Medical Illustration — 医学专业绘图
用途
用原创 SVG 组件库生成科研级生物医学示意图：细胞/亚细胞结构、分子机制与信号通路、组织学与胚胎学示意、实验流程、基因工程等。输出 SVG（可在 Illustrator/Inkscape 继续编辑）、矢量 PDF、300DPI PNG/TIFF。
包结构（全部随包附带，均为相对本 SKILL.md 的路径）
medical-illustration/
├── SKILL.md # 本文件
├── scripts/
│ ├── bio_graphics.py # 核心绘图库：百余个原创组件 + Canvas + 导出管线
│ └── make_figure.py # JSON spec 命令行出图工具
├── references/ # 绘图规范与科学准确性参考
│ ├── taxonomy.md # 元素盘点清单 + 八类科研图构图
│ ├── figure-standards.md # 期刊分辨率/配色规范 + 版权指引
│ └── conventions.md # 箭头语义、组织胚胎学配色惯例
├── assets/templates/ # 3 个参数化模板脚本
└── assets/examples/ # 可直接运行的完整示例
├── *.py / *.svg / *.png # 细胞结构、凋亡通路、病原体一图流等
└── disciplines/ # 26 个学科方向标杆示例（每个 = .py + .svg + .png）
# 包内 PNG 为预览分辨率，运行对应 .py 可随时重出 300DPI 原图
# 索引见下方「学科示例图索引」或 disciplines/README.md
环境
- Python 3.9+，依赖：
svglib、reportlab、pypdfium2、pillow（渲染管线：SVG → svglib/reportlab 矢量 PDF → pypdfium2 光栅化 PNG/TIFF） - 中文字体：SimHei（Windows 系统自带，库自动注册；Linux/Mac 需安装黑体类字体）
- WorkBuddy 本机部署时的依赖安装坑位与修复命令，见
references/env-setup-notes.md
工作流
- 明确图的内容：主题、要展示的机制/结构、标注语言（中文/英文）、目标用途（论文/教学/PPT）。
- 盘点元素：读
references/taxonomy.md的检查清单，列出所有参与者、区室、事件链、调控关系。 - 写绘图脚本：import
bio_graphics（位于本技能包scripts/目录），用 Canvas 组合组件。优先写 Python 脚本（比 JSON spec 更灵活）：
import sys, pathlib
# 将 <技能包目录>/scripts 加入 sys.path（技能包目录 = 本 SKILL.md 所在目录）
sys.path.insert(0, str(pathlib.Path.home() / ".workbuddy" / "skills" / "medical-illustration" / "scripts"))
# 若技能包安装在其他位置，改为：sys.path.insert(0, r"<技能包目录>/scripts")
from bio_graphics import Canvas, C, leader_label
c = Canvas(1400, 1000)
c.title("图1 细胞凋亡信号通路", size=30)
c.add("membrane_boundary", 700, 520, w=1200, h=820, fill="#F4FAFE") # 细胞边界
c.add("receptor_tmembrane", 300, 180, label="受体") # 库组件
c.add("mitochondrion", 800, 260, w=180, h=100, label="线粒体")
c.add("protein_blob", 500, 400, r=28, label="Caspase-9", shape="square")
c.arrow(300, 240, 300, 360, kind="activation") # 激活箭头
c.arrow(760, 320, 540, 380, kind="inhibition", label="抑制") # 抑制箭头
c.raw(leader_label(430, 470, 620, 260, "核仁")) # 引线标注
c.add("legend_row", 120, 940, items=[(C["red_l"], "促凋亡"), (C["green_l"], "抗凋亡")], size=15)
c.save("fig1.svg")
c.export("fig1", formats=("png", "pdf"), dpi=300)
- 导出：
c.export(stem, formats=("svg","png","pdf","tiff"), dpi=300)；论文用 PDF+300DPI TIFF，教学用 PNG。 - 自检（生成后必须检查）：中文是否正常渲染（粗体中文已由库自动处理为伪粗体）、标注是否压住图形、箭头语义是否正确、图例是否齐全。
组件速查
完整组件列表（含参数签名）：在本技能包目录下运行
python scripts/bio_graphics.py
分组概览：
- 亚细胞: nucleus, nucleolus, mitochondrion, rough_er, smooth_er, golgi, lysosome, peroxisome, ribosome, centriole, vesicle, autophagosome, chloroplast, cytoskeleton, membrane_patch, cell_generic, membrane_boundary
- 核酸: dna_helix, dna_linear, mrna, trna, plasmid, chromosome, nucleosome, gene_cassette
- 蛋白: protein_blob(circle/square/triangle/hexagon/crescent), receptor_tmembrane, gpcr, ion_channel, antibody_igg, enzyme_lock_key, proteasome, ubiquitin_tag, phosphate, atp_adp, ion_dot
- 细胞: cell_epithelial, fibroblast, adipocyte, macrophage, neutrophil, lymphocyte, rbc, platelet, neuron, muscle_fiber, sperm, oocyte, blastocyst, cancer_cell, bacterium, virus_enveloped, virus_icosa, bacteriophage
- 寄生虫与病原(节肢动物): mite(螨虫), tick(硬蜱, engorged=饱血), flea(跳蚤), mosquito(蚊子)
- 寄生虫与病原(蠕虫): roundworm(蛔虫), tapeworm(绦虫), schistosome(血吸虫雌雄合抱)
- 寄生虫与病原(原虫): plasmodium_rbc(疟原虫红内期环状体), giardia(贾第鞭毛虫), amoeba(阿米巴)
- 真菌与细菌: yeast(出芽酵母), aspergillus(曲霉孢子头), staphylococcus(葡萄球菌串), streptococcus(链球菌链), spirochete(螺旋体)
- 组织器官: skin_section, villus, alveolus, nephron, organ_heart, organ_brain
- 实验室: microtube, petri_dish, culture_flask, well_plate, syringe, gel_lanes, microscope, mouse_lab, human_silhouette, tube_rack
- 图解: arrow(kind=activation|inhibition|translocation|bidirectional, curve), leader_label, legend_row, group_box, panel_letter, step_badge, scale_bar, text, rect, circle, path
也可以用命令行跑 JSON spec：
python make_figure.py spec.json -o out/fig1 --dpi 300 --format png,pdf
深入参考（按需加载）
references/taxonomy.md— 绘图前元素盘点清单、八类科研图的典型构图references/figure-standards.md— 期刊分辨率/画布/字体/配色规范、版权与引用指引references/conventions.md— 科学准确性画法要点、箭头语义、组织学与胚胎学配色惯例assets/examples/— 可直接改写的完整示例脚本与成图assets/examples/disciplines/— 26 个学科方向的标杆示例图（见下方索引）assets/templates/— 常见图型的参数化模板脚本
学科示例图索引（assets/examples/disciplines/）
每个条目 = 同名 .py 绘图脚本 + .svg 矢量源 + .png（300DPI）。研究生可直接打开对应 .py 改数据/文字复用。
| 学科方向 | 示例文件 |
|---|---|
| 分子生物 / 基础医学（中心法则） | central_dogma |
| 病毒 / 微生物 | virus_replication_cycle（另见 parasite_microbe_sheet） |
| Meta 分析 | meta_forest_plot |
| 单细胞测序 | scrna_workflow |
| 空间转录组 | spatial_transcriptomics |
| WGCNA | wgcna_modules |
| 孟德尔随机化 | mendelian_randomization |
| 中医妇科 | tcm_gynecology_axis |
| 西医妇产（月经周期） | menstrual_cycle |
| 子痫前期单细胞 | preeclampsia_scrna |
| 内科（T2D 机制） | t2d_mechanism |
| 超声医学 | ultrasound_principle |
| 口腔 | tooth_structure_caries |
| 基础医学（炎症） | acute_inflammation（另见 central_dogma） |
| 分子机制 · 小鼠实验 | mouse_experiment_design |
| 临床检验诊断 | elisa_sandwich |
| 核医学 | pet_ct_principle |
| 头颈部肿瘤 / 免疫治疗 | immune_checkpoint |
| 肿瘤（转移 / EMT） | cancer_metastasis_emt |
| 肺癌 / 呼吸 | lung_cancer_pathogenesis |
| 药物制剂 | liposome_nanomedicine |
| 生物医药（ADC） | adc_biopharma |
| 血液肿瘤（CAR-T） | car_t_therapy |
| 脑神经 / 蛋白（阿尔茨海默） | alzheimers_mechanism |
| 植物化妆品 · 天麻 | gastrodin_cosmetics |
| 骨科 | fracture_healing |
用法学：先找同学科示例图 → 打开其 .py → 保留版式骨架，替换组件/文字/数据 → c.export() 重出图。跨学科组合时优先借用布局最接近的两张图拼接。
硬约束（svglib 渲染器限制）
生成 SVG 时禁止使用：<filter>（阴影等）、CSS <style> 块、textPath、mask。渐变仅用基础 linearGradient/radialGradient，且 radialGradient 的 stop-opacity 不生效（会渲染成实心）。透明度属性 opacity / fill-opacity 在导出位图时同样不可靠——需要层次感时一律用实色近似（浅色底 + 深色描边），不要依赖半透明叠加。文本一律用库的 text_el()（自动处理中文字体）。
字形与渲染坑位（实测）
- SimHei 无 U+207A（⁺ 上标加号）与 U+00B2（² 上标平方）：reportlab 渲染为方框"□"。文本中的 "CD8⁺/CD4⁺" 一律写成 "CD8+/CD4+"，"I²" 一律写成 "I2"。希腊字母 γ/α、→、·、–、—、Ⅰ/Ⅱ、～ 在 SimHei 中正常。
- 纯 ASCII 字符串 + font="SimHei" + bold=True 会退化（无 SimHei-Bold）：需要伪粗体时手写
stroke=同文字色, stroke-width≈0.9, paint-order="stroke"。 - text_el 的 halo 参数是宽度数值（描边色默认白色，可用
halo_color自定义；旧版曾把宽度值误用作描边色导致 svglib 报 "Can't handle color"，已修复，现在可放心对任意文本使用 halo）。 - svglib 光栅化实际缩放 ≈0.75×：dpi=300 时输出宽 ≈ 画布宽×3.125（而非 ×4.17）。1780px 画布 → 5563px 宽 PNG，已满足期刊 300DPI；需更高分辨率直接调大 dpi。
- group_box 的 label 画在框上方 -h/2-12，与进入框的箭头或相邻文本易重叠：复杂版式建议不加 label，改为在框内顶部自绘标题。
- group_box / 大多数面板组件以 (x, y) 为中心锚点（非左上角）：面板跨度 = x±w/2、y±h/2。版式前先算好边界，面板内文字同样以中心坐标排布，否则会整体偏出画布。
- arrow 的 curve 参数弧度远超像素直觉（curve=40 即可甩出半个画布的大弧）：跨区连线一律用直线（不传 curve），需要弧线时先用 curve≤15 试渲染。
- 自检流程：出图后必做——① PIL 缩略图整体看布局；② 每个区域局部裁剪放大，查文字重叠与缺字形（方框）；③ 检查箭头语义（实线=激活、T型=抑制、虚线=易位）。
版权红线
- 本库所有图形为代码原创（含 v1.1.0 新增的 15 个寄生虫与微生物组件，成图见
assets/examples/parasite_microbe_sheet.*，复现脚本build_parasite_sheet.py；v1.2.0 新增 26 个学科方向标杆示例图及其绘图脚本），用户可自由使用（含商用）。 - 禁止将 BioGDP/BioRender 等第三方平台的素材批量下载、转存进本技能——超出其授权范围（BioGDP 学术免费但禁止商用、需引用其论文并导出授权文件；详见
references/figure-standards.md）。 - 用户自有版权素材可放
assets/使用。
