國內(nèi)科學數(shù)據(jù)相關(guān)研究進展分析:帕金森病科學研究進展

　　[摘要]對我國科學數(shù)據(jù)相關(guān)研究文獻統(tǒng)計以及科學數(shù)據(jù)建設(shè)歷程進行分析，將我國科學數(shù)據(jù)研究進程劃分為資源累積、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、數(shù)據(jù)共享和知識環(huán)境建設(shè)4個階段，對各階段的科研需求、技術(shù)背景、政策環(huán)境和涉及層面給予客觀描述。分析科學數(shù)據(jù)相關(guān)研究進展的重要影響力和推動力，提出我國現(xiàn)階段存在問題與不足以及未來重點關(guān)注方向。
　　[關(guān)鍵詞]科學數(shù)據(jù)科學數(shù)據(jù)庫研究進展
　　[分類號]G203
　　
　　1　引言
　　
　　科學數(shù)據(jù)作為信息時代一種最基本、影響面最寬的科技創(chuàng)新資源，具有顯著的科技推動能力、投資引向價值、應(yīng)用增值潛力和決策支持作用。我國是科學數(shù)據(jù)資源大國，也是科學數(shù)據(jù)管理欠完善的國家。相對于美國、英國、日本等發(fā)達國家，我國科學數(shù)據(jù)的研究工作起步較晚，但發(fā)展卻比較迅速。本文試圖從文獻研究和歷程回顧兩種視角對我國科學數(shù)據(jù)相關(guān)研究進展情況與發(fā)展階段、主要影響和推動因素等進行客觀描述，提出現(xiàn)階段我國科學數(shù)據(jù)發(fā)展與研究進程中存在的問題以及未來的重點關(guān)注方向。
　　
　　2　基于文獻的研究進展分析
　　
　　以“科學數(shù)據(jù)”或“科學數(shù)據(jù)庫”作為題名或者關(guān)鍵詞進行檢索，從CNKI中國期刊全文數(shù)據(jù)庫中精確檢索到1979-2008年的文獻356篇；再以同樣的檢索詞在維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫中檢索1989-2008年的文獻，共得431篇。由于本次維普檢索結(jié)果中的非相關(guān)文獻較多，因此本文選取CNKI的檢索結(jié)果作為研究對象，排除非相關(guān)文獻后總計剩余255篇，經(jīng)過閱讀分析，按照文獻的研究方向和發(fā)表年代分類列表見表1：
　　從文獻發(fā)表時間和數(shù)量來看：最早發(fā)表的年代為1982年；1995年之前僅有16篇相關(guān)文獻，而2002-2008年，有相關(guān)文獻144篇，占文獻總量的56％，且呈高速遞增趨勢；分別以“科學數(shù)據(jù)”和“科學數(shù)據(jù)庫”作為檢索詞在“CNKI學術(shù)趨勢”中檢索得到與此相關(guān)學術(shù)關(guān)注度走勢圖詳見圖1和圖2。也可以看到，國內(nèi)對“科學數(shù)據(jù)”的關(guān)注度在2003年達到一個較高的峰值之后略有回落，但總體仍呈快速上升趨勢，并于2006年達到一個新的峰值；而對于“科學數(shù)據(jù)庫”的關(guān)注度在1996－1997年之間達到了第一個峰值，在2002－2003年之間達到了第二個更高的峰值。
　　
　　從文獻內(nèi)容與研究方向來看(見表1)：最早發(fā)表的一篇是對英聯(lián)邦農(nóng)業(yè)局科學數(shù)據(jù)庫的介紹(林廣信，1982年)；1995年之前的16篇相關(guān)文獻中，有15篇足資源建設(shè)與管理或數(shù)據(jù)庫技術(shù)的簡介類文獻；1996―1997年，開始出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫建設(shè)及其應(yīng)用類文獻；從2002年開始，大量出現(xiàn)關(guān)于科學數(shù)據(jù)共享的文獻，研究內(nèi)容也廣泛涉及到發(fā)達國家先進經(jīng)驗的研究與借鑒(孫樞，2002年；劉闖，2003年)；機制體制、對策、政策法規(guī)、知識產(chǎn)權(quán)、共享平臺建設(shè)規(guī)劃、資源整合與開發(fā)和標準體系框架(徐楓，2003年)；元數(shù)據(jù)(楊德婷等，2003年)；共享支撐技術(shù)(李花安等，2006年)；資源分類編碼、數(shù)據(jù)安全等諸多方面。
　　此外還出現(xiàn)了少量關(guān)于數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析等方面的文獻，總計有11篇，其中最早的一篇為科學數(shù)據(jù)圖顯分析軟件介紹(陳鐵，1995年)，其余多為計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)文獻。內(nèi)容涉及可視化管理系統(tǒng)(王蓓蓓等，2004年)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)(樊明輝等，2004年)、基于獨立分量分析的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)(聶琨坤等，2004年)、基于聚類算法的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)(李欣宇等，2006年)等，2008年出現(xiàn)的關(guān)于科學數(shù)據(jù)與科學文獻的關(guān)聯(lián)關(guān)系分析的文獻(孫志茹等，2008年)是科學數(shù)據(jù)分析與利用當中的比較新的研究方向；另外，也有少量關(guān)于數(shù)據(jù)質(zhì)量評價及績效評估、科學數(shù)據(jù)應(yīng)用與服務(wù)等類別的文獻，分別有2篇和6篇。
　　從涉及的學科與專業(yè)領(lǐng)域來看：相關(guān)研究文獻分別占文獻總量的51％和49％，大致持平；在涉及學科專業(yè)的相關(guān)研究中，地球科學(含氣象科學)的文獻數(shù)量為53篇，高居榜首，占到此類文獻的42％；其他涉及比較多的專業(yè)領(lǐng)域有醫(yī)藥衛(wèi)生27篇，農(nóng)業(yè)15篇，另有少量關(guān)于機械、水利、材料、林業(yè)、資源環(huán)境、交通運輸、生物信息學與生命科學、測繪科學等專業(yè)領(lǐng)域的文獻。
　　從論文作者所屬機構(gòu)和研究內(nèi)容所涉及的地域范圍來看，其中有23％的論文作者出自中國科學院(以下簡稱“中科院”)，而涉及區(qū)域性科學數(shù)據(jù)建設(shè)與共享研究的僅占4％，其中包括廣東、河北、湖南、山西、黑龍江及西部地區(qū)等。
　　
　　3　基于建設(shè)歷程的研究階段分析
　　
　　3.1　關(guān)于國內(nèi)科學數(shù)據(jù)相關(guān)研究與建設(shè)歷程回顧
　　回顧我國科學數(shù)據(jù)研究與建設(shè)的歷程，與上述文獻分析結(jié)果吻合：1982年，中科院將“科學數(shù)據(jù)庫及其信息工程”列入其后lO年重大基本建設(shè)項目，并于1986年被國家計委納入國家重點建設(shè)計劃；1995年為統(tǒng)一組織“中國國家計算機與網(wǎng)絡(luò)設(shè)施(NCFC)”和“科學數(shù)據(jù)庫及其信息系統(tǒng)”兩大工程的建設(shè)，成立了“中科院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNIC)”；2001年底，為了促進氣象科學數(shù)據(jù)的全社會共享，科技部將中國氣象局作為科學數(shù)據(jù)共享的第一個試點，啟動了基礎(chǔ)性工作專項資金項目“氣象科學數(shù)據(jù)共享試點”；2002年科技部啟動“國家科學數(shù)據(jù)共享工程”，將數(shù)據(jù)資源建設(shè)和共享作為支持國家創(chuàng)新發(fā)展的戰(zhàn)略工程，納入到《2004-2010年國家科技基礎(chǔ)條件平臺建設(shè)綱要》中去，成為國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃的重要內(nèi)容之一；2003年國家財政支持啟動了包含科學數(shù)據(jù)共享平臺在內(nèi)的國家科技基礎(chǔ)平臺建設(shè)規(guī)劃，并開始著手部署試點工作；2004年科技部開展的國家科技基礎(chǔ)條件資源調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在調(diào)查到2 459個數(shù)據(jù)庫中，總量達4 971.18TB，共獲得建庫資金28.27億元；2006年，以“信息社會的科學數(shù)據(jù)與知識”為主題，以促進世界范圍的數(shù)據(jù)共享為目標的第20屆國際科學數(shù)據(jù)委員會(CODATA)國際學術(shù)會議在北京召開，徐冠華部長在大會報告中表示，到2010年，中國要基本建成覆蓋全面、結(jié)構(gòu)合理的國家科學數(shù)據(jù)中心群及其共享服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系，形成科學數(shù)據(jù)的良性匯交與更新機制，基本滿足各部門對科學數(shù)據(jù)的需求。
　　
　　3.2　國內(nèi)科學數(shù)據(jù)相關(guān)研究進展階段的分析
　　結(jié)合我國科學數(shù)據(jù)研究與建設(shè)的發(fā)展歷程，對相關(guān)文獻進行參閱與考證，可將國內(nèi)科學數(shù)據(jù)研究與建設(shè)發(fā)展過程分為資源累積建設(shè)、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、數(shù)據(jù)共享、知識環(huán)境建設(shè)4個階段，見表2。
　　科學數(shù)據(jù)的資源累積階段(20世紀80年代以前)。傳統(tǒng)的、相對封閉的科學研究方式?jīng)Q定了所產(chǎn)生的科學數(shù)據(jù)也是零散、孤立、非系統(tǒng)的，科研活動產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)集合多數(shù)由研究人員或研究團隊自行擁有，管理和利用都處于比較低級的水平。
　　科學數(shù)據(jù)庫建設(shè)階段(20世紀80年代后一2000年)。隨著新型研究手段、計算技術(shù)、觀測與傳輸技術(shù)的快速革新，科學數(shù)據(jù)產(chǎn)出和處理的時間大大縮 短，致使各項科研活動產(chǎn)生的科學數(shù)據(jù)量急劇增加，對科學數(shù)據(jù)管理和利用的要求也明顯提高，國內(nèi)部分研究機構(gòu)和行業(yè)領(lǐng)域開始了科學數(shù)據(jù)庫研究與建設(shè)的探索工作，如中科院于1982年啟動了“中科院科學數(shù)據(jù)庫”項目，經(jīng)過20余年的發(fā)展，現(xiàn)已經(jīng)成為國內(nèi)信息量最大、服務(wù)層次最高的綜合性科學數(shù)據(jù)系統(tǒng)。
　　?科學數(shù)據(jù)的共享階段(2000年－2006年)。人類步入了知識經(jīng)濟時代，科學技術(shù)的發(fā)展明顯呈現(xiàn)出大科學、定量化和注重過程研究等特點，也越來越依賴于系統(tǒng)的、高可信度的基本科學數(shù)據(jù)及其衍生的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，系統(tǒng)性的科學數(shù)據(jù)建設(shè)與共享成為這一階段的主要任務(wù)，國家層面的頂層設(shè)計和戰(zhàn)略規(guī)劃起到至關(guān)重要的作用，如2002年科技部啟動的“國家科學數(shù)據(jù)共享工程”以及2003年啟動的“國家基礎(chǔ)條件平臺建設(shè)”，在國內(nèi)引發(fā)了科學數(shù)據(jù)共享研究的熱潮。
　　科學數(shù)據(jù)的知識環(huán)境建設(shè)階段(2006年至今)。數(shù)據(jù)密集型、數(shù)據(jù)驅(qū)動型研究方式引發(fā)傳統(tǒng)科學研究向信息化科學研究(e-Science)的變革，多學科、交叉學科的融合發(fā)展以及全球化、跨學科、大規(guī)模的科研合作，引發(fā)了更高層次、全球范圍的信息需求。“泛在知識環(huán)境”。概念在國內(nèi)的提出，也為科學數(shù)據(jù)的發(fā)展提供了方向，而網(wǎng)格技術(shù)則為實現(xiàn)不同地域分布的計算資源、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源的全面共享和協(xié)同作業(yè)提供了可能。
　　
　　4　科學數(shù)據(jù)相關(guān)研究進展的動因分析
　　
　　縱觀我國科學數(shù)據(jù)研究與建設(shè)發(fā)展歷程，每一階段的出現(xiàn)和進步均與當時的科研環(huán)境與需求、技術(shù)水平以及宏觀政策環(huán)境密切相關(guān)，因此，一個國家的科技發(fā)展階段和狀況、計算機及信息技術(shù)水平、國家層面的頂層規(guī)劃與政策環(huán)境等三個方面的因素，是科學數(shù)據(jù)研究與建設(shè)發(fā)展的主要影響因素；反之，國家層面科學數(shù)據(jù)建設(shè)與研究水平，也會對科學研究進展和信息技術(shù)水平提高起到幫助和促進作用。本文根據(jù)各種影響因素之間的關(guān)系制作了用以說明科學數(shù)據(jù)研究進展狀況與其影響因素之間相互作用的關(guān)系如圖3所示：
　　首先，科學數(shù)據(jù)來源于科學研究，又服務(wù)于科學研究�？蒲谢顒拥男枨笫谴龠M科學數(shù)據(jù)產(chǎn)生、管理、應(yīng)用的第一推動力，而對科學數(shù)據(jù)的有效保存、完善管理和充分利用也為支持更復雜的科學研究及科技創(chuàng)新提供了不可替代的基礎(chǔ)資源；其次，先進的計算機技術(shù)與信息技術(shù)為科學數(shù)據(jù)的收集、管理、共享和分析利用提供了技術(shù)實現(xiàn)條件，海量科學數(shù)據(jù)的出現(xiàn)以及科研活動對科學數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用要求的提高，又進一步促進了當代計算機與信息技術(shù)的發(fā)展；再次，從科學數(shù)據(jù)累積管理到科學數(shù)據(jù)庫建設(shè)，從科學數(shù)據(jù)庫共享體系建設(shè)再到e―Science環(huán)境的構(gòu)建，國家層面的規(guī)劃部署、國家政策引導與推動對其發(fā)展起到至關(guān)重要甚至決定性的作用。
　　
　　5　我國現(xiàn)階段科學數(shù)據(jù)研究與建設(shè)存在問題及未來重點關(guān)注方向
　　
　　5.1　存在問題分析
　　通過相關(guān)文獻分析可以看出，盡管我國科學數(shù)據(jù)相關(guān)研究與建設(shè)經(jīng)歷了20余年的快速發(fā)展，但現(xiàn)階段仍存在如下問題：①從文獻研究內(nèi)容與方向來看，對于科學數(shù)據(jù)資源建設(shè)與共享的技術(shù)實現(xiàn)及體系構(gòu)建等方面關(guān)注較多，而對于面向科研需求的科學數(shù)據(jù)有效開發(fā)利用等方面的關(guān)注不足；②從涉及的學科領(lǐng)域來看，某些學科領(lǐng)域(如地球科學)的科學數(shù)據(jù)研究與建設(shè)得到了很好的發(fā)展，而部分學科領(lǐng)域的科學數(shù)據(jù)研究建設(shè)尚未得到關(guān)注；③從涉及的地域范圍來看，國家層面的科學數(shù)據(jù)研究建設(shè)有了比較快速的發(fā)展，而區(qū)域范圍內(nèi)的科學數(shù)據(jù)建設(shè)、共享和利用等發(fā)展不均衡，大部分區(qū)域科學數(shù)據(jù)建設(shè)與共享工作未能有效開展。
　　通過對我國科學數(shù)據(jù)實際建設(shè)情況分析可以看出，國家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃與政策引導建設(shè)起到了十分火鍵的作用。現(xiàn)階段，盡管科學數(shù)據(jù)已經(jīng)從支撐科技活動的基礎(chǔ)資源提升為支撐國家科技創(chuàng)新發(fā)展的寶貴資產(chǎn)和戰(zhàn)略資源，但在具體的建設(shè)實踐中仍然存在一些不足，如整體部署與規(guī)劃不完善而造成的條塊分割和重復建設(shè)，如我國國家層面兩大科學數(shù)據(jù)共享體系(科技部的“科學數(shù)據(jù)共享工程”和中科院的“中國科學院科學數(shù)據(jù)”)之間的統(tǒng)一協(xié)調(diào)與分工合作問題；地方性、區(qū)域性大量基礎(chǔ)科學數(shù)據(jù)還未能有效納入國家統(tǒng)一的標準化、系統(tǒng)化管理，因而未能得到全面共享和有效的開發(fā)利用；對于科學數(shù)據(jù)可持續(xù)發(fā)展保障機制方面的研究與實踐不足，導致某些學科領(lǐng)域和某些區(qū)域的科學數(shù)據(jù)研究與建設(shè)投入不足或投入產(chǎn)出成效不理想等問題。
　　
　　5.2　未來重點關(guān)注方向
　　鑒于科研需求、技術(shù)水平與國家層面總體規(guī)劃等宏觀因素對科學數(shù)據(jù)研究與建設(shè)的重要影響和推動作用，結(jié)合前述文獻研究和建設(shè)實踐兩個不同視角的分析結(jié)果，以美、英等發(fā)達國家在科學數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用方面的研究與建設(shè)經(jīng)驗為參照，從三個層面人手，提出我國未來科學數(shù)據(jù)研究進展的重點關(guān)注方向：
　　關(guān)注科研需求，探討怎樣以更加科學的方式服務(wù)科研活動、工程活動甚至各種社會活動，盡最大可能發(fā)揮科學數(shù)據(jù)的科研價值、經(jīng)濟價值和社會價值，如：科學數(shù)據(jù)在各個學科領(lǐng)域的科學研究中的應(yīng)用與開發(fā)；科學數(shù)據(jù)在教育、經(jīng)濟、環(huán)境和社會領(lǐng)域的應(yīng)用與服務(wù)；科學數(shù)據(jù)在科學決策中的開發(fā)利用等。
　　關(guān)注世界先進技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢，充分利用最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)進行科學數(shù)據(jù)的管理、開發(fā)和利用，如：e－Science環(huán)境建設(shè)與網(wǎng)格技術(shù)；數(shù)據(jù)挖掘、集成、分析與可視化工具與技術(shù)；互操作技術(shù)；元數(shù)據(jù)、語義網(wǎng)和本體等知識組織技術(shù)；分布式數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用的理論、模型和方法等。
　　關(guān)注宏觀層面的戰(zhàn)略規(guī)劃，探討科學數(shù)據(jù)發(fā)展的長期、有效、可持續(xù)的發(fā)展機制，如：可持續(xù)發(fā)展的數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)標準和數(shù)據(jù)模型；可持續(xù)發(fā)展的科學數(shù)據(jù)管理、運作、監(jiān)督與評價機制；未來的數(shù)據(jù)共享中心的角色和運作及其創(chuàng)新數(shù)據(jù)服務(wù)模式；國家級超大規(guī)模科學數(shù)據(jù)倉庫及其數(shù)據(jù)服務(wù)能力建設(shè)；作為發(fā)展中國家加入全球科學數(shù)據(jù)共享以及國際間科學數(shù)據(jù)協(xié)作的探索等。
　　說明：對科學數(shù)據(jù)研究來說，除文獻成果之外，還有更為重要的數(shù)據(jù)實體、應(yīng)用架構(gòu)、規(guī)范與標準體系等建設(shè)成果，本文在選用CNKI相關(guān)文獻作為研究對象的進行文獻分析的同時，參看了國內(nèi)部分科學數(shù)據(jù)共享體系的建設(shè)成果，結(jié)合國內(nèi)科學數(shù)據(jù)庫建設(shè)實際進展狀況進行對比分析，以求與文獻分析結(jié)果相互印證。

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