本书以R语言中的ggplot2包为核心，结合多种常用扩展包，系统讲解科研图表的构建逻辑与实现方法。内容涵盖软件环境配置、数据导入与整理、几何对象、美学映射、比例尺、坐标系以及主题设置等关键环节，全面覆盖科研可视化的核心流程。书中案例精选自Nature、Nature Communications、Nature Microbiology等国际期刊，基于其公开发表的真实数据进行改编，深入讲解柱状图、散点图、箱线图、热图、Circos图、桑基图与网络图等多种常用科研图形的绘制方法，帮助读者在真实的科研语境中掌握高质量图表的构建能力与可视化思维。

闫俊安 长期从事生命科学领域的数据分析与可视化工作，专注于统计方法与开源工具在科研数据分析中的落地应用。通过运营微信公众号“R语言数据分析指南”，围绕真实科研问题，系统性分享数据分析的实践案例与经验总结，已累计吸引7万余名读者关注。 张嫣 英国伦敦国王学院营养学硕士，现就职于解放军总医院第一医学中心。长期从事肠道微生态与健康相关研究，具备扎实的实验研究基础与多队列微生态数据分析能力，擅长整合多源数据并实现科研成果的可视化呈现，已发表SCI论文13篇。 陈哲 江西农业大学畜牧学博士，现就职于江西农业大学猪遗传改良与种质创新全国重点实验室，师从中国科学院黄路生院士与陈从英研究员。主要研究方向为宿主–微生物互作，重点关注肠道微生物（如细菌）与宿主在健康和疾病状态下的相互作用机制，具备扎实的实验研究与多组学数据分析能力。 张灿刚 西安交通大学助理教授，中国抗癌协会会员，研究方向聚焦于老年肿瘤微环境中T细胞的功能调控。具备扎实的实验研究功底与丰富的生物信息学数据分析经验，已发表SCI论文30余篇。运营微信公众号“生信宝库”，持续分享生命科学领域前沿进展与科研方法。

第1章 R语言配置 1.1 安装R语言与RStudio 1.2 初识RStudio 1.3 安装与加载R包 第2章 R语言中的数据读取 2.1 设置R语言中的路径 2.2 readr包读取数据 2.3 保存中间变量 2.4 Excel格式数据读取 2.5 vroom高效读取数据 第3章 数据清洗 3.1 初识tidyverse家族 3.2 tibble包：现代数据框 3.3 tidyr包重塑数据 3.3.1 宽表转长表 3.3.2 长表转宽表 3.3.3 unite：多列合并 3.3.4 separate：拆分列 3.3.5 separate_rows：展开数据行 3.4 dplyr包清洗数据 3.4.1 select列选择函数 3.4.2 group_by()分组函数 3.4.3 filter()行过滤函数 3.4.4 mutate()函数 3.4.5 rowwise()函数 3.4.6 slice()函数 3.4.7 dplyr包中的专职函数 3.4.8 summarise()函数 3.4.9 across()函数 3.5 stringr包 3.6 forcats包 第4章 ggplot2绘图概念 4.1 数据可视化概括 4.2 几何对象 4.3 美学映射 4.4 比例尺 4.5 坐标系 4.6 标签与注释 4.7 分面 4.8 图例 4.9 主题 4.10 统计变换函数 4.11 位置调整函数 4.12 拼图 第5章 数据可视化中的颜色选择与应用 5.1 ggplot2默认调色板 5.2 RColorBrewer调色板 5.3 扩展调色板 5.4 scico调色板 5.5 wesanderson调色板 5.6 MetBrewer调色板 第6章 ggplot2基础绘图 6.1 散点图系列 6.1.1 绘制基础散点图 6.1.2 散点图修改形状与颜色 6.1.3 连续型变量进行属性映射 6.1.4 散点图添加文本标签 6.1.5 散点图添加拟合线 6.1.6 散点图添加回归方程、R2值与P值 6.1.7 散点图添加置信区间 6.1.8 散点图进行区域缩放 6.1.9 绘制极坐标散点图 6.1.10 绘制簇状散点图 6.1.11 绘制蜂群点图 6.1.12 绘制误差线点图 6.1.13 绘制散点矩阵图 6.2 折线图系列 6.2.1 绘制基础折线图 6.2.2 修改折线图线型 6.2.3 折线图添加文本 6.2.4 绘制平滑曲线 6.2.5 折线图添加置信区域 6.2.6 折线图高亮展示数据 6.3 条形图系列 6.3.1 绘制基础条形图 6.3.2 绘制簇状条形图 6.3.3 绘制堆砌条形图 6.3.4 绘制百分比堆砌条形图 6.3.5 条形图添加图案 6.3.6 条形图截断坐标轴 6.4 箱线图系列 6.4.1 绘制基础箱线图 6.4.2 箱线图添加槽口 6.4.3 绘制簇状箱线图 6.4.4 绘制极坐标箱线图 6.4.5 箱线图添加均值 6.4.6 绘制小提琴图 6.5 饼图系列 6.5.1 绘制基础饼图 6.5.2 绘制甜甜圈图 6.5.3 绘制3D饼图 第7章 R语言中的统计分析 7.1 t检验 7.2 Wilcoxon检验 7.3 方差分析 7.4 PCA分析 7.5 PCoA分析 7.6 NMDS分析 7.7 生存分析 第8章 ggplot2细节调控 8.1 文本处理 8.2 图例构建 8.3 双Y轴设置 8.4 分面增强 8.5 外部图像嵌入 8.6 渐变色 8.7 嵌套与分组的艺术 第9章 ggplot2进阶绘图 9.1 气泡图 9.2 边际分布图 9.3 密度散点图 9.4 轨迹点图 9.5 棒棒糖图 9.6 哑铃图 9.7 凹凸图 9.8 三元相图 9.9 火山图 9.10 正负分布条形图 9.11 条形图叠加图像元素 9.12 径向条形图 9.13 柱状图叠加散点 9.14 金字塔图 9.15 冲积图 9.16 聚类堆砌柱状图 9.17 多重注释柱状图 9.18 环状柱状图 9.19 南丁格尔图 9.20 柱状图添加回归方程 9.21 双Y轴柱状图 9.22 面积图 9.23 地平线图 9.24 山脊图 9.25 维恩图 9.26 热图系列 9.27 组内相关性热图 9.28 箱线图进阶 9.29 小提琴图进阶 9.30 云雨图 9.31 桑基图 9.32 矩形树状图 9.33 Voronoi图 9.34 马赛克图 9.35 旭日图 9.36 华夫图 9.37 词云图 9.38 基因结构图 9.39 流程图 9.40 惠特克生物群系图 9.41 表格图 9.42 雷达图 第10章 ggplot2个性化绘图 10.1 个性化误差点图 10.2 个性化哑铃图 10.3 多组别火山图 10.4 曼哈顿图 10.5 配对箱线图进阶 10.6 云雨图进阶 10.7 游泳图 10.8 散点饼图 10.9 个性化面积图 10.10 多组别方差分析图 10.11 和弦图 10.12 Circos图 10.13 网络图系列 10.14 嵌套圆形图 10.15 组合桑基图 10.16 离散型热图 10.17 Mantel检验复合热图 10.18 组间相关性热图 10.19 对角线热图 10.20 多分组相关性热图 10.21 综合类热图 10.22 个性化极坐标热图