文献介绍

文献题目： SRplot：一个免费的在线平台，用于数据可视化和图形
研究团队： Yewei Wang（中南大学湘雅二医院）
发表时间： 2023-11-09
发表期刊： PLoS ONE
影响因子： 3.7（2023年）
DOI： 10.1371/journal.pone.0294236

摘要

图形在科学出版物中被广泛用于呈现复杂数据的概括性信息。尽管目前已有多种绘图工具，但其使用往往受限于编程技能、成本及平台兼容性。为此，作者推出了一款免费易用的网络服务 SRplot，该平台整合了上百种常用数据可视化与绘图功能。用户可通过任意网页浏览器轻松操作，对计算机性能无硬性要求。平台提供直观的图形界面，用户只需根据预设文件格式将输入文件内容粘贴至文本框，即可实时修改参数并生成图表。生成图像可一键下载为出版物级质量的位图（PNG/TIFF）或矢量图（PDF/SVG）格式。网站保持持续快速更新，SRplot 功能根据用户反馈不断改进优化。目前已有超过 500 篇同行评审论文使用 SRplot 绘制图表。该网络服务现可通过 http://www.bioinformatics.com.cn/SRplot 免费访问。

前言

数据可视化与呈现是科学出版物的重要组成部分。目前已有多种用于图表生成的软件包和工具，其中许多基于编程语言（如 R、Python 和 Perl）开发，依赖编程知识和命令行环境，这对实验研究人员具有较高门槛。此外，部分工具安装复杂、缺乏易用界面或操作不够友好，尤其不利于不熟悉编程的生物学研究者使用。更值得注意的是，多数生物信息学工具仅针对特定任务开发，科研人员往往需要依次使用多个甚至数十种不同工具才能完成一篇论文所需的全部图表。这意味着用户必须购买、安装或下载多种软件，且本地运行时通常对计算机性能要求较高。即使对于普通用户，图表细节调整与输出定制仍存在较大难度。当前虽有 Microsoft Excel、Origin 和 Graphpad Prism 等商业软件可选，但每套授权费用高达数百美元。近年来虽涌现出不少免费可视化工具，但大多并非专为生物医学研究者设计。基于上述原因，作者决定开发一款简易的在线绘图工具。

本文介绍的 SRplot（Scientific and Research plot tool）致力于整合生命科学领域常用功能，打造一体化在线绘图平台。通过直观的图形界面及配套示例文件，用户可快速生成多种专业图表。SRplot 具有以下核心特点：1) 开箱即用的网络工具，无需编程基础即可创建各类图表；2) 提供示例数据与格式说明，辅助用户设置输入参数；3) 支持多维度自定义选项以调整图表样式；4) 可直接下载符合出版要求的高清图表（支持多种文件格式）（Fig 1）。过去两年间，该工具已吸引超过 46,000 名稳定用户，被 550 余篇科研论文引用（Google Scholar data）。众多用户积极反馈建议，显著提升了 SRplot 的功能性、稳定性与特色。该平台现可通过 http://www.bioinformatics.com.cn/SRplot 免费访问。

Fig 1. SRplot 的工作流程

方法

SRplot 的功能模块基于 Python 和/或 R 语言编写。目前该平台已集成 120 余个功能模块，涵盖生物医学与生物信息学数据可视化中最常用的图表类型。虽然这些功能大多并非 SRplot 原创开发，但均已通过系统性优化与升级。此外，SRplot 服务器端还内置了多种常用数据库，包括人类/小鼠/大鼠的基因组/转录组/GO/KEGG数据库，以及 TCGA 数据（MAF 格式）。

研究结果

1. 主要功能

SRplot 专为湿实验生物学家开发，旨在满足广泛的研究需求。该工具通过友好的图形用户界面，集成了生物医学与生物信息学出版物中常用的多种图表类型。作为一款新型综合性在线工具，SRplot 包含 120 余项功能模块，涵盖基因组学、转录组学、表观基因组学、表观转录组学、群体遗传学、进化生物学、差异基因表达、网络数据分析以及 COVID-19 研究常用图表（Fig 2）。具体而言，SRplot 支持以下图表类型：1) 基础图表：柱状图、折线图、饼图、散点图；2) 基因组图表：SNP 密度图、染色体分布图、环形图；3) 转录组图表：热图、火山图、小提琴图、气泡图、弦图；4) 表观基因组图表：基因间区分析图、motif 图；5) 临床分析图表：森林图、KM 生存曲线、ROC 曲线。用户可通过本平台同步实现数据可视化与出版级图表制备（Fig 3）。

Fig 2. SRplot 中功能的概述

Fig 3. SRplot 中最常用的功能的示例

(A) Cluster heatmap; (B) motif logo; (C) Enrichment GO term (BP/CC/MF); (D) Two tracks circus histogram; (E) SNP density; (F) Enhanced volcano plot; (G) KM survival curve; (H) Circle correlation pearson; (I) Correlation plot.

2. 优势

1，SRplot 对非商业用户免费开放使用。
2，该工具具有友好的图形用户界面。
3，作为集成式工具包开发，可在 SRplot 中生成多种类型的图表。
4，作为在线工具，支持所有主流浏览器（包括 IE、Chrome、Firefox 和 Safari）。由于计算密集型绘图操作均在服务器端完成，对用户本地计算机性能要求极低。依托强大的服务器配置，多数图表可在数秒内生成。
5，支持便捷的常规修改操作，包括图形样式、字体、颜色、线条粗细及文本调整。
6，生成图表可轻松下载为 PNG、TIFF、SVG 和 PDF 等通用格式。
7，网站内置常用数据库，包括人类/小鼠/大鼠的基因组/转录组/GO/KEGG数据库及TCGA数据。
8，网站保持持续快速更新，SRplot 功能根据全球 46,000 余名稳定用户的反馈建议不断优化改进（Table 1），其中许多用户积极参与了工具完善。

Table 1. 比较用于数据可视化和图形的平台和软件

3. 输入

作者为每种图表提供了标准输入数据格式，帮助用户明确参数要求。用户只需在文档中准备好符合格式的数据文件，将其内容复制粘贴至 SRplot 输入框即可。该工具提供完整的格式设置选项，包括图表名称、图形尺寸、字体大小和系列颜色等参数，各项均预设默认值。用户可通过多种选项调整图表参数与最终呈现效果。点击提交按钮后，系统将实时整合输入数据与样式设置生成图表。若修改数据或调整格式，计算结果与图表将快速自动更新。同时，平台通过安全的数据处理机制确保用户数据隐私。

4. 输出

所有绘图任务均由高性能服务器处理，图表结果将快速呈现。用户修改设置后，图表可即时重新生成。当获得满意结果时，可轻松下载高清位图（PNG/TIFF 格式）或矢量图（PDF/SVG 格式），所有图表均可直接用于科研论文发表。

讨论

数据可视化与图表绘制是生物医学出版物的重要组成部分。当前部分工具基于编程语言开发，依赖命令行操作，普通用户使用门槛较高；而商业软件如 GraphPad Prism 等，单套授权费用通常高达数百美元。此外，现有工具多针对特定功能设计，完成一篇论文所需图表往往需要组合使用多个软件。为突破这些限制，作者整合常用功能开发了免费网络工具 SRplot。该平台具有显著优势：既解决了多数可视化软件存在的易学性问题，又为用户节省了大量时间。

部分数据可视化任务计算量庞大，本地运行耗时较长。依托作者的高性能服务器，大多数图表可在数秒内生成。通过直观的交互界面，用户可轻松创建并修改图表。与传统图表生成器不同，SRplot 输出的图表支持全要素编辑，提供高度定制化功能。所有图表均可下载为出版级高清位图或矢量图，满足科研人员的多样化需求。作者相信 SRplot 将使数据呈现变得更简单、更高效，为科研工作者、教育者及学生群体提供更优质的服务体验。

经过数万用户验证的卓越功能，使 SRplot 成为生物医学研究者的得力工具。目前已有 550 余篇经同行评审的论文（Google Scholar data）使用 SRplot 制图，包括发表于《Nature Biotechnology》、《Nature Communications》、《EMBO Molecular Medicine》及《Diabetes》等期刊的研究成果。此前发布的测试版（http://www.bioinformatics.com.cn）现已升级为正式版（http://www.bioinformatics.com.cn/SRplot），面向全球用户开放。

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