話題的演變、討論這個話題的人們的情感值等待,是不是感覺比乾巴巴的看微博列表洋氣多了?

上面兩張都是顯示的某社交網站上話題隨著時間的流逝的演變情況。
論文出自OpinionFlow:Viusal Analysis of Opinion Diffusion on Social Media,

2.Visual Analysis of Topic Competition on Social Media

這個也是分析社交媒體上的話題的演變的,不過更側重於話題的競爭關係。什麼叫競爭關係呢,就比如汪峰老師想上頭條的時候,總有別的競爭力更強的話題把他給擠了下去,這就是話題之間的競爭了。
論文出Visual Analysis of Topic Competition on Social Media.

3.EvoRiver

這個是用河流的隱喻來顯示話題之間的競合關係隨著時間的演變。競合關係就是說既要關注競爭關係,也要關注合作關係。比如世界盃期間,除了足球比賽之外,別的跟足球有關的話題比如足彩啊章魚劉啊大胸模特啊什麼的話題也火爆了起來,這就是足球比賽與這些話題之間的合作關係。
論文出自EvoRiver: Visual Analysis of Topic Coopetition on Social Media,

4.StoryFlow

非常有意思的StoryFlow,靈感來自電影劇本的故事線,但是是根據數據自動生成的

比如這圖,出自HKUST 的Prof.Qu(Huamin Qu"s Home Page),是根據讓子彈飛的電影數據生成的StoryFlow, 可以很方便的了解整個故事裡不同角色的在什麼時候一起出現在哪個場景什麼的。
有同行將這個技術用到了盜夢空間上,方便看不懂的人看懂這電影...
論文出自StoryFlow:Tracking the Evolution of Stories

5.LoyalTracker

這個是說忠誠度跟蹤的,論文我還沒仔細看。

論文出自LoyalTracker: Visualizing Loyalty Dynamics in Search Engines

6.OpinionSeer

這是一個交互分析用戶意見的,具體是做出來分析酒店客戶意見的。

論文出自OpinionSeer: Interactive Visualization of Hotel Customer Feedback

好,先放著一些,接著慢慢補充。


來一髮漂亮的流程圖

圖片出自Putting Mechanically Interlocked Molecules (MIMs) to Work in Tomorrow』s World,是Fraser Stoddart教授前不久在Angew. Chem. Int. Ed.上發表的一篇editorial.

圖片結合了不同的箭頭色塊和時間線,將mechanical bond這一領域從上世紀60年代到現在發展中的一些關鍵詞和聯繫陳列了出來。

PS. Fraser Stoddart是最早的(上世紀80年代末90年代初)幾個在化學期刊中使用卡通和彩色表示化學結構的科學家之一。

PPS. 該圖為Stoddart教授組裡一剛畢業的PhD, Carson Bruns(一隻非常有個性的美國小伙兒,可Google照片神馬的 = =)所做,Carson和Fraser正在合寫一本回顧mechanical bond領域50多年的學術著作,以提前圍觀過部分內容的我表示能寫出一本這樣的書才是一名優秀PhD應有的水平啊。書裡面的配圖大多數都是Carson製作,非常漂亮,他們表示會嘗試做一個方便網上查閱的免費版本,期待這本書早日問世。


稍有偏題,牽強附會。

1. Fifty Years of Exploration

(圖片來源:Map of the Day, National Geographic.)

以下說明摘自原網頁:
The first attempts reach Mars (1960) and Venus (1961) failed, yet triumph followed quickly. Of the nearly 200 solar, lunar, and interplanetary missions depicted on this map, most have been Earth"s closet neighbors. As rocketry, navigation and imaging have become ever more capable and reliable, the planets and many of their moons have been examined in detail. The New Horizons mission to Pluto is under way, as is the MESSENGER mission to Mercury. Others not yet launched, perhaps not yet dreamed, await.

2. Geologic Timeline

(圖片來源:Geographic Time Spiral, a diagram of geological time scale, by Ethan Hein)

3. High Rise

(By heo Deutinger, Johannes Pointl, Beatriz Ramo)

Out of the 191 countries that are counted by the United Nations only 81 (42%) to have a building that is higher than 100 meter.

4. 150 Million Years of Fish Evolution (與 @零梟 的答案異曲同工啊~)

(圖片來源:150 Million Years of Fish Evolution in One Handy Figure, By Jennifer Frazer via Scientific American)

以下簡要的圖片說明摘自原網頁:
In this figure, you can see how all the spiny-finned fish (acanthomorphs) — more than 18,000 species of them, which represent nearly one-third of living vertebrates — are related to one another. To accomplish this, the scientists inferred the relationships from the sequences of 10 genes from 520 spiny-rayed fin fish representing most of their families. They combined this data with that of 37 fossil 「age constraints」 used as reality checks on the actual timing of evolutionary shifts.

P.S. 以上圖片均有更大解析度的版本,更多細節可以自行搜索。


我來認真答題(裝逼)惹~~~

我是一個實驗室入門人員,學的知識不多,所以可能我覺得很漂亮的圖片,在大牛眼中都是極其普通平凡的東西。
也請大家多多包涵。
謝謝!

上圖了,流量黨做好心理準備。

1. 掃描電鏡什麼的我一直覺得超級超級美。所以就隨便找了一張出來,玉米的,太漂亮了!

論文地址:http://dev.biologists.org/content/develop/130/11/2385.full.pdf

2. 綠色熒光蛋白的煙草瞬時表達,顏色艷麗到有點不真實。最最難得的是,這些圖片發表在一篇1996年的期刊上!!1996年!不敢想像!
我知道如今科技發展,很多圖片已經有了更好的清晰度,但是仍然向那個年代的科技成果致敬!

論文地址:http://ac.els-cdn.com/S0960982202004839/1-s2.0-S0960982202004839-main.pdf?_tid=5327e4ce-fc02-11e5-a956-00000aab0f02acdnat=1459952442_a75b8d95d5527b5d205d11fa1b54006d

3. 每次看到這種流程圖就覺得心情舒暢,各種通路關係清晰明了而且環環相扣。關鍵是,這一大串的關係圖譜中,包含了無數篇論文支持和生物狗們的日日夜夜。

論文地址:Regulation of flowering time: all roads lead to Rome

4. 看一眼酵母雙雜吧~~之前還有見過能變藍的,但是實在是找不到了(其實就是因為懶得找……),所以差不多找了一張湊合湊合吧……
因為有親身體驗,所以看到這種東西還是覺得蠻親切的。

論文地址:Visualization of protein interactions in living plant cells using bimolecular fluorescence complementation

5. 這個是我超喜歡的圖。GUS染色做的好就會特別驚艷!!!(當然由於技術很渣,自己從來沒做出來過……)

論文地址:http://dev.biologists.org/content/develop/131/15/3615.full.pdf

6. 有見過如此奇葩的煙草么?!正常五瓣,調控了基因表達之後,整個花都變了!生物世界總是給我太多驚喜~~

論文地址:1. https://pcp.oxfordjournals.org/content/42/10/1130.full.pdf+html
2. Isolation and functional analysis of the CjNdly gene, a homolog in Cryptomeria japonica of FLORICAULA/LEAFY genes

7. 同 @Xi Yang 的答案,Circos Diagram真心好看,就是……工程量浩大!光看那篇文章的作者就能明白了……
而且我自己不是主攻生物信息學,所以這方面知識都不太了解,也就看看飽眼福而已~

論文地址:http://www.nature.com/nature/journal/v480/n7378/pdf/nature10625.pdf

先這樣。
有機會再補充吧。。
哎呀,我貌似偏題了……題主只要求流程或者方法,而我……誒!


Livet, J., Weissman, T. a, Kang, H., Draft, R. W., Lu, J., Bennis, R. a, … Lichtman, J. W. (2007). Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system. Nature, 450(7166), 56–62. doi:10.1038/nature06293

Lovén, J., Hoke, H. a, Lin, C. Y., Lau, A., Orlando, D. a, Vakoc, C. R., … Young, R. a. (2013). Selective inhibition of tumor oncogenes by disruption of super-enhancers. Cell, 153(2), 320–34. doi:10.1016/j.cell.2013.03.036

Body Cues, Not Facial Expressions, Discriminate Between Intense Positive and Negative Emotions
Science 30 November 2012:
Vol. 338 no. 6111 pp. 1225-1229
DOI: 10.1126/science.1224313


Introduction to Circos, Features and Uses
// CIRCOS Circular Genome Data Visualization
不過一般寫文章不經常搞這麼麻煩的圖,太費時間了。


北大化學院吳凱組
分形太震撼了(⊙o⊙)
Shang et al., 2015. Assembling molecular Sierpiński triangle fractals. Nature Chem. 7, 389-393.


看了一圈,覺得還是自己論文里的圖好看。

論文地址:http://www.christianholz.net/2015-uist15-jin_holz_hornbaek-tracko-ad-hoc_mobile_3d_tracking_using_bluetooth_low_energy_and_inaudible_signals_for_cross-device_interaction.pdf

講的是如何利用手機的揚聲器和麥克風來判斷兩個手機的相對位置。
因為聲波的速度是穩定,記錄聲波傳遞的時間就可以推算出揚聲器和麥克風之間的距離。
如果有多個麥克風或者揚聲器,就能計算出相對3維坐標。


====
圖b是illustrator里描照片描出來的。空虛的少年,常常就是一下午一下午的描圖。
希望能做出好看又不花哨的圖。

還可以再補一張:


附會一下吧。前兩天看到的。Birdsnap
Birdsnap: Large-scale Fine-grained Visual Categorization of Birds. CVPR 2014.

Scalable Nearest Neighbor Algorithms for High Dimensional Data. PAMI 2014.

流程圖感覺不太容易出彩,有機會再補充。
下面這個流程圖不錯,不過只有Google用才有范兒:


各種進化樹,比如tree of birds

來源: http://www.nature.com/nature/journal/v491/n7424/full/nature11631.html


就這個了


一張好圖不僅要好看,還要能提供更大密度的信息

比如,這張*:

這張色彩斑斕的圖不僅會boom地一下在你眼前炸開~一下子抓住你的注意力;而且還遍歷了所有從0到1的相對距離(d/2f)和0°-90°扭角(twist)組合下的某個數值(passes number)。

想一想這是一個很大很枯燥的數據量,用表格或是曲線都不能很好的呈現出數據的特徵來。而用點的不同大小和顏色代表不同的數值畫在坐標系裡簡直太美了~(☆▽☆)

為了使圖片儘可能清晰,我把圖注省了,在這兒補上:

以後有好圖了再來答(^-^)V * J. A. Silver, Appl. Opt., 44, 6545 (2005).


嗯,就是它了!


John Hunter Excellence Plotting Contest


樓上有人發了鳥類進化樹的圖,補一個今天剛看到的鳥類基因組及演化生物學中的樹圖,真的好炫~~

不禁腦補這要是微生物的進化樹圖,各種奇怪的形態~~PS:鳥類基因組及演化生物學研究


x軸呼叫請求率,y軸分組丟失率,z軸不同演算法調節參數。再用matlab繪圖旋轉轉一下。


/

推薦給你一個紀錄片吧 BBC The.Beauty.of.Diagrams
【類 型】: 紀錄
【影片長度】: 29分鐘
【集 數】:6集
第一集:維特魯威
第二集:哥白尼
第三集:牛頓的稜鏡
第四集:弗洛倫斯.南丁格爾
第五集:DNA
第六集:先驅者探測器

/


推薦閱讀:

「參考文獻」到底是什麼?
對於讀文獻,你有哪些願意分享的技巧?
歷史上有哪些與重大科學發現失之交臂的例子?
既然現實世界是非線性的,那麼線性方程和線性規劃能解決的問題豈非太少?
夢裡有沒有顏色?

TAG:自然科學 | 科研 | 科學 | 學術論文 |