前沿科學可視化：圖像認知與敘事

目錄
**章 前沿科學可視化的概念與功能 1
**節(jié) 前沿科學可視化傳播之意義與現(xiàn)狀 2
一、為什么公眾需要了解前沿科學 2
二、科技新聞和科普資訊是前沿科學傳播的重要載體 4
三、從前沿科學成果到科技信息的轉(zhuǎn)化 5
四、可視化呈現(xiàn)對于前沿科學傳播的促進 8
五、中國前沿科學可視化之迫切需求 11
第二節(jié) 科學可視化及相關概念 13
一、可視化與科學可視化 13
二、科學模型與可視化表征 19
三、科學圖像：可視化技術(shù)的產(chǎn)物 24
四、視覺文化與符號學 27
第三節(jié) 科學可視化的技術(shù)功能 29
一、可視化是一種科學研究方法 29
二、達成科學共識的必需工具 32
三、作為證據(jù)和促進傳播的科學圖像 35
第四節(jié) 前沿科學可視化的研究問題及主要觀點 38
一、從黑洞照片的故事講起 38
二、前沿科學研究的可視化方法案例 41
三、前沿科學可視化的研究問題 43
四、科學可視化的作用機制及意義 45
本章參考文獻 47
第二章 前沿科學可視化的演化趨勢 53
**節(jié) 科學可視化的演變歷史 53
一、科學可視化的歷史 53
二、可視化技術(shù)的發(fā)展過程 58
三、可視化技術(shù)演進趨勢與影響因素 61
四、可視化技術(shù)帶來的科學圖像倫理變遷 67
第二節(jié) 科學可視化的形式與結(jié)構(gòu)變化 72
一、以科學家需求為導向的圖像 75
二、以公眾理解為導向的圖像 76
三、科學性與美學性 78
四、形式服從于傳播效能 78
五、結(jié)構(gòu)服從于視覺認知 79
第三節(jié) 前沿科學可視化形態(tài) 80
一、形態(tài)之一：學術(shù)插圖 80
二、形態(tài)之二：科技期刊封面圖 81
三、形態(tài)之三：科技新聞圖像 81
四、形態(tài)之四：科學動畫與演示視頻 84
五、形態(tài)之五：VR/AR 及交互式體驗 86
第四節(jié) 前沿科學可視化的應用領域 87
一、科學可視化技術(shù)領域的研究 87
二、科學研究中的科學可視化 88
三、科學傳播與科學教育視角的科學可視化 89
本章參考文獻 90
第三章 科學可視化的認知理論 93
**節(jié) 可視化認知現(xiàn)象 93
一、生活中的可視化認知 93
二、科學史上的可視化認知 96
第二節(jié) 可視化的認知哲學理論 99
一、可視化認知研究的兩種哲學進路 99
二、巴特萊特的圖式理論 102
三、基于圖式理論的心智表征 104
四、心智表征的多模態(tài)理論 108
五、貢布里希的視覺顯著點理論 110
第三節(jié) 可視化的認知科學理論 112
一、圖片優(yōu)勢效應與雙重編碼理論 112
二、相似性假說 113
三、工作記憶模型與認知負荷理論 117
四、支架理論與隱喻 118
五、注意力理論 120
本章參考文獻 121
第四章 前沿科學可視化認知的解釋模型 125
**節(jié) 內(nèi)部可視化認知模型 125
一、大腦內(nèi)部的可視化認知 125
二、基于圖式理論的內(nèi)部可視化認知模型 126
三、內(nèi)部可視化認知模型的應用案例：思想實驗 129
第二節(jié) 外部可視化認知模型 134
一、“相似性謬誤” 134
二、外部可視化認知的解釋框架 135
三、外部可視化認知模型的應用案例：網(wǎng)絡分析 138
第三節(jié) 可視化的雙向認知模型 143
一、雙進路與雙過程的融合 143
二、整合自上而下和自下而上的新模型 145
三、雙向認知模型的應用案例 149
第四節(jié) 可視化認知原理對可視化設計的影響 154
一、影響外部認知的可視化設計特征 154
二、基于雙向模型的可視化設計干預點 156
三、科學可視化設計中的視覺傳達 160
本章參考文獻 167
第五章 前沿科學可視化的圖像敘事 171
**節(jié) 科學圖像與敘事 171
一、敘事是人類思維的默認模式 171
二、科學傳播中的敘事 172
三、科學的可視化敘事 173
第二節(jié) 敘事中的科學性與藝術(shù)性 175
一、科學的理性表達 175
二、藝術(shù)的情感張力 177
三、科學可視化：科學與藝術(shù)的重逢 178
第三節(jié) 科學圖像敘事的場域差異與彌合 181
一、圖像敘事的學術(shù)共同體場域 182
二、圖像敘事的公眾傳播場域 183
三、中國文化的科學圖像敘事 186
四、國際文化的科學圖像敘事 189
五、科學圖像敘事的場域彌合 193
第四節(jié) 前沿科學圖像敘事的典型路徑 201
一、超寫實：再現(xiàn)科學奇妙景觀 201
二、連接生活：構(gòu)造科學的社會應用 205
三、眼見為實：實驗成像的再加工 208
四、故事講述：邏輯相似的視覺隱喻 211
五、大國重器：大科學裝置的創(chuàng)新呈現(xiàn) 214
本章參考文獻 218
第六章 從認知到敘事的圖像表達 223
**節(jié) 認知邏輯：科學要素的可視性 223
一、實體的可視性 223
二、屬性的可視性 225
三、關系的可視性 226
第二節(jié) 認知界面：敘事的可視性轉(zhuǎn)化 227
一、研究對象的可視性 227
二、研究工具方法的可視性 228
三、數(shù)據(jù)、信息與理念的可視性 229
四、可傳播性與可表達性 230
五、可視性與可視化的轉(zhuǎn)換 231
第三節(jié) 敘事塔：前沿科學的圖像層級模型 232
一、層級一：學科與領域?qū)傩?233
二、層級二：研究特定對象 234
三、層級三：實驗與數(shù)據(jù)可視化 234
四、層級四：科學問題的可視化 236
五、層級五：科學思想的可視化 239
第四節(jié) 敘事策略：消除科學與公眾的鴻溝 242
一、減少學術(shù)符號：消除受眾畏懼心理 242
二、增強藝術(shù)表現(xiàn)力：讓科學更好看 243
三、比喻和類比：增進認知理解 243
四、故事化構(gòu)建：讓科學更生動 245
第五節(jié) 圖像構(gòu)建：科學可視化方案的生產(chǎn)流程 246
一、精簡繁雜的科學信息 246
二、闡明主要科學問題 248
三、構(gòu)建生動的邏輯故事 250
四、共識領域的視覺元素 250
五、銳意提升藝術(shù)表現(xiàn)力 251
本章參考文獻 255
第七章 前沿科學可視化的量化分析與應用對策 257
**節(jié) 封面圖像的引文膨脹效應 257
一、CNS的封面圖像遴選機制 258
二、一百年來Nature的科學圖像 259
三、計量學揭示封面故事論文的引用率差異 262
四、封面圖像引文膨脹效應的解釋與討論 264
五、引文膨脹效應的學術(shù)意義及社會價值 265
第二節(jié) 基于影響因子及學科差異的圖像分布規(guī)律 266
一、高影響因子期刊更傾向于采用圖像作封面 266
二、實證揭示不同學科圖像分布基本規(guī)律 268
三、科學之美暗示商業(yè)美學 269
第三節(jié) 科技新聞中的可視化應用 270
一、科技新聞圖片的作用 271
二、世界科技進展新聞圖像調(diào)研分析 274
三、中外頂級前沿科技成果新聞圖片的對比 281
第四節(jié) 前沿科學可視化的領軍創(chuàng)作者 283
一、世界綜合圖像庫的領軍巨頭 284
二、微付圖庫的先鋒機構(gòu) 285
三、自然與生命攝影專家 285
四、中國的科學可視化業(yè)界 287
第五節(jié) 國際科技期刊的增強出版趨勢 290
一、內(nèi)容增強型 292
二、增強型摘要 294
三、科普展示型 296
四、增強內(nèi)容的傳播渠道 296
第六節(jié) 前沿科學可視化的啟示與建議 298
一、學術(shù)平臺的可視化機制改進 299
二、學術(shù)平臺的數(shù)字化傳播策略 302
三、對學術(shù)平臺增強出版能力的啟示 305
四、對中國科技新聞配圖的建議 307
五、對科學傳播研究與教育的建議 309
本章參考文獻 312
附錄 前沿科學可視化的公開演講與其他原創(chuàng)案例 315
附錄A 其他原創(chuàng)案例 315
一、生命科學 315
二、醫(yī)學健康 326
三、物理 338
四、化學與材料 345
五、天文、地理與交叉學科 350
附錄 B 公開視頻演講及媒體報道 355
一、CCTV-2《未來架構(gòu)師》演講：科學與藝術(shù)的重逢 355
二、中國科協(xié)《我是科學家》演講：用視覺藝術(shù)捕捉前沿科學的精彩瞬間 361
三、果殼網(wǎng)演講：雜志封面上的科學之美 369
四、“賽先生說”蘇州科學文化講壇：從微觀到宇宙，科學新“視”界 372
五、《新安晚報》：給前沿科學“畫像” 377
后記 381