这几个学术写作工具,或许可以帮你赢得审稿人青睐

一篇优秀的英文 EI / SCI 论文,除了要有新颖的创新点和严密的实验方法外,或许还有一些细节需要我们关注。

你着手写一篇论文,看到各出版社不同的排版要求,该如何下手? Word?Markdown?抑或是更专业的 Latex?

无论你是理工还是文、商科,一篇论文如果只是文字,未免有些枯燥,不如做个能让人眼前一亮的配图来呈现你的实验数据与结果。

在这个仍以英文为学术主流书写语言的时代,如何保证你的论文语法通顺、词句无纰漏?要知道,拙劣的语法与词汇可是期刊拒稿的很大原因。

层层细节到最后,都会决定你的论文能否打动审稿编辑。所以,除了要关注实验本身,科研人或许还要顺手点亮些技能,这样才不会因小失大,白白付出苦熬实验室时的时间与精力。

幸运的是,随着学术写作工具的不断涌现,这些技能的学习门槛越来越低,各位科研勇士大可把更多精力放在研究的要点和实验结果上。

本文会在论文排版、制图、英文润色三部分介绍相应工具及技巧,下面就开始我们的学术写作速成之旅。

排版:脉络与格式

首先,我们来聊聊排版。

大部分学术期刊都要求作者提交一个已按期刊要求格式排好版的 PDF 文件,很多人第一个想到的就是用 Word 来排版。

虽然 Word 是一个比较成熟的排版工具,界面与功能还算完整清晰,但排版后的结果仍有很大的不确定性。

这种不确定性可能来源于不同的软件版本与操作系统,但最大的不确定性还是来自于作者的 Word 使用技巧。

一篇惊世之作万事俱备,急于与审稿人碰撞出科学火花,竟然被鸡飞蛋打的格式困住了,连编辑这关都过不去,想必每个人都不希望看到。那么,有没有一种办法可以快速按照期刊要求的格式进行排版呢?

可能很多人已经注意到了,一些期刊提供了基于 Latex 的模版包,供读者用以排版。Latex 是在 Tex 语言基础上的一种排版系统。和我们所熟知的 Markdown 一样,Tex 也是一种标记语言。与之不同的是,Tex 的语法稍显复杂,可以支持更多复杂格式。

使用基于 Latex 的排版工具,在模版包的帮助下,不但输入数字公式时更加简便,而且不用挨个调整参考文献的格式,以至于短时间就能生成一篇格式规整,排版精美的论文,作者的内容可以精准而迅速地表现在这个 PDF 文档中。

我们在这里以电气电子工程师学会(IEEE)旗下的期刊为例,假装一把学术大佬,下载 Transaction(IEEE 旗下比较有影响力的期刊系列) 的模版:

模版

可以看到,模版下载下来是一个压缩文件。

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Transaction 系列期刊的 Latex 压缩包

模版下好后,我们就需要一个排版工具,这里最推荐的是云端工具 Overleaf,它可以即时保存,云端备份,历史记录可追溯,多平台等,跑在浏览器中的 Overleaf 最大的优点就是无需安装软件,解放硬盘。

并且,它还支持 Google 、推特、IEEE 等多账号登录。

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Overleaf 登录页面

现在,我们注册完并登录 Overleaf ,就可以开始我们的排版了。

首先,我们先新建一个项目,将刚才下载的模版压缩包导入进来,Overleaf 可以帮你自动解压。

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Overleaf 新建项目

这里可以看到,Overleaf 还支持 GitHub 导入,同时还自带了很多模版:journal、book、letter等。

导入之后,Overleaf 会自动进入项目,可以看到,模版压缩包中有多个 .tex 文件,代表包含了几种模版,我们选择期刊模版对应的 .tex文件(bare_jrnl.tex)。然后点击右边布局上方的 Compile 按钮(有时会是 Recompile),可以看到该模版渲染后的初始样式。

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模版渲染效果

Overleaf 在页面布局也较为常规,最左列为文件结构,中间修改,最右预览。

可以看到,模版中,基本的结构已经划分好了,我们所要做的,就是要在 .tex 文件中把自己的内容填进去,模版中已经给了非常明确的提示。

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模版结构

除了源文件之外,这个工具还提供了富文本预览(类似于代码高亮)的贴心功能,还有一些格式快捷键可供选择,如加粗、插入数字公式、有序/无序列表等。

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富文本预览效果

当然,我们输入的文本需要遵循 Tex 语法规则,以下是一些常用格式及规则。

空格{} 或 \
字体大小\tiny{}, \scriptsize{}, \footnotesize{}, \small{}, \normalsize{}, \large{}, \Large{}, \LARGE{}, \huge{}, \Huge{}
斜体\emph{} 或 \sl{}
一些需要转义的字符%->\%,_ -> _,# -> #,& -> &,{ -> {,} -> }
行内公式​$…$
换行\

一篇论文除了文字,还包括图片、表格、无序列表、伪代码和参考文献等等,使用 Latex 都能快速并优雅生成。

上传图片的方式也较为常规:

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上传图片

上传好我们的图表之后,我们在 documentclass\begin{document} 之间通过命令\usepackage{graphicx} 添加图片的包。

然后在正文处(此处以引言为例)添加一段插入图片的指令,包含图片宽度,文件名称、图片标签名称和注解信息,然后点击编译,图片就出现在右侧 PDF 的预览中。

如想在文中提到该图片,需使用 \ref{图片标签} 进行绑定,Latex 会自动生成该图片对应的编号。

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插入图片的效果

对于独立行并编号的公式,则可以放置在\begin{equation}\end{equation} 之间,同样通过 \ref{label}引用。Overleaf 网站中也提供了一些 关于数学公式的教程,可以参考相关语法。

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插入公式的效果

类似地,一个简易的三线表的格式如下所示:

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插入表格的效果

以上,论文中的一些常见要素基本就已经介绍过了。

但还有一个令 Word 选手最为棘手的环节,就是参考文献

在基于 Latex 的排版系统中,参考文献主要放在以 bib 后缀的文件中,但是内容是怎样的呢?我们以 artificial intelligence 为关键词在 Google 学术中查询一篇文献为例,假设我们相中了这篇发表于 Nature Medicine 上的论文,点击引用后选择 BibTex:

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引用一篇文章

然后,我们新建一个bib文件,再上面网页跳转后生成的内容粘贴进来。

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新建 bib 文件

红框中的内容是该文献的引用标签,在文中需要引用的地方输入 \cite{标签} 就可以完成引用。由于标签代表了该参考文献,因此 bib 文件中的内容无需有序,且会按照期刊的规范自动编号。

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插入参考文献效果

通过以上几步,一篇格式规整,排版精美的论文 PDF 就顺利生成了,不仅节省了时间精力,还可以轻松查询论文修改的所有记录。

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论文修改记录查询

Windows 平台和 Mac OS 平台也有相应的 Latex 排版软件,比较有代表性的是 Windows 平台的 TeXstudio 和 Mac OS 平台的 MacTex,使用方法与在线平台 Overleaf 别无二致,不再赘述,下图为 TeXstudio 的使用界面:

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TeXstudio 界面

好的排版工具自然也是顺手的写作工具,它们可以帮我们缕清脉络,同时也能帮我们更专注在要写的内容而不是格式上。

绘图:灵魂与亮点

如果说思路脉络是论文的骨骼,那么图表就是论文的灵魂。

数据可视化图表:Echart

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论文中的图表

论文,就是将你所做实验进行阐述、记录、归纳的一次书面沉淀。所以,典型的理工科论文必然会有大量的实验数据,这个时候,可视化图表就派上了用场。

论文中的图表不仅要表意清晰,还要注重美观。学术写作常使用一些编程语言完成绘图功能,如 Python,Matlab 等,但这些工具对于非 Computer science 的科研人来说,会有一定的上手难度。而且这些编程工具绘图的用户体验也不能算好,不能满足「所改即所得」的实时性要求,更达不到对比的连贯性。

这里推荐百度出品的第三方可视化 javascript 库 Echarts

在 Echart 网页上,我们可以使用自带的官方模版快速生成图表,支持各种精细配置,简单易用。官方实例不仅给出了折线图、条形图、饼图、散点图等等基础图表,还提供了盒须图、热力图、平行坐标系图等较为新颖的图表模版,基本可以囊括论文对于结果数据展示的需要。

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Echarts 提供的丰富图表

点击任意一个模版,左边是用户修改的区域,主要内容是 json 格式的图表的配置项,右边是根据用户修改实时显示的图表预览。右下角提供了三种默认的配色方案,由于不提供云端保存功能,因此在切换配色方案之前需要事先保存左边的内容。

图表生成之后,我们如何得到这个图片呢?我们对其左边配置项进行简单的修改,然后在 toolbox 配置项中添加可以保存图片的功能。点击右上角的下载按钮图片就会以 png 的格式保存:

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使用 Echarts 生成图表

如果不喜欢官方提供的配色,还可以在配置项里进行详细的设置,配置项在文档中有详细说明。

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Echarts 配置项文档

虽然,Echart 需要一定程度的前端基础,但不深。之所以推荐 Echart 也是因为它提供了比较完整的官方案例,就算没有多少前端知识,对着左边配置项改改参数折腾折腾也可以得到不错的图表效果。

当然,如果实在对编程特别抵触,tableau 也是一个不错的选择,上手难度不高,基本不用改参数,直接根据 Excel 表拖拽相应行列就行了,可以参考之前的 一篇文章

流程图/思维导图:ProcessOn

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论文中的流程图

除了图表之外,论文中还会出现一些描绘结构和流程的示意图,此类图表可以更好地呈现实验方法的先后步骤。

在这里,推荐一个在线作图工具 ProcessOn ,支持流程图,思维导图,结构图,UML 图等等多种示意图,使用方法也非常简单,按照相应提示,尝试几次即可上手。

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ProcessOn 的操作步骤

复杂示意图:sketch

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论文中的结构示意图

在论文中,还经常会绘制一些不仅能体现步骤,还能表现数据特征,元素结构的示意图。

上图是描述两种神经网络结构及训练过程的示意图,从图中不仅可以看出方法执行的步骤,其中数据的组织方式以及网络的具体结构也一目了然。这样的图比流程图的结构更加复杂,元素的形态也多种多样,我们使用的是 Mac OS 平台下的设计绘图软件 Sketch。

Sketch 是一款矢量图绘制软件,具有和 PPT 相似的形状导入功能,并附有参考线,上手简单,以下是一个简单的例子:

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Sketch 简易使用示意

可以看到,一些规则图形都能够通过简单的拖拽得到,修改填充和边框颜色以及长宽位置等属性也可以非常容易地进行修改。

图表作为文字与数据的抽象表达,可以更直观地向读者传达出你的观点,选择易上手的工具与合适的图表之后,还要注重美观、简洁,这样可以让你的论文更有亮点。

英语润色:保险

作为非英语母语的作者,英语近乎是最令人头痛的部分。令人惭愧的是,暂且不论流畅地道的表达,单是拼写语法,就能够牵扯我们很大一部分精力。有时圆睁双眼看上一整天,都不能发现其中若干的拼写语法错误,这时候我们就需要一个智能工具来帮我们查找并改正这些错误,在这里推荐一个英语润色工具 Grammarly,使用方式非常简单粗暴:

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Grammarly 界面

并且它的插件可以集成在文本框内,在使用其他在线文本工具时,也可以方便地使用它的润色服务:

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集成在文本输入框中的 Grammarly 插件

如果更正拼写及语法错误的简单功能不能满足你对于润色的需要,还可以使用人工润色,当然是需要加入会员并支付一定的费用:

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人工润色入口

结语

一篇学术论文,操作周期上大概要 1 到 3 个月,这也决定了它和其他写作形式的不同之处:周期长、琐碎、强度高。

我们在写学术论文时,相比于前文提到的诸多细节,还应把更多精力聚焦在实验的思路,方法上,只不过是有些时候,众多琐碎总是会牵扯我们的时间与精力,而无法集中在将「实验完整还原在书面上」这一最基本的任务上。

也就是说,工具只能起到部分去除干扰的作用,论文能否在心水的期刊上发表,还要取决于实验本身以及你的呈现方式上。

至于科研捷径,应该是没有的。

如果说真有什么窍门,周末投论文好像不是好主意,周二周三倒是不错。

感谢 Dr. Li 对本文的大力支持,本文首发少数派,同步 WEB VIEW,未经许可,不得转载。


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