唤醒“沉睡”的科学大数据 蕴藏巨大价值

唤醒“沉睡”的科学大数据 蕴藏巨大价值

大数据时代，正在以一种不可阻挡的态势到来。

近日，国务院印发并对外公布《关于促进大数据发展的行动纲要》，提出要大力发展大数据产业。这意味着国家层面对于大数据的重要性有着清醒的认识。同时，大数据相关产业也必然将迎来新的发展高峰期。

作为大数据的一个分支，科学大数据无疑有着独特性。来自科研领域的大数据如何走向社会化？科学家累积的数据能否成为产品？如何加速科学大数据的转化？在日前举办的2015科学数据大会上，与会专家就此进行了探讨。

科学数据蕴藏巨大价值

大数据时代的到来，似乎超出人们的想象。而数据累积与增长的速度，也似乎超出人们的预估。

中科院院士郭华东介绍说，谷歌每天的运算数据是20PB(1PB为1拍字节，等于250字节)，欧洲核子中心每天产生的数据量约有15PB，而全球变化数据量在2030年预计达到350PB。

科学数据蕴藏着巨大价值。例如，从海洋卫星、气象卫星、资源卫星等获得的空间地球大数据，在保护生态环境、评估土地资源、预防自然灾害等方面起着重要作用。

再比如，中科院寒旱所在我国寒区旱区开展了长达数十年的研究，并由此积累了大量数据。这些数据对于政府、企业有着巨大价值。

中科院寒旱所寒区旱区科学数据中心副主任张耀南介绍说，目前寒旱所部署在全国的观测点有5万多个，覆盖国土面积的近2/3，在寒旱区冰川、冻土、积雪、沙漠、高原大气、生态环境、水文土壤及内陆河流域等方面积累了相当可观的数据量。但“如何让科学数据社会化，是一个需要解决的问题，也亟待探索”。

国际数据公司的统计显示，中国目前拥有的数据量占全球的14%，但数据利用率不到0.4%。大量数据仍在“沉睡”，未能充分发挥自身价值。

绕不开的障碍

对于科学数据的社会化，科学家不是没有做过努力。比如，中科院遥感地球所成立了中科遥感信息技术有限责任公司(以下简称中科遥感)，旨在加速推进中科院遥感与空间信息技术成果的转化与产业化，并向外界提供大数据相关服务。

然而，中科院遥感地球所研究员、中科遥感总裁任伏虎表示，出于行业保护、政策因素等原因，目前科学数据的开放程度还不够，这影响了其社会化进程。

此外，虽然科学数据大多由科学家提供，但科学数据的产生与累积离不开国家科技计划、基金项目的支持。这就导致了一个现实问题：科学数据一旦开放共享产生价值，其获得收入的分成情况不好处理。钱到底是给科学家个人，还是给政府，是一个令人头痛的问题。而科学家一旦不能获得适当收入，其积极性也会受到影响。

长期在中科院从事信息化工作的研究员吴钰表示，目前材料基因组研究已经获得一定程度的进展，这就是科学数据开放利用的成果。但不能因此忘记开放中的风险问题，“信息安全问题不能忽视，一些数据的泄漏会产生严重后果。不过，我们也无须过分害怕这个问题”。

主动拥抱市场

科学数据的社会化无疑是大势所趋。那么，怎样为其提供“加速度”呢？

“毫无疑问，科学数据要主动拥抱市场。科研人员提供的数据要瞄准企业需求。”任伏虎表示，同时要形成良好的市场机制，让科学家获得收益。

复旦大学教授朱扬勇也表示，只要社会有需求，科学数据就可以交易；只要交易，就能产生价值。至于科学家的收益问题，可参照专利转让的做法，通过技术入股方式，让科学家、机构从企业获得合理报酬。

吴钰则认为，要加速推动科学数据为创新驱动发展提供动力，让科学数据在智能制造、生物技术等领域大有可为。“至于让科学数据的价值得到体现，在政府层面，可考虑建立相应的政府采购制度，让政府购买服务。”

张耀南表示，在科学数据社会化的具体过程中，专业人才不能缺位。科学数据的来源相对比较狭窄，社会各界此前较少了解科学数据的社会、经济效应。因此，需要专门人才进行科学数据社会化的推介工作。“总之，必须重视科学数据的科普与营销工作。”

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国内外相关高校开设《数据科学》课程、数据科学学位计划、数据科学短期培训班，进行数据科学家和数据工程师的培养。在中国，香港中文大学从2008年起设立“数据科学商业统计”科学硕士学位；复旦大学从2007年起开设数据科学讨论班，2010年开始招收数据科学博士研究生，并从2013年起开设研究生课程《数据科学》；北京航空航天大学于2012年设立大数据工程硕士学位。在美国，加州大学伯克利分校（UCBerkeley）从2011年起开设《数据科学导论》课程，并从2012年起开设《数据科学和分析》课程；伊利诺伊大学香槟分校（UniversityofIllinoisatUrbana-Champaign，UIUC）从2011年起举“数据科学暑期研究班”（DataSciencesSummerInstituteprogram）；哥伦比亚大学（ColumbiaUniversity）从2011年起开设《数据科学导论》课程，2013年起开设《应用数据科学》课程，并将从2013年秋季起开设“数据科学专业成就认证”（CertificationofProfessionalAchievementinDataSciences）培训项目，并计划从2014年起设立硕士学位，2015年起设立博士学位；芝加哥大学（UniversityofChicago）开设3个月的夏季培训课程；纽约大学（NewYorkUniversity）将从2013年秋季起设立“数据科学”硕士学位；南加州大学（SouthCaliforniaUniversity）设立“数据科学”硕士学位；华盛顿大学（UniversityofWashington）从2013年5月起开设《数据科学导论》课程，并对修满数据科学相关课程学分的学生颁发数据科学证书（CertificateinDataScience）；雪城大学（SyracuseUniversity）也提供数据科学高级研究证书（CertificateAdvancedStudiesinDataScience）培训项目。在英国，邓迪大学从2013年起设立“数据科学”科学硕士学位。从上述人才的培养计划来看，数据科学家应该系统地掌握数据分析相关的技能，主要包括数学、统计学、数据分析、商业分析和自然语言处理等，具有较宽的知识面，具有独立获取知识的能力，具有较强的实践能力和创新意识。其中，只有复旦大学的课程设置强调了数据科学家是研究数据的科学家，而不仅仅是一个数据工程师或者数据分析师[2]（查看中国大数据技术与产业发展白皮书2013原文）。国内开设《数据科学》课程调研结果大陆：根据网络调研结果，国内高校目前还没有关于已开设《数据科学》课程的相关资料，但是，不排除个别已经开设《数据科学》课程（因为有些教师可能没有为课程建立主页）。相关高校在数据科学领域开展了相关工作，比如，复旦大学设有“上海市数据科学重点实验室”和“数据科学研究中心”，清华大学数据科学研究院计划在2014年9月开始培养大数据硕士，华东师范大学设有“数据科学与工程研究院”。在教材方面，复旦大学朱扬勇、熊赟等人编写了《数据学》，北京理工大学杨旭、汤海京等人编写了《数据科学导论》。香港：调研了中国香港几所主要大学，香港大学、香港中文大学、香港理工大学、香港科技大学、香港城市大学、香港浸会大学、香港岭南大学，都没有开设《数字科学》这门课，但是，有几所大学开设了《DataAnalysis》这门课，但是并没有课程信息，只有简单介绍。（查看调研报告）台湾：中国台湾省各高校暂时未开设《数据科学》课程，通过公开的资料也未显示有开课准备。台湾民间有一个“资料科学实验室”组织，2014年召开了“台湾资料科学爱好者大会”，有开设资料科学相关课程。（查看调研报告）国外开设《数据科学》课程调研结果美国：华盛顿大学开设了《IntroductiontoDataScience》，介绍了关系型数据库、MapReduce、NoSQL、基础数据分析、机器学习、可视化、图论。约翰霍普金斯大学在Coursera上一口气推出了9门DataScience方面的课程，组成“数据科学家”专项课程。

（1）数据科学家的工具箱；

（2）R语言程序开发；

（3）获取和整理数据；

（4）探索性数据分析；

（5）可重复性研究；

（6）统计推断;

(7)回归模型;

(8)实用机器学习;

(9)数据产品开发。纽约大学开设MSdatascience项目。哥伦比亚大学设有数据科学学院。MIT开设IntroductiontoComputationalThinkingandDataScience（计算思维和数据科学导论）这门课，介绍如何利用计算机来理解真实世界的现象，目标受众是具备一定Python编程经验和计算复杂度基础知识的学生，课程强调必须更加照顾涉猎范围，而不是一味增加深度；为了这个目的，该课程会为学生提供许多主题的浅显介绍，这样学生就可以知道之后在他们的职业生涯中可以用计算机去完成什么样的任务了；课程的主题包括，绘图、随机程序、概率和统计、随机漫步、蒙特卡洛模拟、数据模型化、优化问题和分类归并。哈佛大学开设CS109DataScience，有GitHubk课程资料。（内容请查看调研报告）英国：目前大概有七所高校开设了《数据科学》及其相关课程，包括谢菲尔德大学、爱丁堡大学、伦敦大学学院、东英吉利大学、布里斯托大学、曼彻斯特大学、伦敦大学皇家霍洛威学院。其中，谢菲尔德大学和爱丁堡大学对于这一新兴专业归纳最全，并设立了相应的MSc；其他高校只设立了与数据科学相关的一些课程或专业，如曼大设立了数据与知识管理专业，东英吉利大学设立了知识发现与数据挖掘专业。（内容请查看调研报告）韩国、日本：经过对韩国科学技术院(KAIST)、浦项大学、首尔国立大学以及日本东京大学和京都大学的网络调研，可初步得出，韩国和日本目前还没有高校开设《数据科学》的课程。其中，韩国的三所大学有设立与数据科学相关的课程，但没有课件资料，也没有简要的课程介绍。（查看调研报告）