“e科研”时代来临

　　许多人还记得2005年青海湖地区爆发禽流感疫情，导致野生鸟类大规模死亡的事件。由于青海湖是众多候鸟的繁殖地和越冬地，还是大量候鸟迁徙的通道，当时科学家们急于弄清这些鸟类迁徙中的情况，以防止禽流感的传播，却苦于缺乏跟踪和研究它们的有效手段。

　　近日从中国科学院了解到，对迁徙鸟类的研究已不再是难题。从2006年到2010年底，科研人员在青海湖保护区内部署了19套网络视频监测系统，即使在夜间也能将候鸟行为观察得十分清楚；2007年至今，还给57只候鸟装备了卫星跟踪设备，准确获取了它们迁徙的轨迹；通过对大量监测数据的分析，科学家不仅弄清了候鸟的活动规律，而且及早发现了其异常状况，为近几年禽流感的防治提供了科学支撑。

　　这一案例告诉我们，信息化手段已经融入到当代科学研究活动中，“e科研”时代已经来临。自从英国在世界上首次提出e-Science（科研信息化）概念以来，发达国家纷纷将其作为国家间竞争的重要手段，并投入了大量的人力和物力。专家指出，当今科学研究的前沿已步入更加复杂深奥的时代，对传统科研方式提出了巨大挑战。科研信息化将带来一种崭新的科研模式，引发科学与工程的重大变革。

　　“e科研”时代有何特征？中科院专家指出，超级计算、数据应用和协同研究是其三大要素。

　　大规模计算已经成为现代科研的必备利器。通过计算进行模拟，可以对未知世界做深入、精细地研究，它可以把原本漫长的过程加快；也可以把转瞬即逝的过程放慢……事实上，高性能计算在今天已不是问题，需要解决的是如何将它送到科学家的桌面，使其更加易于获得和使用。

　　科学数据是创新的引擎。现代科研正以前所未有的速度产生数据。英国e-Science计划首席科学家Tony Hey曾指出，传感器、卫星遥感、高性能计算模拟等产生的科学数据，将很快超过科学史上收集的全部数据总和。例如，大型强子对撞机LHC每秒钟就会产生300GB的数据。这些捕捉到的数据如不及时保存，瞬间就会消失；即使保存下来，如不及时处理，日积月累，再大的存储系统也不够用。因此，如何长久保存和高效处理大量数据并从中挖掘出有用信息？这都是科研信息化必须解决的问题。

　　协同的重要性也不言而喻。如今，科研的全球化趋势已十分明显。例如，全球气候变化研究必须依靠全球科学家，利用世界各地气候资料才能开展。互联网的出现奠定了协同研究的基础。对某一问题有共同兴趣的科学家可以利用网格技术组织起来，形成虚拟实验室，协作开展研究。

　　我国科研信息化始于上世纪90年代。在国家863计划的支持下，中国国家网格已经集成了每秒430万亿次以上的计算能力、2200万亿字节的存储能力和200多个应用软件，支撑了700多项国家各类科技计划项目的研究。

　　从目前我国开展的一批科研信息化应用项目看，它已经成为提升创新能力、加快成果转化的有效手段。以可视化铸锻技术为例，我国铸锻件产量连续8年位居世界第一，但特大型和高附加值铸锻件长期依赖进口，严重制约了能源、冶金、船舶等产业的发展。原因就在于铸锻件形成于高温，其内部金属流动和缺陷演化过程不可见，只能依靠经验积累和“试错”，而对于大型铸锻件来说，单次实验往往就需耗费成百上千万元资金，这样的制造成本是难以承受的。中科院专家与企业合作，采用数字模拟技术使铸锻过程变得“可视”，从而突破了大型船用曲轴等若干受制于人的铸锻技术瓶颈，满足了国家重大装备的迫切需求。

　　专家指出，目前我国科研信息化水平与发达国家尚有不小的差距，今后的发展还需“顶天立地”，做好顶层设计与推广应用两篇文章。

　　据了解，许多发达国家已从国家层面部署了科研信息化计划，如英国2001年启动的e-Science计划、美国新世纪以来实施的科研信息化基础设施计划等，形成了资源共享、跨地合作的崭新科研模式。而我国的科研信息化多是结合各科技项目本身的目标进行，缺乏整体战略，还有待于从国家层面加强规划和引导。同时，还应尽快建立有效共享机制，使宝贵的信息资源为更广大科研人员所利用。