在上一期的專欄中，我們討論了《國際科創(chuàng)中心需要重視科學(xué)數(shù)據(jù)管理》，本文，想再深入一步，談?wù)劥罂茖W(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理問題。

隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，國際科學(xué)研究進(jìn)入大科學(xué)時代，中國也布局和建設(shè)了越來越多的大科學(xué)裝置，發(fā)起和參與了越來越多的大科學(xué)計(jì)劃。大科學(xué)裝置涉及研究數(shù)據(jù)是科研大數(shù)據(jù)的重要組成部分，為有力保障大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的有效實(shí)施，進(jìn)行良好的科學(xué)數(shù)據(jù)管理必不可少。但目前國內(nèi)多數(shù)大科學(xué)裝置尚未形成完整的數(shù)據(jù)管理政策，缺乏明確的數(shù)據(jù)管理計(jì)劃，大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理的實(shí)施和推進(jìn)仍需進(jìn)一步探索。

上海光源工程（一、二期）鳥瞰 胡蔚成 攝

聚焦到上海，2023年1月上海市科委發(fā)布了《2022上海科技進(jìn)步報告》。報告顯示，2022年上海推進(jìn)張江大科學(xué)裝置建設(shè)：上海光源二期基本建成，軟X射線自由電子激光裝置預(yù)計(jì)今年投入運(yùn)行，國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究設(shè)施、上海超級計(jì)算中心等一批已建成大科學(xué)設(shè)施服務(wù)效能不斷提升?？茖W(xué)數(shù)據(jù)作為科學(xué)研究中最重要的要素之一，理應(yīng)受到更多關(guān)注，為此，我們科學(xué)數(shù)據(jù)管理課題組進(jìn)行了系統(tǒng)研究整理，在比較分析國內(nèi)外大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理的流程、政策、內(nèi)容等基礎(chǔ)上，構(gòu)建了大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理的模式，結(jié)合實(shí)際給出實(shí)現(xiàn)思路和具體措施。

一、 國內(nèi)大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理的主要問題

1、數(shù)據(jù)的保存與獲取存在困難，運(yùn)維成本偏高影響共享開放

一方面，目前部分科研人員獲取需要的數(shù)據(jù)存在困難。許多有用的原始數(shù)據(jù)在首次實(shí)驗(yàn)后便被遺棄，未得到合理有效的保存。加之新型設(shè)備帶來的數(shù)據(jù)量的指數(shù)級增長，導(dǎo)致本地存儲設(shè)備成本大幅增加，大大增加了數(shù)據(jù)保存管理的開銷。若采用云端設(shè)備對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和處理較為昂貴，而連接到 HPC（國家研究計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施）又無法滿足海量存儲、高速讀寫、快速網(wǎng)絡(luò)訪問的需求，因此需要構(gòu)建特定的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。另一方面，由于中國的大科學(xué)裝置大多由科技部投資建設(shè)管理，科研項(xiàng)目人員的成本意識較為薄弱，而在大科學(xué)裝置針對具體項(xiàng)目的管理中也未對成本問題進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃，科學(xué)數(shù)據(jù)管理帶來的費(fèi)用更加難以考量。此外，大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)共享程度不夠高。缺乏對科學(xué)數(shù)據(jù)共享從業(yè)人員的激勵機(jī)制，中國在科學(xué)數(shù)據(jù)領(lǐng)域存在“數(shù)據(jù)割據(jù)”現(xiàn)象，數(shù)據(jù)有效開放、大力開放還存在不小困難。

2、大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理中知識產(chǎn)權(quán)問題尚未很好解決

一方面，中國科學(xué)數(shù)據(jù)共享、交換所面臨的巨大障礙是數(shù)據(jù)缺乏有效的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。數(shù)據(jù)共享可能會對數(shù)據(jù)所有者產(chǎn)生不利影響，一定程度上導(dǎo)致了數(shù)據(jù)共享機(jī)制建設(shè)困難。另一方面，大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)的知識產(chǎn)權(quán)非常復(fù)雜。國際上的大科學(xué)裝置一般有多個資助者，不同資助者對數(shù)據(jù)管理的要求不同。單個資助者往往無法規(guī)定管理的政策、方法，因此其管理往往基于各資助者的共識。這導(dǎo)致大多數(shù)大科學(xué)裝置的數(shù)據(jù)管理政策對于數(shù)據(jù)的儲存、處理、引用等更細(xì)致，而對于開放共享政策則比較宏觀，因而缺乏細(xì)節(jié)的描述與普適、具體的要求。

3、大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理相關(guān)研究滯后，專業(yè)人才也不足

國內(nèi)現(xiàn)有針對大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理方面的研究處于起步階段，尚未引入數(shù)據(jù)管理相關(guān)的理論，在數(shù)據(jù)保存與重用、數(shù)據(jù)開放共享、數(shù)據(jù)管理的成本和規(guī)范數(shù)據(jù)管理等層面仍存在諸多問題。這些問題影響著大科學(xué)數(shù)據(jù)資源的利用與共享，也進(jìn)而限制了科研水平的進(jìn)一步提升。同時，大科學(xué)研究的數(shù)據(jù)體量大、處理難度大，因此過去“小科學(xué)”研究中由研究者個人保管、處理、分析數(shù)據(jù)的模式不適用于大科學(xué)裝置的數(shù)據(jù)管理。大科學(xué)裝置的數(shù)據(jù)管理應(yīng)當(dāng)由具有數(shù)據(jù)管理經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)的專業(yè)人員進(jìn)行，研究者不應(yīng)當(dāng)把精力耗費(fèi)在處理、存儲此類數(shù)據(jù)上。國內(nèi)對大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域的研究較少，相關(guān)人才也較為匱乏。為此，需要培養(yǎng)一批具有海量數(shù)據(jù)管理能力的高水平數(shù)據(jù)人才。

二、國外大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理的相關(guān)啟示

1、明確大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理建設(shè)的核心流程

大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理的核心流程應(yīng)至少包括三個基本環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)管理計(jì)劃、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)開放與共享。一是制定數(shù)據(jù)管理計(jì)劃。美國的國家科學(xué)基金會（NSF）、國家航空航天局（NASA）、英國生物技術(shù)與生物科學(xué)研究理事會（BBSRC）、英國研究理事會（RCUK）都要求科研人員提交數(shù)據(jù)管理計(jì)劃。數(shù)據(jù)管理計(jì)劃是科學(xué)數(shù)據(jù)管理的起始，研究前規(guī)劃數(shù)據(jù)管理無論是對提高數(shù)據(jù)的可用性、確保數(shù)據(jù)保存和可訪問性，還是對大科學(xué)裝置項(xiàng)目研究都具有重要影響。美國的大科學(xué)裝置工程管理學(xué)科特別強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)產(chǎn)生（實(shí)踐）的過程，要求制定數(shù)據(jù)管理計(jì)劃當(dāng)中還要有訪問開發(fā)軟件和代碼及托管的具體細(xì)節(jié)，以及再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法。通過有效的計(jì)劃，對短期數(shù)據(jù)存儲與安全、數(shù)據(jù)長期保存與共享、倫理道德和版權(quán)事項(xiàng)、數(shù)據(jù)管理成本規(guī)劃等進(jìn)行合理的安排，并在項(xiàng)目生命周期中不斷被審視和更新，以期達(dá)到預(yù)想的結(jié)果。二是制定大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)保存規(guī)范。美國國家科學(xué)基金會（NSF）的大科學(xué)裝置在對科學(xué)數(shù)據(jù)管理時有嚴(yán)格規(guī)范。例如，部分規(guī)定項(xiàng)目必須提交DMP（數(shù)據(jù)管理計(jì)劃），部分裝置按照不同的數(shù)據(jù)類型DMP做出了不同的要求，還有的裝置對軟件及副本存儲的硬件介質(zhì)都有明確的版本和型號說明。部分?jǐn)?shù)據(jù)或樣品通過唯一標(biāo)識符，如IGSN（地理科學(xué)提供的樣本唯一編號）、DOI、URL等進(jìn)行引用追蹤和識別。對元數(shù)據(jù)或其他利于數(shù)據(jù)重用的相關(guān)信息進(jìn)行保存，對相關(guān)信息數(shù)據(jù)字段、屬性、參數(shù)、訪問方法等進(jìn)行規(guī)范化，產(chǎn)生統(tǒng)一的數(shù)據(jù)字典，便于后續(xù)使用。三是大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)開放共享。按照分等級（不同級別類別數(shù)據(jù)的開放共享?xiàng)l件不同）、可發(fā)現(xiàn)（符合國家標(biāo)準(zhǔn)、具有唯一且長期不變的標(biāo)識符，有規(guī)范的元數(shù)據(jù)描述）、可訪問（公開提供穩(wěn)定且易獲取的訪問地址和方式）、可重用（明確使用條件和要求，具有對數(shù)據(jù)生成及處理過程、數(shù)據(jù)質(zhì)量等的詳細(xì)描述信息）的四個原則，適時向不同科研用戶開放共享，面向整個社會共享數(shù)據(jù)。

2、確保大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理有相關(guān)政策支撐

國家層面上，需要推進(jìn)立法或出臺相關(guān)政策等措施的實(shí)施?？山梃b美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建的“創(chuàng)新基金資助計(jì)劃”和“橋基金計(jì)劃”，設(shè)立專項(xiàng)基金支持獎勵從事成果轉(zhuǎn)化的相關(guān)人才。保障科研機(jī)構(gòu)和高校有對大科學(xué)裝置產(chǎn)出科學(xué)數(shù)據(jù)的優(yōu)先使用權(quán)，加強(qiáng)對科學(xué)數(shù)據(jù)管理人才培育的扶持力度，加大對大科學(xué)裝置的投資總額，建立健全科學(xué)數(shù)據(jù)的管理體系，推進(jìn)國家科學(xué)數(shù)據(jù)中心建設(shè)和發(fā)展。此外，可從地區(qū)、學(xué)科兩個維度推進(jìn)構(gòu)建大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)聯(lián)盟。通過學(xué)科專家知識與領(lǐng)域建模，促進(jìn)大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)在學(xué)科、地區(qū)領(lǐng)域的交叉，以解決跨學(xué)科或區(qū)域發(fā)展的重大問題。機(jī)構(gòu)層面上，需要對大科學(xué)裝置產(chǎn)出科學(xué)數(shù)據(jù)的管理流程進(jìn)行規(guī)定和說明。裝置層面上，可以法律條文的形式，清晰界定通過大科學(xué)裝置得到的數(shù)據(jù)和相關(guān)成果的主權(quán)。對保障科研團(tuán)隊(duì)人員的正當(dāng)數(shù)據(jù)主權(quán)要求和數(shù)據(jù)需求、提升科研人員積極性、促進(jìn)科技發(fā)生有積極作用。

3、給予各方面利益相關(guān)者最大權(quán)益并保障其合理訴求

政府資助機(jī)構(gòu)作為資金的主要提供方，其利益切入點(diǎn)在于對投入產(chǎn)出的轉(zhuǎn)換效率與產(chǎn)出成果質(zhì)量，通過績效考核等方式形成對科學(xué)活動各個生命周期內(nèi)的約束。通過諒解備忘錄，妥善處理大科學(xué)裝置多個資助者之間的分歧和爭議。Nature出版集團(tuán)下數(shù)據(jù)期刊Scientific Data在2016年便擴(kuò)充了文章類型， 除了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)論文以外，增加Analysis與Article兩個類型。Analysis 是對已有數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)的重新分析，得到新的結(jié)論；Article 是可重復(fù)研究的系統(tǒng)和技術(shù)所進(jìn)行的初始研究，包括如何共享、管理、處理科學(xué)數(shù)據(jù)，同時歡迎數(shù)據(jù)存儲庫、標(biāo)準(zhǔn)、本體等研究內(nèi)容。由此可看出，出版商興趣不僅在出版數(shù)據(jù)論文方面，其也關(guān)注科學(xué)數(shù)據(jù)重用得出的結(jié)論以及科學(xué)數(shù)據(jù)的管理、共享方式。故需要給予出版商以及相關(guān)作者版權(quán)的認(rèn)可，保證實(shí)現(xiàn)論文與引用的科學(xué)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。大科學(xué)裝置產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有高度復(fù)雜性，一般主要研究者不能直接操作設(shè)備進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理。而主要研究者是理解數(shù)據(jù)端價值的一方，故需加強(qiáng)配套設(shè)施的支持，協(xié)助主要研究者更快捷地對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工增值。

三、大科學(xué)裝置科學(xué)數(shù)據(jù)管理的對策建議

1、設(shè)立大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)管理經(jīng)費(fèi)專項(xiàng)

國家需要保證長期、穩(wěn)定、足額的經(jīng)費(fèi)投入到大科學(xué)裝置的數(shù)據(jù)管理中。為數(shù)據(jù)長期保存、重用提供保障，讓大科學(xué)裝置的數(shù)據(jù)管理能力與大科學(xué)裝置的建設(shè)速度相匹配。嘗試探索多元化經(jīng)費(fèi)支持方式，調(diào)動社會力量建立數(shù)據(jù)庫建設(shè)基金，鼓勵更多科研單位、科研工作者開展數(shù)據(jù)庫建設(shè)并向權(quán)威數(shù)據(jù)庫集成。依靠多方面籌集的經(jīng)費(fèi)支持，建立大科學(xué)裝置的數(shù)據(jù)存儲平臺。運(yùn)用前沿的數(shù)據(jù)存儲方法，提升存儲、處理、發(fā)現(xiàn)大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)的能力。為科研人員提供適用于大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)處理、分析的軟件平臺，最大程度上發(fā)揮大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)價值。

2、加大大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)開放共享力度

加大大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)開放共享力度，使研究人員能通過統(tǒng)一的門戶網(wǎng)站輕松訪問、分析數(shù)據(jù)。按照分等級、可發(fā)現(xiàn)、可訪問、可重用的原則適時向院內(nèi)外用戶提供數(shù)據(jù)的開放共享，建立合理適用的科學(xué)數(shù)據(jù)管理及共享體系。用戶使用科學(xué)數(shù)據(jù)時可在確保用戶權(quán)益的基礎(chǔ)上，通過協(xié)議的方式開展科學(xué)數(shù)據(jù)的收集和保存等工作，使數(shù)據(jù)共享程度進(jìn)一步加大。

3、重視培養(yǎng)適應(yīng)大科學(xué)的數(shù)據(jù)管理人才

建立完整的數(shù)據(jù)管理人才培養(yǎng)體系，在制定數(shù)據(jù)管理政策時同步做好數(shù)據(jù)人才隊(duì)伍的規(guī)劃建設(shè)，快速提升新建大科學(xué)裝置人才隊(duì)伍的數(shù)據(jù)管理水平。引進(jìn)國內(nèi)外有經(jīng)驗(yàn)的大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)管理人才，建立大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)管理人才的管理制度、評價制度和激勵制度，完善人才培養(yǎng)機(jī)制。建立大科學(xué)裝置的數(shù)據(jù)中心，將數(shù)據(jù)管理實(shí)踐與人才培養(yǎng)深度結(jié)合。激勵科研人員，尤其是大數(shù)據(jù)人才進(jìn)行技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，從而使大科學(xué)裝置科研工作者從數(shù)據(jù)管理解放出來，進(jìn)一步專注于科研工作。

4、切實(shí)保障各方的知識產(chǎn)權(quán)等有關(guān)利益

一是建立大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)保護(hù)期。毫無原則的數(shù)據(jù)開放將損害項(xiàng)目研究者的利益，損害大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)開放積極性。建立2-3年的數(shù)據(jù)保護(hù)期，能讓科學(xué)家擁有數(shù)據(jù)使用的優(yōu)先權(quán)，能在第一時間利用數(shù)據(jù)開展科學(xué)研究。對急需使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的外部用戶,可以與數(shù)據(jù)擁有者簽訂合作共享協(xié)議,讓用戶在保護(hù)期內(nèi)也能及時利用數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)研究。二是對數(shù)據(jù)出版作嚴(yán)格規(guī)定，保證數(shù)據(jù)的重用、 引用規(guī)范。實(shí)行數(shù)據(jù)標(biāo)識與引用標(biāo)注制度以增強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、建立論文與大科學(xué)裝置數(shù)據(jù)的引用關(guān)聯(lián)。通過上述方法，以期解決數(shù)據(jù)多重鏈接和知識產(chǎn)權(quán)問題。 

（作者蔚海燕系華東師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)部副教授；許鑫系華東師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)部教授、博士生導(dǎo)師，上海高校智庫主任。許鑫教授持續(xù)關(guān)注新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式等新型經(jīng)濟(jì)形態(tài)，關(guān)心新興技術(shù)治理，本專欄以“產(chǎn)業(yè)與治理”為主題，探討科技創(chuàng)新在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的前瞻性問題。）