近日，澳大利亞新南威爾士大學Garvan醫(yī)學研究所藝術(shù)與設計系3D可視化與美學實驗室研究員Kate Patterson撰文討論了這個問題。

建立多個圖層——創(chuàng)建免疫熒光檢測的細胞的復合圖像，Photoshop必不可少

　　“應該禁止任何科研機構(gòu)使用Photoshop?！币晃粺崆榈目蒲腥藛T曾這樣慷慨激昂、直言不諱地評論我的教程《如何利用Illustrator和Photoshop處理可發(fā)表的圖片》。

　　她的評論引起在場的眾多科研人員相當激烈的辯論。我發(fā)現(xiàn)無論用怎樣解釋自己的道德立場，都會顯得對別人不屑一顧。于是我停止參與討論，同時堅定了一個想法：我應該更加致力于說明研究人員“為什么”應該使用Illustrator和Photoshop，而不是“如何”使用它們。

　　問題在于，“Photoshop”已經(jīng)成為圖像處理的代名詞，而且人們普遍認為對科學圖像進行處理是不道德的，但真是這樣嗎?

動畫截圖：標記DNA展示的是對癌癥DNA的藝術(shù)化表現(xiàn)

　　禁用Photoshop會改變現(xiàn)實嗎?

　　Photoshop具有“時間旅行”、“靈活克隆和塑形”的超能力，因此這個夢幻工具十分危險，足以破壞科學數(shù)據(jù)的純潔性?

　　在如今的出版流程中，“司法圖像分析”(Forensic image analysis)已經(jīng)成為常見步驟。毫無疑問，借助Photoshop能實現(xiàn)不恰當?shù)膱D像處理，導致嚴重的學術(shù)不端。但Photoshop真的是學術(shù)造假的元兇嗎?

　　在這些情況下禁用Photoshop就能改變現(xiàn)實嗎?

　　另一方面，對于許多已發(fā)表的研究，讀者不得不花費大量精力辨認結(jié)果，比如艱難地確認圖像想要傳達的信息。而恰當?shù)膱D像處理讓圖片簡潔、清晰，更好地講述科學故事。

　　圖像處理的準則

　　科研工作者依靠大量的技術(shù)來獲取、測量、檢驗、展示和交流他們的研究。從大功率的熒光顯微鏡到新一代測序和質(zhì)譜分析，原始的科學數(shù)據(jù)往往需要在采集后被轉(zhuǎn)換或者處理成可以理解的形式。

　　科研工作者必須考慮道德規(guī)范、良好的實驗設計和技術(shù)準則，其中技術(shù)準則規(guī)定應當如何使用這些技術(shù)。

　　關(guān)于“何為恰當或不恰當?shù)膱D像處理技術(shù)”也有類似的詳細準則，其中包括線性和非線性調(diào)整，圖像拼接的慣例，以及公開圖像處理過程的技巧(這一方面剛剛起步)。

　　這些準則是專門為同行評議設計。當處理的圖像面向更廣泛的受眾時，是否應該使用相同的準則?

　　面向大眾的科學圖像

　　形象地講述生物醫(yī)學研究時，常常涉及到創(chuàng)造分子的圖像和動畫。事實上我們不能看到這些分子，那是個比可見光波長還要小的世界。

p53分子的動畫截圖：癌癥不是一種疾病。圖中對 p53 的描繪展示出X射線結(jié)晶學解析出的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域以及對連接關(guān)系的更加動態(tài)藝術(shù)表現(xiàn)。

　　借助X射線結(jié)晶學、先進的顯微鏡學和納米技術(shù)，研究人員已經(jīng)對分子世界有了較好的認識，但遠不能獲得完整圖像。科學美術(shù)工作者依靠Photoshop等先進的圖像處理軟件，補全了這些圖片，創(chuàng)作出吸引公眾的圖像。

　　這意味著Photoshop這類軟件對于深刻理解科學至關(guān)重要，它使得不完整的和不確定的科學數(shù)據(jù)可以聯(lián)接在一起，變成一個連貫的故事。

　　加州理工學院紅外處理和分析中心天文學家和可視化科學家Robert Hurt面對相同的挑戰(zhàn)，只不過是另一個極端尺度。Robert結(jié)合他的天文學知識與先進的圖像編輯技能，將海量的宇宙觀測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榧尤诵牡膱D像。

NASA的廣域紅外巡天探測衛(wèi)星掃描圖像中突出顯示的獵戶座大星云

　　創(chuàng)作宇宙或者分子世界的合成圖像依據(jù)的是來源于各處的原始科學數(shù)據(jù)和復雜概念。這一工作的挑戰(zhàn)性在于在整合這些多層次資源時，需要保持其中的科學內(nèi)容不被歪曲，并且能被公眾接受，有時候這些圖像需要經(jīng)過處理、潤色和加工。

　　對于“純粹主義者”，這些都不是真正的科學圖像。例如，哈伯太空望遠鏡拍攝的灰度照片由NASA的科學美術(shù)工作者人工上色。類似地，在微觀尺度，比可見光波長還要小的分子也沒有顏色。?

扭曲的船底座η星云

　　然而，這些修改“潤色”過的圖像被反復用于代表相應的科學發(fā)現(xiàn)，它們盡可能地還原人類所知的真相。作為科學美術(shù)工作者，我們既有責任也有機會完善從分子到宇宙世界的圖景。

　　在科學誠信與藝術(shù)設計的結(jié)合處，科學美術(shù)工作者或者科學家和藝術(shù)家團隊務必要小心翼翼、準確無誤地航行于可視化科學傳播領域。