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“科學(xué)就是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)就是科學(xué)�！� 最新出版的《科學(xué)》雜志在社論中指出，“數(shù)據(jù)推動(dòng)著科學(xué)的發(fā)展�！辈粌H如此，社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政治、環(huán)境和健康等事業(yè)的發(fā)展，也需要借助于對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)的分析。但是，因不能充分提供公開(kāi)、透明和可供分享的數(shù)據(jù)，科學(xué)界飽受批評(píng)。《科學(xué)》雜志發(fā)表專題文章聚焦數(shù)據(jù)，指出所有這些問(wèn)題的核心是數(shù)據(jù)的收集、管理、可理解性和可獲得性。

 

數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏著金礦。然而，從基因組學(xué)、天文學(xué)、生態(tài)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)到高能物理等，當(dāng)今天的數(shù)據(jù)像洪水般涌來(lái)，數(shù)據(jù)的管理成為一個(gè)越來(lái)越嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，科學(xué)家們?cè)撛趺崔k？粒子物理學(xué)家齊格弗里德·畢史克的一段經(jīng)歷，也許是一個(gè)真實(shí)的警世故事。

 

 

畢史克現(xiàn)在是德國(guó)馬普學(xué)會(huì)物理研究所所長(zhǎng)，20多年前，他在德國(guó)同步加速器DESY實(shí)驗(yàn)室參與了大規(guī)模電子——正電子對(duì)撞機(jī)上的JADE實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是研究將夸克和膠子結(jié)合在一起形成質(zhì)子和中子的力。1986年，當(dāng)DESY實(shí)驗(yàn)室為建造功率更強(qiáng)大的對(duì)撞機(jī)而關(guān)閉這個(gè)對(duì)撞機(jī)時(shí)，JADE實(shí)驗(yàn)也隨之結(jié)束了。20世紀(jì)90年代中期，由于新理論思想的出現(xiàn)，畢史克希望能重新分析JADE實(shí)驗(yàn)的老數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@是來(lái)自更低碰撞能量的數(shù)據(jù)。

 

然而他卻發(fā)現(xiàn)了一個(gè)災(zāi)難。自從JADE實(shí)驗(yàn)結(jié)束、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)中止后，這些數(shù)據(jù)就分散到了世界各地，而且是隨意儲(chǔ)存在老舊的磁帶上。JADE實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)尤為典型：由于習(xí)慣于大型合作且很快轉(zhuǎn)向更大更好的機(jī)器，粒子物理學(xué)家們并沒(méi)有儲(chǔ)存和分享數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)格式。畢史克用了將近兩年的時(shí)間，費(fèi)了九牛二虎之力，再加上諸多幸運(yùn)，終于重建了這些數(shù)據(jù)。

 

然而，新問(wèn)題又出現(xiàn)了。這些數(shù)據(jù)中的絕大多數(shù)不能被讀出，一位研究生花了1年時(shí)間寫(xiě)程序，才將這些數(shù)據(jù)讀出。

 

畢史克恢復(fù)這些數(shù)據(jù)并不僅僅是懷舊。在JADE實(shí)驗(yàn)被停止之后，理論物理學(xué)家提出了一種“強(qiáng)耦合強(qiáng)度”理論，他們所預(yù)言的現(xiàn)象只能在較低能量的對(duì)撞機(jī)上觀察到，是今天的高能量對(duì)撞機(jī)所不能重復(fù)的。通過(guò)重新分析這些老JADE實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畢史克的團(tuán)隊(duì)寫(xiě)出了十多篇高影響力的論文，部分?jǐn)?shù)據(jù)幫助確證了量子色動(dòng)力學(xué)。他說(shuō)：“我們就像是物理學(xué)考古專家，做了太多的工作，其實(shí)本不應(yīng)該這樣。如果在實(shí)驗(yàn)結(jié)束前有恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)保存和分享計(jì)劃，那么所有這些時(shí)間和勞動(dòng)是可以節(jié)省的。”

 

歐洲核子研究中心的粒子物理學(xué)家塞爾瓦托·米勒是一位數(shù)據(jù)保存專家，他說(shuō)：“我們有經(jīng)費(fèi)生產(chǎn)、收集、分析和發(fā)表數(shù)據(jù)，但沒(méi)有經(jīng)費(fèi)保存數(shù)據(jù)�！�

 

 

《科學(xué)》的社論指出，科學(xué)由數(shù)據(jù)所推動(dòng)。新技術(shù)已經(jīng)大大減輕了數(shù)據(jù)收集和分析的過(guò)程，同時(shí)也能讓其他人獨(dú)立挖掘和重新分析這些數(shù)據(jù)。今天的社會(huì)因多種不同目的而需使用這些科學(xué)數(shù)據(jù)，因此，應(yīng)當(dāng)讓數(shù)據(jù)能夠被更廣泛地獲取，成為科學(xué)研究的一個(gè)基本要素。通過(guò)建立透明、標(biāo)準(zhǔn)和公開(kāi)的數(shù)據(jù)檔案，科學(xué)界正努力承擔(dān)這個(gè)基本責(zé)任，科學(xué)家們也在努力面對(duì)不斷產(chǎn)生的巨大、復(fù)雜和種類繁多的數(shù)據(jù)。

 

畢史克認(rèn)為，JADE實(shí)驗(yàn)老數(shù)據(jù)的可用性應(yīng)該不是唯一例子。德國(guó)同步加速器的物理學(xué)家克瑞斯汀·迪亞可奴說(shuō)：“現(xiàn)在安裝的大型對(duì)撞機(jī)能量越來(lái)越高，但它們不能重復(fù)低能量對(duì)撞機(jī)所獲得的數(shù)據(jù)。實(shí)際情況是，過(guò)去所做的許多實(shí)驗(yàn)是獨(dú)一無(wú)二的，它們不能在現(xiàn)在的高能量對(duì)撞機(jī)上重復(fù)�！�

 

在高能物理領(lǐng)域，隨著大型科學(xué)設(shè)施的建造，數(shù)據(jù)問(wèn)題會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。比如，歐洲核子研究中心的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的建造吸引了世界的目光，另外一些實(shí)驗(yàn)就會(huì)被相繼停止。迪亞可奴說(shuō)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都只有一種應(yīng)用，為特別的任務(wù)而建，問(wèn)題出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，數(shù)據(jù)只能為小組成員所理解，當(dāng)他們離開(kāi)去做別的工作時(shí)，這些數(shù)據(jù)就成了沒(méi)人管的孤兒，其他人也無(wú)法接管這些數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@些原始數(shù)據(jù)只有參與原始實(shí)驗(yàn)的人才明白其中的意義，才有能力對(duì)之進(jìn)行復(fù)雜的分析。

 

科學(xué)家們行動(dòng)起來(lái)了。2009年，來(lái)自世界幾個(gè)重要高能物理實(shí)驗(yàn)室的研究人員組成了一個(gè)名為“高能物理數(shù)據(jù)保存”（DPHEP）的工作小組，畢史克是創(chuàng)始人之一。DPHEP的目標(biāo)之一是在每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)立“數(shù)據(jù)檔案專家”職位，確保實(shí)驗(yàn)信息和數(shù)據(jù)被恰當(dāng)管理，而且在實(shí)驗(yàn)結(jié)束和實(shí)驗(yàn)小組解散后，這些信息和數(shù)據(jù)也能長(zhǎng)久地保存并為外界所用。

 

DPHEP估計(jì)，設(shè)置數(shù)據(jù)檔案專家職位的開(kāi)銷大約相當(dāng)于對(duì)撞機(jī)總預(yù)算的1%。這是一筆不小的數(shù)額，但是，讓數(shù)據(jù)處于可使用狀態(tài)將會(huì)為過(guò)去的投資增加新收益。迪亞可奴說(shuō)：“數(shù)據(jù)收集結(jié)束了，但這并不意味著實(shí)驗(yàn)結(jié)束了�！�

 

數(shù)據(jù)管理是一項(xiàng)需要共同努力的事業(yè)。作為論文出版的守門人，學(xué)術(shù)期刊意識(shí)到數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期貯藏和多種用途，以及數(shù)據(jù)與誠(chéng)實(shí)的研究結(jié)果的密切關(guān)系，它們?cè)诒ＷC數(shù)據(jù)的公開(kāi)性和永久可獲得性方面發(fā)揮了重要作用。比如，《科學(xué)》雜志要求作者將論文所依據(jù)的所有數(shù)據(jù)以可理解的方式讓外界獲取，并鼓勵(lì)作者以兩種方式來(lái)遵從這一要求：或者將數(shù)據(jù)存入有可能被支持和維持的公共數(shù)據(jù)庫(kù)，或者將數(shù)據(jù)存入期刊的在線支持材料系統(tǒng)。

 

但對(duì)期刊來(lái)說(shuō)，因?yàn)闆](méi)有專門設(shè)備，在線支持材料系統(tǒng)的管理是一個(gè)棘手問(wèn)題。對(duì)于大型數(shù)據(jù)庫(kù)，《科學(xué)》雜志要求作者達(dá)成數(shù)據(jù)歸檔協(xié)議，即作者承諾將數(shù)據(jù)歸檔到所在機(jī)構(gòu)的網(wǎng)站，并將該數(shù)據(jù)的復(fù)印件送交《科學(xué)》雜志。但這種協(xié)議只是一種權(quán)宜之計(jì)。

 

《科學(xué)》雜志的社論認(rèn)為，促進(jìn)科學(xué)事業(yè)發(fā)展最重要的力量必須來(lái)自科學(xué)界，無(wú)論是作為期刊和學(xué)術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者、論文和基金的評(píng)審人，還是論文作者本身，科學(xué)家都發(fā)揮了關(guān)鍵作用。它呼吁科學(xué)界在數(shù)據(jù)的供應(yīng)和管理上作出積極貢獻(xiàn)。