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王敬等:科研数据基础设施研究
2017年07月13日 10:04 来源:《情报资料工作》 作者:王敬 王彦兵 字号

内容摘要:文章在广泛调研国外科研数据基础设施(RDI)的基础上,介绍了RDI的定义、发展历程,分析比较了三个具有代表性的RDI框架模型以及RDI当前的实践状况,同时也讨论了构建RDI面临的主要挑战与应对策略。

关键词:科研数据基础设施;数据共享;合作研究

作者简介:

  原题:国外科研数据基础设施研究及实践的调研与分析

  作者简介:王敬(1988- ),男,中国科学院大学。兰州 730000;中科院兰州文献情报中心硕士研究生。北京 100049;王彦兵(1985- ),男,中国科学院大学。北京 100190;中科院文献情报中心硕士研究生。北京 100049

  内容提要:文章在广泛调研国外科研数据基础设施(RDI)的基础上,介绍了RDI的定义、发展历程,分析比较了三个具有代表性的RDI框架模型以及RDI当前的实践状况,同时也讨论了构建RDI面临的主要挑战与应对策略。

  关 键 词:科研数据基础设施 数据共享 合作研究

  1 引言

  当前科学研究面临的重大挑战之一是如何应对日益增长的数据洪流,数据洪流改变了科学研究的工作方式,数据密集型科学快速兴起,其被视为实验、理论研究和计算机模拟之外的科学研究第四范式[1]。数据密集型科学颠覆了传统的科学研究模式,科学研究的进步越来越依赖于如何有效的处理数据。在此背景下,科研数据基础设施(Research Data Infrastructures,RDI)应运而生,RDI用于处理科学研究过程不断累积的数据与知识,优化不同学科之间的数据流动,在减少资源重复性浪费的同时促进多(交叉)学科的发展,并且能够把科研数据与出版文献整合在一起,最终实现对不断增长科研数据集的有效开发与利用。

  随着数据密集型科学的快速兴起,国外政府部门、科研院所、基金会等科研资助机构逐渐从构建国家级数字保存系统转变为构建世界级的科研数据基础设施,欧盟、澳大利亚以及美国已经把RDI的建设与发展提高到了国家战略层次。欧盟委员会“第七框架计划”于2010年2月资助了GRDI2020项目[2],用以指导全球RDI生态系统的建设。2012年8月,澳大利亚政府专门成立了“科研数据基础设施委员会”(RDIC),评估澳大利亚科研数据发展的前景,并为当前及未来RDI的投资优化提供建议。美国国家科学基金会(NSF)也正着力构建一个世界一流的,支持高性能计算、数据分析与可视化以及虚拟工作间的科研基础设施。

  本文主要从RDI的定义、RDI发展历程、RDI框架模型、RDI的应用与实践以及构建RDI面临的主要挑战与应对策略的角度出发,对国外科研数据基础设施的发展进行系统的梳理,以期为我国科研数据基础设施的研究提供策略参考。

  2 科研数据基础设施概述

  2.1 科研数据基础设施定义

  科研数据基础设施的英文表示主要有“Research Data Infrastructures”、“Scientific Data Infrastructures”、“Data Infrastructure”、“Research Infrastructure”等。

  维基百科对“数据基础设施”的定义[3]:是一个可以促进数据分享与消费的电子化基础设施。通常来讲,基础设施是社会经济得以有效运转所需要的基本服务与工具,而数据基础设施则是数据经济不可缺少的基础结构。

  澳大利亚RDI委员会将其定义为[4]:通过数据生成、操作以及获取而为科研服务的一系列设施、设备或者工具,它包含数据本身,并依赖成熟的技术与研究人员来建立、实现、操作并使用它。

  GRDI2020项目专家组将RDI定义为[5]:一个以数字化科研数据为中心,包含服务与工具的管理型网络环境,支持:(1)整个研究周期;(2)不同学科之间研究数据的有效流动;(3)通过连接来自不同学科的数据集来创建开放关联数据空间;(4)管理科学工作流;(5)研究数据与文献之间的互操作;(6)一个集成的科学政策框架。

  从以上定义可以看出RDI是一个包含软件与硬件,支持科研数据的分享与重用,促进全球科研合作,加速科学创新的数据生态系统,是当今数字化科研得以高效运转而不可或缺的支撑性基础设施。

  2.2 科研数据基础设施的发展历程

  当前,国外对RDI的研究主要集中在欧盟、澳大利亚以及美国等地区与国家,其中以欧盟对RDI关注的时间最早、研究的最为深入并且规划实施的项目也最多,如表1所示。早在2002年,欧盟就开始关注科研基础设施的发展,成立了欧洲科研基础设施战略论坛[6](the European Strategy Forum for Research Infrastructures,ESFRI),旨在为欧洲科研基础设施政策的制定提供统一的战略指导,推进欧洲科研一体化,加强国际合作。2016年,在其首次发布科研基础设施战略路线图的10年之后,ESFRI发布了第四次战略报告《科研基础设施战略报告——路线图2016》[7]。报告主要为未来10~20年科研基础设施的发展提供战略指导,促进科研基础设施的实现并根据需要适时的更新路线图。报告展示了15个正在进行以及新开展的6个科研基础设施项目,涉及能源、环境、健康&食品、物理科学以及社会文化等领域,ESFRI将会在未来对这21个项目的顺利实施提供必要的战略指导与支持。此外,报告还列举了29个已成功实施的科研基础设施项目,并将其作为科研基础成功建设的标杆。

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