科学插图。通往视觉科学世界的钥匙

在科学领域，视觉交流至关重要。从原子到基因，再到晶体，甚至整个星系，很多东西都取决于主题。它的目的是用视觉来阐明知识。因此，为了分享发现、想法和观察结果，研究人员同时使用图像和文字进行交流。

换句话说，艺术大大促进了科学的进步以及知识是如何传播的。科学和艺术经常被看作是对立的，然而科学插图位于这两个领域的交叉点上。

即使你不熟悉这门学科，你可能也见过许多科学插图。看看你的科学书籍、你所经历的博物馆展览，甚至是医生办公室里显示各种身体部位轮廓的图表。

在这篇文章中，我们有很多这方面的信息。了解你需要知道的关于科学插图的一切，以及它们在科学中的关键作用。

什么是科学插图？

科学插图是一种交流方法，可以将复杂的想法、细节和理论以一种有趣的和信息丰富的方式呈现出来。

通过插图而不是通常用来描述科学概念的技术术语，可以更清晰地传达科学概念。准确绘制或渲染科学图像是这些艺术家或插图画家传播科学和告知受众的方式。

为了创造准确的插图，科学插图员使用美学和技术专长的结合。通过使用插图、图形和多媒体，概念可以被清晰地呈现和直观地描绘出来，使其更容易被接受，并对广大受众产生吸引力。

通过使用它，用户可以向更多人解释复杂的概念，也可以通过典范的插图或动画教育医生或科学家。毕竟，图片的力量是不可低估的。

简史

从史前时代开始，人类就通过艺术来描绘他们周围的世界。旧石器时代描绘动物的洞穴壁画就是这种长期存在的做法的证据。

法国南部的Chauvet洞穴壁画是旧石器时代自然插图的一个很好的例子。据估计，该洞穴的绘画时间大约在33000至30000年前。

1994 年，一群徒步旅行者发现了这个洞穴。在世界各地的洞穴中都发现了旧石器时代的动物雕刻，从印度的宾贝特卡（狮子、野牛和绘画）到澳大利亚的乌比尔（袋鼠主题绘画），不一而足。

在历史上，插图起到了记录发现和告知他人的作用。一万五千多年后的一幅插图描绘了一头猛犸象，它的肩膀上有一个心形的污点：这个污点位于心脏附近。

猛犸象心脏的洞穴图（资料来源：Singer C. A Short History of Anatomy from the Greek to Harvey, Dover Publications, 1957; Credit: Dover Publications Inc：Singer C. A Short History of Anatomy from the Greeks to Harvey, Dover Publications, 1957; Credit: Dover Publications Inc.）

也许这是人类学插图的最古老的例子。据推测，这幅插图可能是引导早期猎人在狩猎过程中了解猛犸象的心脏位置的一种方式。

几个世纪后，埃及亚历山大城的学者们才创建了一个专门用于观察的图书馆。希腊医生 Herophilus他在亚历山大执业，对他的对象进行解剖和绘画，以更好地了解身体的解剖结构。他是使用插图作为技术工具的先驱，被认为是第一批。

插图对于科学的新生发展至关重要。在人类历史的早期，从希腊和埃及到欧洲的启蒙运动，视觉表现对于传达有时很复杂的信息至关重要。在金字塔的墙壁上也发现了伟大艺术作品的插图。

直到19世纪初，我们不得不使用科学插图来分享视觉信息.今天，插图仍然拥有很大的力量，即使有手机和相机供我们使用。一张图片一次只能描绘一个角度，而插图则可以描绘许多。

有了科学插画师的技能，人们可以用多条焦点线来说明复杂的设计，引起人们对细节的注意，或者以相机不可能做到的方式重新组装被拆解的物体。

看一下画廊的百年来的科学插图你会发现错综复杂的插图，看起来既怪异又完美。科学家们在他们的科学插图中描绘的往往不仅仅是一个标本。尽管如此，随着创新和技术的进步，科学插图已经变得更加精确和清晰。

各类科学插图

自然历史插图和图谱

不言而喻，这是对历史性科学理论和观察结果的说明。该系列包括生物、植物和微生物在其环境中的插图。科学领域中许多最古老的插图都属于这一领域，因为它非常注重观察。

*Pennatulida来自：恩斯特-海克尔的《自然的艺术形式》（Kunstformen der Natur，1899-1904）。*

插画师正是通过他们的作品，将过去和现在的主题插画呈现出来，作为更好地理解和研究某些自然现象的一种方式。通过这些作品可以看到或传达有关化石、动物栖息地和地球上生命的事实。有几幅较早的作品包括地图和栖息地的插图。

灭绝物种的恢复和图解

虽然比自然历史插图更具体，但这是类似的。在收藏品中，有许多关于恐龙和其他已灭绝物种的插图，包括长毛象和剑齿虎。

你今天看到的艺术作品是在科学家的帮助下，以及在这些生物灭绝数千年后发现的化石证据下制作的。除了这些流行的灭绝物种外，还存在一些不太为人所知的灭绝物种，一些插图画家为了说明灭绝物种而探索这些物种。

面部结构的法医重建

与我们之前的插图类似，这幅插图也更加集中。使用我们早期人祖的头骨或骨骼作为这种类型的插图的基础，对面部进行人类学重建。因此，我们能够了解到我们的祖先是谁，同时也能了解到他们的情况。

植物学插图

自然历史插图通常描绘植物学主题及其解剖学特征。为新的主题绘制插图总是很有趣，因为有这么多的植物物种和发现。本节中的插图详细介绍了植物如何表现的整个过程，以及它的独特特征。

博物馆展品的模型和图像

博物馆展览的艺术创作极大地促进了科学艺术的教育目的。不同展品的内容差异很大，既有包括化石在内的互动展品，也有基于文字的展品。由于公众很容易理解展览内容，因此这些展览在公众教育方面发挥了很大作用。

信息图表

功能性艺术的创作在很大程度上受到数据和信息的影响。作为一个视觉艺术家，重要的是选择相关的和精确的数据，并能以可理解的和审美的方式进行描绘。

通常，你可以找到信息图表，如在 Mind the Graph的信息图表制造商，在报纸上，在网站上，甚至在你的移动设备上。根据设计的复杂程度，它可以用于科学研究，也可以用于普通大众的日常使用。

数字 3D 模型、动画和视频

随着技术的进步，三维建模和动画已经得到了普及。有了它，你可以对生物体、过程、植物和动物进行整体建模，而不仅仅是视觉上的。

用户可以与主体互动，看到身体各部分是如何工作的，以及从不同角度看它是如何工作的。过程可以被演示，也可以在较小的范围内制作工作模型，以显示它是如何工作的。

实践中的科学图例

不可否认，现代科学插图与洞穴壁画有很大区别。纵观历史，描绘自然的方法不断演变，从原始艺术和雕刻到数字艺术、数据图形和照片。科学家的插图也随着技术的进步和科学本身的发展而不断演变。看看一些例子吧。

植物科学插图范例

一些最著名的科学插画师曾从事自然历史插画工作，这些插画描绘了对植物和昆虫生命的观察。

在16和17世纪，欧洲的自然主义者冒险前往南美洲、澳大利亚和加拉帕戈斯群岛，收集和研究自然界。

随着 "新世界 "被认识，更多的插图记录了新发现的环境。科学家和插图画家玛丽亚-西比拉-梅里安她为许多植物和昆虫绘制了插图。正是她研究了变态现象，并解释了生物体与宿主植物之间的关系。

动物科学图例

恩斯特-海克尔是一位动物学家，他专注于大自然的对称性和自然美，这有助于重新定义科学插图。他所画的图像有助于定义现代科学插图。

事实上，它们仍然出现在科学书籍中，并对20世纪的艺术和建筑产生了深远影响。此外，他为他命名为 "原生动物 "的王国提出了一个基于进化史的分类系统，并在其中发现了各种新物种。

他的工作为系统、系统发育和生态学等术语铺平了道路，这些术语已成为生物学中的普遍现象。在他的一生中，他对非随机形式的起源非常着迷，这促使他创作了Kunstformen der Natur，一本关于生命形式的插图书。

医学科学插图范例

莱昂纳多-达芬奇描绘了人类的心脏（约1511-1513年）。虽然达-芬奇最出名的是他的绘画，但在他辉煌的职业生涯中，他也是一个狂热的观星者，一个熟练的建筑师，一个熟练的武器设计师，以及一个认真研究人体解剖学和植物学的人。

他发现心脏有四个腔室，而不是两个腔室，最重要的是，他观察到主动脉瓣如何打开和关闭，因此血液只能单向流动。达芬奇的插图现在是皇家收藏的一部分，保存得非常好。

如何制作科学插图

1. 研究的重要性是不可估量的

在你为一项新的研究选择了一个主题后，是时候开始研究了。科学插图作者从研究主题开始。只有当你对你要说明的东西有清晰的认识，并认识到它的重要性，才有可能创作出好的插图。

最后，分享准确的信息可能需要很长的时间，但这是至关重要的。插画师需要对主题和焦点周围的环境进行研究，以便制作高质量的插画。

2. 初步草图

最初的草图会有很多粗糙的地方。几乎每件艺术作品在最终实现之前都会经历粗糙的草图和概念阶段，无论期望值是多少。拥抱这个过程吧!为了完成一件艺术作品，你将不得不长时间地修改和编辑它。

3. 用选定的工具进行实验

根据插画师所采用的媒介，他们必须练习使用所选择的工具（例如，笔墨、插画软件、三维软件等），以达到视觉效果并完善他们的技术。

在确定使用Adobe Illustrator之前，考虑在Adobe Photoshop中使用画板和数字画笔。但如果你需要轻松流畅的插图，可以考虑一下 Mind the Graph这是一个专门为科学艺术项目制作的平台，有世界上最大的科学插图库可供利用。

4. 决定构图和转让图纸

这取决于使用什么类型的媒体，但通常在传统绘画中，完成的构图或轮廓被转移到表面。要转移草图，必须使用追踪纸。插画师可以使用灯箱来加快转移过程。

在原始草图上放置最终插图的纸张，允许光线照射，以便在纸上描画最终插图。数字插画的工作方式与传统素描有点不同。大部分工作是通过软件完成的，所以可以很容易和干净地完成。

使用 Mind the Graph 工具，您可以使用许多资产和自定义元素自由编辑合成，以实现预期目标。

5. 完成最后的插图

这个步骤虽然看起来很简单，但却需要大量的时间。在创作最终科学插图的过程中，插图画家必须不断地重新评估产品的内容、布局、设计和外观。

你可以使用参考图片来逼真地说明各种主题，并观察灯光和位置如何影响主题的外观。在科学插图中，根据不同的领域或内容，加入比例和测量也很普遍。

用 Mind the Graph 创建科学图形

应避免的常见错误

科学插图的错误源于将其与自然主义绘画，甚至是极其写实的绘画相混淆。插图专业人士对这些学科的界限有很大争议。

虽然对每个分支的含义都有语义上的争论，但在某些方面还是有一定程度的共识。

避免主观性

制作插图有一种主观的倾向，这是在这个领域讨论的最常见的错误之一。主要问题可以在作者过于主观的方法中找到，他把作品的信息功能和个人解释混为一谈。

不要让美学压倒一切

科学家、研究人员、博物馆、编辑和记者使用科学插图来解释某些事物。科学信息插图并非由插图本身或插图作者创作。因此，重美观轻功能是一个严重的错误。科学插图必须既准确又具有视觉吸引力。

经常犯的一个错误是过分重视图像某些特征的精确性，而忽视了信息的综合性。有时，由于插图具有跨学科的特点，其艺术品的地位超过了科学插图，从而损害了科学信息而不是其他美学因素。

另外，不要做相反的事情

如果过于关注科学的真实性，而对美学方面关注不够，就会出现相反的困难。人们可以找到对学术研究非常有用的作品，但不一定是为了提供信息，这也是科学插图的另一个不同用途。

注重细节

此外，科学插图中出现的错误是由于颜色、图案和格式的一致性不高，概念和设计之间不连贯，无视特定学科的规范，比例和角度不一致，使用难以理解的文字和符号，以及缺乏具有准确比例的图表。

因此，对主题进行深入研究、理解，然后开始绘制插图是非常重要的。如果您想更轻松地实现这一目标，可以尝试使用现成的模板进行创作，该模板为您提供了理想的版面设计。您可能会发现一个不错的科学模板画廊中进行编辑。 Mind the Graph.

如今，科学家可以使用各种可视化工具，每种工具都以不同的方式促进科学传播。使用宏观和微观照片，以及从科学数据中提取的图像，是科学实践中不可或缺的一部分，因为它们是客观的，可以传递有关某个主题的知识。

然而，插图也可以通过关注深入的细节来掩盖大局。如同在教科书和科学期刊中，插图简化了复杂的系统，使受众能够掌握科学概念。插图的艺术质量和创意质量提高了读者对科学文本的兴趣，使科学对每个人来说都更容易接近。

如果你寻求科学插图的灵感，你必须查看世界上最大的科学插图库在这里，你可以从许多类别中选择用于创作的内容。此外，作为Mind the Graph的用户，你还可以向插图专家团队索取特定的定制插图。

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科学插图：通向视觉科学世界的钥匙

什么是科学插图？

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