美籍华裔物理学家、诺贝尔奖得主李政道曾说，“科学和艺术是不可分割的，就像硬币的两面。”对于中国科学技术大学特任副研究员梁琰及其团队来说，融合科学与艺术已经成为他们乐此不疲的追求。2015年3月，梁琰团队凭借《美丽化学》可视化作品，一举拿下了由美国国家科学基金会和美国《大众科学》杂志共同举办的2014-2015 Vizzies国际科学可视化竞赛视频类专家奖 (Experts' Choice)。
看过这一视频的人无不为其中展现的化学反应的纯粹、微妙的美所折服。不仅如此，梁琰的作品还多次出现在Science、Nature子刊、PNAS等知名学术刊物封面上。日前，《知识分子》独家专访梁琰，了解这支在科学与艺术道路上不断探索的团队。一些著名的学术杂志，如Science、Nature、PNAS，一直都很注重杂志的封面设计，只不过一开始的时候照片或显微照片使用的比较多。
上世纪90年代末，随着电脑图像设计的兴起，科学家开始利用电脑设计图像。2000年之后，用电脑软件设计的科学图像越来越多；而且随着研究越来越微观，图形图像工具被很多科学家加以使用，展现肉眼看不见的结构和过程。另一方面，在电子游戏、电影特效等领域对高品质电脑图像需求的刺激下，电脑图像技术快速发展。在这时候，我们看到电脑设计的期刊封面图像越来越多，也越来越有艺术表现力。
当然期刊封面设计越发精美，也跟科研工作者越来越重视宣传自己的研究工作有关。不可否认的是，一些科学杂志把出版封面当成增加期刊收入的手段，一味追求经济效益，忽略其中的科学和艺术价值。一般来说这样的期刊封面的设计水平并不是很高。但像Nature、Science等顶级杂志，对期刊封面设计的质量要求非常严格，而且每期封面的竞争也非常激烈。科学家如能在这类期刊上发表一个封面文章，那将是一件非常荣耀的事情。
可以说，期刊封面既是科学家提升自己的学术影响的一种方式，也是杂志吸引读者的重要手段。目前的科学研究越来越深化，内容越来越复杂。这时如用精美的图像展示科研内容会让复杂抽象的科学更容易理解并更具传播力。以我个人的经验，即使一幅设计精美的图片最后没有被选作封面，在网络上带有美丽图片科技新闻很容易被主流媒体发现和报道。总的来说，科学期刊封面艺术设计在目前越来越受到重视。
以Nature和Science这两本杂志期刊封面设计为例，其主要目的是展示最有影响力的科学研究，吸引更多人的注意力，因此封面的视觉冲击力和艺术表现力是很关键的考量。不同的杂志设计风格，主要由杂志的艺术总监把控。
麻省理工学院的Felice Frankel今年在MOOC平台edX上开了一门课，课程叫Making Science and Engineering Pictures: A Practical Guide to Presenting Your Work，主要帮助那些科学和工程领域的研究人员更好的利用图像表达自己的研究成果。
这门课程也把英国Nature杂志的艺术总监Kelly Krause请过来了，请她介绍Nature杂志对于封面图像和文章内部插图的采用标准。根据Krause介绍，视觉的冲击力对Nature封面是一个非常重要的因素。
首先，单纯从科学内容角度来讲，一个好的封面不一定要包括很多信息，否则可能会让封面显得很杂乱，封面图片和用于文章中的图片的功能是不同的，而且，一个简洁的主题更容易被赋予艺术表现力；其次，要注意科学的准确性和艺术冲击力之间的平衡，在这方面，如果科学家需要和艺术家进行合作，那么双方应该互相尊重，这会对提高封面的品质大有裨益，因为如果完全按照科学家的思路设计，最后的结果可能缺乏艺术表现力，而如果让艺术家主导一切的话，那么设计的结果很有可能会失去科学的内涵。
只有建立在相互尊重基础上的高效协作，才会使得作品既有科学性，也有艺术观赏性。这方面内容我也关注过。国内的有些科学家很希望突出中国元素，有时可能是自然而然的，但是有时候也可能是刻意的。究竟要不要使用地方元素还需要根据研究内容决定，不一定刻意强调。日本的Gene to Cells杂志的期刊封面非常有特色，每一期都用日本元素去表现细胞里面的一个生化反应过程或机理。
但是我认为这不是特别有代表性，也许这只是他们主编或美编的偏好。我本科和研究生的方向是化学，然后博士在美国明尼苏达大学研究材料方向。从本科开始，我就对设计方面的东西非常感兴趣，总希望把设计和我的科学背景联系在一起。
在这方面，学术期刊封面艺术设计是一个很好的选择：一方面你可以去接触很多不同领域的研究者扩充自己的科学视野；另一方面当看到自己的作品被杂志接受发表后，会很开心，这种激励在刚开始做这件事情的时候很重要。不过，一段时间后，我也开始更多思考封面设计这件事。有一次我跟我同学聊我工作的事情，他说我的工作其实是在做“装修“。
后来回想起来也确实如此：科学家的论文就像已造好的房子，而我的工作是如何把房子装修设计得更漂亮。做封面这件事是在为研究者的工作锦上添花，虽然是一件很有意义的事情，但并不能完全体现我自己的价值。所以我现在的精力主要是放在像《美丽化学》这样的项目上。但是对于想进入科学可视化这个科学与艺术交叉领域的朋友，在早期进行一些科技期刊封面设计可以积累很多经验，这一点非常有价值。
我刚进入这一领域时，在国外结识了一位细胞生物学博士Janet Iwasa，她在科学可视化领域做得非常出色。在她读博士的时候对电脑图像和动画非常感兴趣，并利用业余时间帮她周围的研究组设计了很多包括Cell在内封面和实验室网站。
毕业后，Janet申请到了NSF的一个特殊的博士后奖学金，让她可以先到好莱坞接受电脑动画方面的专业训练，然后在哈佛大学的一个著名的研究组承担一个关于生命起源的科学可视化项目，最终这个项目在网络上和波士顿科学博物馆中向公众展示。目前Janet作为犹他大学的一名教授，在负责一个关于展示HIV病毒如何进入细胞并在细胞内复制的一个可视化项目（ScienceOfHIV.org）。
她坚实的细胞生物学背景，使她可以与世界顶级的HIV研究者合作并将他们的成果展示在一个生动的动画中。她的动画不但具有科普价值，也同时具有很高的科研价值。我从事封面设计工作，也是从Janet的经历中得到了很多启示。另外，根据我的了解，很多从事科学可视化工作的人，在起步的时候也是从封面设计开始，之后慢慢转向其它更能实现个人价值的方向。