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中科院網(wǎng)絡中心主辦主題為“科研大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)科學”的2014科學數(shù)據(jù)大會

中國科學院科學數(shù)據(jù)基礎設施分布圖
　　數(shù)據(jù)是關于自然、社會現(xiàn)象和科學試驗的定量或定性的記錄，是科學研究最重要的基礎，既是科學研究的產(chǎn)物，也將產(chǎn)生新的科學發(fā)現(xiàn)，可謂科學研究的“珍寶”。
　　科學大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來，科研數(shù)據(jù)呈幾何式增長態(tài)勢。一個國家的科研水平，將越來越多地取決于其數(shù)據(jù)優(yōu)勢以及將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息和知識方面的能力。
　　多年來，依托中科院計算機網(wǎng)絡信息中心（以下簡稱中科院網(wǎng)絡中心）的定位和科研技術積累，中科院網(wǎng)絡中心科學數(shù)據(jù)中心建設了海量存儲設施、大規(guī)模科學數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)密集型應用環(huán)境等，建造起中國科學的“珍寶館”，為全院科學數(shù)據(jù)庫持續(xù)發(fā)展提供了強勁的動力。
　　走在科學研究的前沿
　　回溯歷史，科學數(shù)據(jù)庫在中科院科研工作者們高瞻遠矚和堅持下建立了起來。
　　科學數(shù)據(jù)作為寶貴的信息資源，對科學研究和各行各業(yè)有著重要的價值，一直受到科學家們的關注。早在上世紀70年代，計算機和數(shù)據(jù)庫技術的飛速進步讓科學家們意識到，科學數(shù)據(jù)有望依賴先進的信息技術手段進行積累和應用。
　　上世紀80年代初期，中科院提出了“科學數(shù)據(jù)庫及其信息系統(tǒng)”重大建設項目，率先提出了建設科學數(shù)據(jù)庫的設想。
　　中科院網(wǎng)絡中心科學數(shù)據(jù)中心主任、研究員黎建輝介紹，這一重大項目旨在把中科院在科研工作中產(chǎn)生和收集起來的數(shù)據(jù)整理、積累，形成可為科研和國家各部門應用的科學數(shù)據(jù)庫。
　　中科院科學數(shù)據(jù)庫的建設工作從此拉開序幕，并于1984年6月成立科學數(shù)據(jù)庫籌備處。1986年5月，中科院化學部和科學數(shù)據(jù)庫籌備處針對建設化學數(shù)據(jù)庫的相關問題，聯(lián)合召開了第三次工作會議。會議結(jié)束前，時任中科院副院長的周光召特別要求：“更好地執(zhí)行‘邊建庫邊服務’的方針，要廣泛地進行宣傳?！彼€強調(diào)要結(jié)合化學數(shù)據(jù)庫發(fā)展計算機在化學中的應用。
　　經(jīng)過緊張籌備，1985年5月完成“科學數(shù)據(jù)庫及其信息工程”可行性研究報告。1986年6月，當時的國家計委正式批準了該項目的可行性研究報告，并列為國家“七五”“八五”期間重點工程項目。
　　“當時批準基本建設費用4800萬元，建筑面積25300平方米，編制250人，其中正式職工167人?！崩杞ㄝx告訴記者。
　　1987年5月，科學數(shù)據(jù)庫范圍由化學擴展到生物、天文、能源、自然資源等多學科領域。彼時，中科院計劃，到1990年建成20個左右、可進行開放服務的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)量達到10GB到15GB，并確定了計算機主機采用IBM308x的方案，開發(fā)統(tǒng)一查詢語言軟件并進行聯(lián)網(wǎng)。
　　1998年，“科學數(shù)據(jù)庫及其信息系統(tǒng)”項目獲國家科技進步獎二等獎。今天，距離這個項目正式立項已經(jīng)過去近30年時間，在許多研究人員看來，當時籌建科學數(shù)據(jù)庫的決策和指導思想依然具有很強的前瞻性。
　　展開為科研服務的藍圖
　　近30年里，科學數(shù)據(jù)庫逐漸展開了為科研服務的宏偉藍圖。
　　1995年，中科院網(wǎng)絡中心成立，專門為中科院提供信息化支撐服務?？茖W數(shù)據(jù)庫建設便是該中心的重要業(yè)務之一。為進一步規(guī)范管理科學數(shù)據(jù)庫、規(guī)劃科學數(shù)據(jù)庫發(fā)展方向，科學數(shù)據(jù)庫專家委員會隨即成立，由兩院院士師昌緒擔任主任。時任中科院常務副院長路甬祥在首屆專家委員會成立會上指出：“隨著網(wǎng)絡的發(fā)展，科學數(shù)據(jù)庫的意義會越來越大，要給予長期穩(wěn)定的支持?！?br/>　　一年后，網(wǎng)絡中心成功建成數(shù)值型和事實型數(shù)據(jù)庫19個，含子庫90個，數(shù)據(jù)量達到7.9GB，建成了比較完整的信息系統(tǒng)，成為中國科技網(wǎng)上的重要科技資源。
　　如今，科學數(shù)據(jù)庫已支持運行20個重點庫、20個專業(yè)庫，提供共享數(shù)據(jù)資源456TB，提供7 ×24小時網(wǎng)上服務，近年來每年訪問人次超過千萬，數(shù)據(jù)下載量累計超過300TB。科學數(shù)據(jù)庫已經(jīng)發(fā)展成為國內(nèi)規(guī)模最大、具有完善的技術規(guī)范的綜合性科學數(shù)據(jù)庫，在國內(nèi)外都產(chǎn)生了較大影響，科學數(shù)據(jù)共享服務成為中科院科研信息化的基本公共服務。
　　在黎建輝看來，化學、材料、空間、核聚變、生態(tài)環(huán)境、海洋、基因組、蛋白組等專業(yè)數(shù)據(jù)庫，形成了中科院特色的科學數(shù)據(jù)庫資源體系，在重大科研項目、經(jīng)濟建設和社會發(fā)展中將持續(xù)發(fā)揮重要作用，是國家創(chuàng)新的寶貴數(shù)據(jù)資產(chǎn)。
　　同時，隨著云計算、云存儲和災備系統(tǒng)陸續(xù)上線，中科院網(wǎng)絡中心海量存儲環(huán)境也逐步投入使用，科學數(shù)據(jù)中心服務能力得到了全面提升。黎建輝表示，科學數(shù)據(jù)中心已為40家單位提供數(shù)據(jù)存儲備份，為60多家用戶提供云計算應用服務，來自院內(nèi)外的6萬多注冊用戶在數(shù)據(jù)云進行數(shù)據(jù)查詢下載。
　　此外，中科院網(wǎng)絡中心還與三十多家企事業(yè)單位開展合作，共建數(shù)據(jù)云中心，面向交通管理、食品安全、新材料研發(fā)等公共領域組織科研服務。
　　搭建云環(huán)境 起航大數(shù)據(jù)
　　科學數(shù)據(jù)中心為科研提供的可靠服務，離不開研究人員在信息科學前沿的不懈探索。
　　據(jù)黎建輝介紹，多年來，科學數(shù)據(jù)中心在前沿技術上也取得了諸多引人矚目的科研成果。例如，研發(fā)建立分布式、跨區(qū)域的全國統(tǒng)一服務、統(tǒng)一運維、統(tǒng)一管理的分布式海量數(shù)據(jù)云存儲環(huán)境。該云環(huán)境通過高速網(wǎng)絡連接北京和全國其他12個城市的數(shù)據(jù)中心，保障了存儲數(shù)據(jù)的安全和快速訪問。
　　同時，研究人員圍繞數(shù)據(jù)工程海量存儲、云計算等關鍵技術提供了科研數(shù)據(jù)管理和共享云服務。目前已申請相關專利10余項，取得軟件著作權12項，基本實現(xiàn)將存儲、處理與應用等資源整合為“數(shù)據(jù)云”一站式服務。
　　中心還緊密結(jié)合科研需求，開發(fā)了地理空間數(shù)據(jù)云、生物信息學分子數(shù)據(jù)分析環(huán)境等服務和平臺，將數(shù)據(jù)下載處理模式升級為讓用戶按需選擇數(shù)據(jù)源、處理模型的云服務模式。目前，“地理空間數(shù)據(jù)云”整合數(shù)據(jù)超過300TB，含9大類94個原始數(shù)據(jù)產(chǎn)品，注冊用戶7.8萬人，主要來自中科院、高校、科研機構及政府等相關單位。
　　在不斷服務與研發(fā)過程中，該中心還制定了多項科學數(shù)據(jù)管理與服務的國家標準，走在了科學數(shù)據(jù)研究的前列。
　　憑借多年的積累，在這些前沿技術研究與應用的基礎上，2013年，科學數(shù)據(jù)中心成功獲批成立了大數(shù)據(jù)應用服務技術北京工程實驗室，起航大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新事業(yè)。
　　近年來，科學數(shù)據(jù)中心已經(jīng)在大數(shù)據(jù)分析等方面取得了系列成果。
　　例如，黎建輝等研究人員基于出租車產(chǎn)生的海量軌跡時空數(shù)據(jù)，對城市交通異常事件的檢測算法進行了深入的研究，為解決城市交通擁堵提供了新理論。而在H7N9疫情期間，郭旦懷等研究人員則通過關聯(lián)發(fā)現(xiàn)等方法，定量回答了活禽市場關閉和病例暴發(fā)之間的關聯(lián)，為政府決策提供了依據(jù)。此外，郭旦懷、周園春、黎建輝等研究人員還運用數(shù)據(jù)挖掘的方法重新定義了狂犬病的時空聚集，提出了為更高效地進行狂犬病防控、修改原來的防控標準的建議。
　　數(shù)據(jù)密集型科學發(fā)現(xiàn)是科研“第四范式”已成共識。黎建輝和團隊分析認為：“這揭示了海量數(shù)據(jù)資源在信息化條件下，融合存儲、數(shù)據(jù)模型、大數(shù)據(jù)處理等設施環(huán)境支撐科研創(chuàng)新的優(yōu)勢和前景?！彼颉吨袊茖W報》記者表示：“科學數(shù)據(jù)中心將面向科研需求，著力加強大數(shù)據(jù)應用技術的研發(fā)和推廣?！?br/>　　30年來，科學數(shù)據(jù)中心在各個發(fā)展階段緊緊抓住信息技術的最新前沿，為中國科學建造起一個“珍寶館”，為中國科學研究切實搭建了數(shù)據(jù)共享環(huán)境與應用服務平臺。黎建輝表示，未來，科學數(shù)據(jù)中心還將按基礎設施云服務、數(shù)據(jù)產(chǎn)品云服務、科研應用云服務3條主線協(xié)同推進，為中科院實現(xiàn)“四個率先”目標加油助力。
　?。ㄔd于《中國科學報》 2015-03-09 第8版 平臺)