ChemThisTry

ChemThisTry — 一体化科研绘图工作站

一、应用简介

ChemThisTry 是一款面向化学、材料、化工、生物、物理与工程领域科研工作者的一体化科研绘图工作站。它把科研人员在整理数据、绘制图表、画化学结构式、展示三维分子与晶体、绘制流程示意图、拼合多面板图版这六件事，第一次收进同一个工作区、同一个工程文件里完成。

长期以来，做一张能直接投稿的图，往往要在多个互不相通的软件之间来回搬运：在一个软件里算数据、在另一个软件里作图、再换一个软件画结构式、又换一个软件做三维渲染、最后还要在排版软件里拼图加标注。每一次导出与导入，都会丢失精度、丢失可编辑性，也丢失了「这张图是怎么来的」这条线索。等到审稿意见回来要改一个数据点，整条链路就得重走一遍。

ChemThisTry 的设计目标很直接：让整条链路只发生在一个文件里。数据表、数据图、结构式、三维视图、流程图与画布共享同一个工程，模块之间实时联动——改一列数据，关联的图自动更新；改一个分子结构，画布上引用它的图形随之刷新。工程以单个文件保存，可随论文一起归档、可发给同门直接打开，两年后返修依旧可编辑。

应用完全以本地优先的方式工作：不强制注册、不强制登录，工程文件保存在你自己的设备上，日常绘图与数据处理全部在本地完成。

二、核心理念

1. 一体化：六个模块共享一个工作区与一份工程数据，不再需要在软件之间导出导入。

2. 实时联动：数据集是图表的唯一数据源；结构式可一键送入三维视图或画布；画布中的对象与来源模块保持链接关系，源头改动会自动同步。

3. 可编辑归档：工程文件基于结构化数据库存储，保存的是「可编辑对象」而不是「一张压扁的图片」，任何时候都能回到最初的数据与参数。

4. 出版级输出：所有图形以矢量为核心，支持透明背景与印刷分辨率导出，直接满足期刊投稿的图件要求。

5. 中文友好：完整的简体中文界面与中文帮助文档，术语按国内科研习惯本地化，不需要靠猜英文菜单来学软件。

三、六大模块详解

（一）DataViewer 数据表 —— 数据的入口与整理台

DataViewer 是一个电子表格式的数据编辑器，也是整个应用的数据来源。

· 数据导入：支持 CSV、TSV、TAB、TXT、DAT、PRN 等常见文本数据格式，分隔符可选空格、逗号、制表符，也可以自定义任意分隔符，适配各类仪器与计算程序导出的原始数据。也可以直接从其他表格软件复制、在应用内粘贴成表。

· 公式列：新增列可按公式由已有列计算得到，例如把吸光度换算成浓度、把角度换算成弧度、对原始信号做归一化。原始数据保持不动，派生列随之更新。

· 描述统计：一键查看每列的均值、极值、标准差等常用统计量，便于快速判断数据质量。

· 排序：按任意列升序或降序重排，缺失值恒定排在末尾，不会因为空值把数据顺序打乱。

· 筛选：支持多条规则同时生效（按「且」的关系组合），可快速隔离出某个温度区间、某个批次或某个条件下的子集。

· 缺失值处理：提供删除整行、固定值填充、均值填充、中位数填充、线性插值五种策略，处理结果直接写回数据列，且可撤销。

· 绘图控制台：在表格旁即可指定 X 列、Y 列、误差列并直接生成图表，省去反复切换面板。

· 数据导出：可导出为 CSV，方便交给其他分析工具或作为补充材料提交。

（二）GraphViewer 数据作图 —— 直接投稿的科研图表

GraphViewer 负责把数据变成能直接放进论文的图，覆盖科研中最常用的图表类型。

· 二十种图表类型：散点图、折线图、散点加折线、阶梯图、柱状图、堆叠柱状图、面积图、堆叠面积图、直方图、误差棒图、三维散点图、三维曲面图、箱线图、热图、饼图、漏斗图、气泡图、分类柱状图、分组柱状图、雷达图。

· 坐标轴精细控制：可自定义轴范围、主次刻度、刻度朝向、轴标签与轴标题；支持对数坐标轴；支持断轴（在一段空白区间打断坐标轴，让相差悬殊的数据同图呈现）；支持四边完整边框，符合多数期刊对图框的排版要求。

· 数学公式支持：图表标题、X 轴与 Y 轴名称、分类轴刻度标签均可直接书写 LaTeX 公式，用一对美元符号包裹即可，例如下标、上标、希腊字母、分式与化学式。公式在导出为 PNG、SVG、PDF、EPS 时的呈现完全一致。

· 系列样式：逐条曲线设置颜色、线型、线宽、点形与点径；配色可整体套用调色板，一次改变全图风格。

· 模板系统：内置四套预设风格模板，也可以把当前图表的完整风格（图表类型与维度、系列样式、标题与轴标签、图例与网格、对数轴设置、几何与全部轴参数）保存为自定义模板，下次一键套用到新数据上。课题组内统一图风从此只需一次设置。

· 曲线拟合：连接计算服务后可进行非线性曲线拟合，返回拟合参数并把拟合曲线叠加到原图上。

· 主题与背景：内置明暗主题与多套配色；支持透明背景导出，方便叠放到深色幻灯片或与其他图层合成。

· 图表导出：PNG（可指定分辨率）、SVG、PDF、EPS，其中矢量格式在期刊排版中可无损缩放。

（三）Sketcher 化学结构式 —— 二维分子与反应式

Sketcher 用于绘制分子结构式与反应方程式，是化学类论文与课件的高频需求。

· 绘制能力：原子、键、环、电荷、立体化学、官能团模板等常用工具齐备；支持绘制多步反应式与反应条件标注。

· SMILES 直接输入：粘贴一段 SMILES 字符串即可生成结构，无需一根键一根键地画。

· 规范化风格：结构式默认遵循 ACS 1996 绘图规范的配色与线宽，画出来就是期刊惯用的样式，不必手动调线宽字号。

· 结构导入：支持 MOL、RXN、SDF、CML、KET、SMI、INCHI 以及 CDX、CDXML 等常见结构文件，兼容既有素材库。

· 模块联动：一键把当前结构送入三维分子视图生成构象，或直接投放到画布上参与图版排版；结构改动后，画布上的引用会同步更新。

· 结构导出：PNG、SVG、PDF、EPS。

（四）Moleculer 三维分子与晶体 —— 从单分子到晶胞

Moleculer 提供三维分子、蛋白质与晶体结构的可视化与出图能力。

· 结构导入：CIF、PDB、XYZ、MOL、MOL2、SDF、PQR、MLCL 以及第一性原理计算常用的 POSCAR 与 CONTCAR，覆盖实验解析与理论计算两条来源。

· 显示模式：球棍、线框、棍状、空间填充等常规样式，以及面向生物大分子的 Cartoon 与 Ribbon 二级结构表示。

· 晶体功能：绘制晶胞边框与配位多面体，支持沿三个方向做超胞扩展，观察堆积方式与周期性；支持左右手坐标系切换，适配不同学科的作图惯例。

· 分子表面：可生成 SAS（溶剂可及表面）、SES（溶剂排除表面）与 VDW（范德华表面），不透明度可调，便于同时看到表面形貌与内部骨架。

· 电荷密度体绘制：载入体数据后以体绘制方式呈现电子密度或波函数等标量场，直观展示成键与电荷分布。

· 多帧轨迹播放：支持含多帧的结构文件按序播放，可用于展示分子动力学过程、反应路径或构象变化。

· 构象优化：连接计算服务后，可对二维结构生成三维构象并做力场优化，得到合理的空间构型。

· 视图控制：正交投影模式避免透视畸变，符合结构图的表达习惯；支持透明背景；提供标准视图与视图重置。

· 结构导出：可导出 PDB、CIF、XYZ、扩展 XYZ、VASP、GEN、CFG 等结构文件，作为计算输入或数据共享。

· 图像导出：PNG（最高 4096 × 4096）、PDF，并可保存为应用自有的 MLCL 视图文件以保留全部显示设置。

（五）Canvas 矢量画布 —— 多面板图版与示意图

Canvas 是一块无限大的矢量画布，用来把前面各模块的产物拼成一张完整的、带编号与标注的图版。

· 图形工具：矩形、圆形、多边形、线条、箭头、自由路径与文本；描边、填充、虚线、端点样式、圆角半径均可精细设置。

· 顶点编辑：可进入路径节点编辑，逐点调整形状，画出任意自定义示意图形。

· 布尔运算：对图形做并集、交集、差集等运算，构建复杂图形。

· 九点参考点：提供九宫格参考点系统，锁定某个参考点后再缩放或改尺寸，对象会围绕该点变形，排版对齐时非常省心。

· 对齐与分布：左对齐、右对齐、顶对齐、底对齐、水平居中、垂直居中，以及按真实间距均分的水平分布与垂直分布（首尾贴边、中间等间隙），大小不一的对象也能排得整齐。

· 图层与分组：支持层级调整、成组与解组、锁定与隐藏。

· 内容置入：可置入数据图、结构式、三维快照与外部图片；SVG 文件可以矢量形式导入，导入后仍可编辑其中的元素。

· 实时联动：来自其他模块的对象与源头保持链接，源数据或结构更新后画布随之刷新，不必重新导出再替换。

· 画布导出：SVG、PDF、EPS、PNG、TIFF，覆盖投稿、印刷与幻灯片三类用途。

（六）FlowViewer 流程图 —— 出版级示意框图

FlowViewer 是以插件形式提供的流程图模块，用于绘制实验流程、合成路线、算法框图与装置示意。

· 节点与连线：支持多种节点样式与连线类型，可调整连线曲率与箭头形态。

· 快捷建图：从节点连接点直接拖出即可新建下一个节点并自动连线，画长流程时效率显著提升。

· 排版工具：与画布一致的对齐、按间距分布，以及水平翻转与垂直翻转。

· 快捷键：工具栏按钮悬停即显示对应快捷键，常用操作可完全脱离鼠标。

· 导出协同：导出到画布时箭头以真实矢量路径绘制、文字基线对齐，保证与整张图版风格统一。

（七）模块如何联动：一条真实的作图链路

以一篇催化论文中最常见的一张图为例，说明六个模块是怎样串起来的。

第一步，把反应动力学的原始数据拖进数据表。分隔符自动识别，空白单元被标记为缺失值；用线性插值补齐个别缺失点，再新建一列公式列，把浓度换算成转化率。

第二步，在绘图控制台里选定时间列为 X、转化率列为 Y、标准差列为误差，直接生成带误差棒的散点加折线图。设置对数纵轴，把轴名写成带下标的 LaTeX 公式，套用课题组的自定义模板统一配色与线宽。若需要，交给计算服务做一次动力学方程拟合，把拟合曲线叠加上去。

第三步，在结构式模块粘贴底物与产物的 SMILES，几秒钟得到规范的反应式；点击一次，把产物结构送入三维模块生成优化构象。

第四步，在三维模块导入催化剂的晶体文件，绘制晶胞与配位多面体，做二乘二乘一的超胞扩展，打开分子表面并调整不透明度，以正交投影和透明背景导出快照。

第五步，在流程图模块画出实验流程框图，对齐并按间距分布后送入画布。

第六步，在画布上把数据图、反应式、晶体快照与流程图排成四面板图版，用九点参考点锁定左上角逐一对齐尺寸，加上 a、b、c、d 编号与比例尺标注，最后导出为矢量 PDF 投稿。

关键在于：这六步全部发生在同一个工程文件里。三个月后审稿意见要求补两个数据点，你只需回到第一步的数据表添两行——图表、图版上的曲线会自动更新，不必重画、不必重新导出替换，也不会出现「图上的曲线和表里的数据对不上」这种低级但致命的错误。

四、工程与文件管理

· 单文件工程：所有文档、数据、图表参数与画布内容保存在一个工程文件中（扩展名 .ctt，内部为结构化数据库）。一个课题一个文件，便于备份、归档与共享。

· 文件关联：与系统建立文件关联后，双击工程文件即可直接打开；图片文件也可直接拖入应用打开。

· 项目管理器：左侧树状项目面板可新建任意层级的文件夹，把数据表、图表、结构式、三维视图、画布、流程图按课题或章节归类。支持拖拽移动、右键重命名与删除、四种排序方式（手动、名称、类型、创建时间）、一键定位当前文件、全部展开与全部折叠。

· 关系图谱：以网络图方式展示工程内各文档之间的引用关系，一眼看清「哪张图来自哪份数据」，面板高度可拖拽调整。

· 多标签页：多个文档以标签页并行打开，随时切换对照。

· 全局撤销与重做：应用级历史栈覆盖文档增删改、画布对象编辑、图表属性调整、数据整理等几乎全部操作，误操作可逐步回退，快捷键与主流软件一致。

· 起始模板：新建工程时提供空白、动力学示例、结构编辑器、分子视图、画布五种模板，直接以对应模块作为首页打开，省去手动搭建的步骤。其中动力学示例内置一份完整的示例数据与图表，适合初次上手时了解全流程。

五、导出与出版级输出

科研作图的最后一公里是导出。ChemThisTry 在这一步提供了完整的格式矩阵：

· 位图：PNG（可指定分辨率与透明背景）、TIFF（画布，适合印刷投稿）。
· 矢量：SVG、PDF、EPS，可无损缩放，满足绝大多数期刊对矢量图件的要求。
· 数据与结构：CSV 数据、PDB / CIF / XYZ / 扩展 XYZ / VASP / GEN / CFG 结构文件。
· 透明背景：图表与三维视图均支持透明背景，便于叠放到深色背景的幻灯片或与其他图层合成。

矢量导出会完整保留文字、路径与公式，投稿系统检查图件时不会因为「图中文字为位图」而被退回。

六、界面、个性化与扩展

· 明暗双主题：一键切换浅色与深色界面，长时间作图更舒适；图表也有配套的主题配色。

· 七种界面语言：简体中文、繁體中文、English、日本語、Français、Español、Dansk，随时切换、即时生效。

· 首选项面板：采用左侧分组导航加右侧内容区的布局，涵盖外观与主题、图表默认值、导出默认值、快捷键一览、插件五个分区，顶部提供搜索框可直接定位设置项，并支持按分区或全局「恢复默认」。改一次默认值，此后新建的图表与导出都按你的习惯来。

· 快捷键体系：常用操作均绑定快捷键，工具栏按钮悬停即显示对应组合键，首选项内提供完整的快捷键速查表。

· 帮助中心：内置分节文档，包含快速上手、各模块使用指南与疑难排查，随应用离线可用，遇到问题不必另开浏览器搜索。

· 关于页：可查看版本号、开源许可证与项目主页链接。

· 插件机制：流程图模块即以插件形式实现，插件体系为后续扩展新模块预留了接口。

七、典型使用场景

· 论文配图全流程：把仪器导出的原始数据拖进数据表，处理缺失值并做单位换算，生成带误差棒的曲线图；在结构式模块画出目标化合物；在三维模块渲染晶胞；最后在画布上拼成 a / b / c / d 四面板图版、加编号与标注，一次性导出 PDF 投稿。返修时只需改动原始数据，整张图版自动更新。

· 组会与开题汇报：用透明背景导出图表与三维快照，直接叠到深色模板的幻灯片上，不再有白色底框。

· 教学与课件：绘制反应机理示意、装置流程图与分子模型，配合明暗主题输出适配投影与打印两种场合的版本。

· 学位论文与专利、软著插图：统一图风模板保证全文图件风格一致；矢量导出满足印刷要求。

· 计算化学工作流：导入计算输出的结构文件查看构型与电荷密度，播放轨迹帧，再导出为下一轮计算所需的结构格式。

八、隐私与数据安全

· 本地优先：工程文件与数据保存在你自己的设备上，日常的数据整理、作图、结构绘制与三维渲染全部在本地完成。

· 无强制账号：不需要注册、不需要登录即可使用全部核心功能，不收集与功能无关的个人信息。

· 联网行为透明：仅在你主动检查更新或连接你自己配置的计算服务时才会发起网络请求；不使用这些功能时，应用可完全离线工作。

· 不作二次利用：你的工程内容不会被上传，也不会用于任何二次用途。

九、使用说明与提示

· 多端一致：桌面端与其他平台共用同一套工程格式，同一个工程文件可以在不同设备之间流转。

· 高级计算能力：曲线拟合、三维构象优化与部分结构格式转换依赖计算服务，可在首选项中配置服务地址；未配置时，作图、结构绘制、三维显示与画布排版等主体功能均不受影响。

· 大型结构：渲染超大体系（例如大型蛋白或高倍超胞）时建议适当降低表面精度与超胞倍数，以获得更流畅的交互体验。

· 上手建议：初次使用可从「动力学示例」模板开始，它包含一份完整的数据与图表，几分钟即可走通「数据 → 图表 → 画布 → 导出」的完整链路。

十、常见问题

问：没有编程基础能用吗？
答：可以。全部功能通过图形界面完成，公式列使用的是表格软件常见的表达式写法，LaTeX 公式也只在需要写复杂上下标时才用得到，界面内有示例可以照抄。

问：导出的图能直接投稿吗？
答：可以。矢量格式（PDF、EPS、SVG）保留完整的文字与路径信息，位图可指定高分辨率导出，均满足常见期刊对图件的技术要求。

问：工程文件能给别人打开吗？
答：可以。一个工程就是一个文件，包含数据、图表参数与画布内容，发送给同门或合作者后可直接打开并继续编辑。

问：不联网能用吗？
答：可以。数据整理、作图、结构绘制、三维显示与画布排版都在本地完成。只有检查更新与你自己配置的计算服务需要网络。

问：可以只用其中一两个模块吗？
答：可以。新建工程时选择对应的起始模板，即可把某一个模块作为主界面使用，其余模块随时按需调用。

十一、关于

ChemThisTry 以 Apache License 2.0 许可发布，构建于成熟的开源可视化与化学信息学生态之上，并将持续以开放的方式演进。软件由科研使用者的真实痛点驱动开发：每一个功能都对应一次「为什么这张图这么难做」的具体经历。

我们相信，科研人员的时间应该花在科学问题本身，而不是在几个软件之间搬运文件、对齐坐标轴、重画一张两年前就画过的图。ChemThisTry 想做的，是把那些重复而琐碎的部分收拢起来，还给你一个完整、可回溯、可复用的作图工作流。

如果你在使用中遇到问题，或者希望增加某个格式、某种图表、某项功能，欢迎通过项目主页反馈。你提出的每一个需求，都会成为下一个版本的候选清单。