“大數(shù)據(jù)的概念聽上去和云計算一樣，有些‘高大上’，但是大數(shù)據(jù)絕不是一個空泛的口號，事實上它不僅改變了人們的生存面貌，更為科學研究帶來重大的機遇�！敝袊茖W院遙感與數(shù)字地球所研究員郭華東說。

　　依托海量的數(shù)據(jù)狀態(tài)和云級別的數(shù)據(jù)處理能力，大數(shù)據(jù)以其Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多樣)、Veracity(真實)的4V特點，帶來了一場全方位的思維變革、產(chǎn)業(yè)變革和管理變革。郭華東表示：“它把我們的科學研究各個領域以及各個環(huán)節(jié)都推到了一個前所未有的‘大數(shù)據(jù)時代’�！苯�，以“科學大數(shù)據(jù)的前沿問題”為主題的第507次香山科學會議在北京香山飯店舉行，會議邀請了來自全國各地多學科跨領域的專家學者，共同探討大數(shù)據(jù)時代下科學研究的基礎設施、創(chuàng)新模式與共享機制以及人才培養(yǎng)等問題。

　　大數(shù)據(jù)讓科研面臨新挑戰(zhàn)

　　在中國科學院計算機網(wǎng)絡信息中心主任黃向陽看來，計算機技術、以互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信技術和以物聯(lián)網(wǎng)為代表的傳感技術的持續(xù)創(chuàng)新和廣泛應用使人類的數(shù)據(jù)化能力和范圍快速擴張�！耙源罂茖W裝置為代表的機構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量能夠被測量和記錄的越來越多，而我們對事物、現(xiàn)象等的測量、記錄也更加頻繁和細致�！彼f。

　　“如今，這種擴張讓我們看到大量從宏觀到微觀、從自然到社會的觀察，計算、傳播等儀器設備和活動都在快速產(chǎn)生著海量、多樣的數(shù)據(jù)�！秉S向陽說，“比如高通量科學儀器、望遠鏡、衛(wèi)星、加速器、傳感器網(wǎng)絡、醫(yī)療成像設備、測序儀等各種科研儀器和裝置、模擬方法、智能終端以及各種應用等，這些都使得科研領域被推到了一個前所未有的‘大數(shù)據(jù)’時代�！�

　　海量數(shù)據(jù)的劇增，勢必讓量變引起質(zhì)變，黃向陽表示，不斷增加的數(shù)據(jù)引發(fā)人們思維和行為模式的變革，而在科學研究領域，這也將直接為科研模式帶來極大的改變�！袄^實驗科學、理論科學、計算科學之后出現(xiàn)了第四種研究范式，即‘數(shù)據(jù)密集型科學’，成為大數(shù)據(jù)時代下的新模式。”

　　“我們有理由相信，大數(shù)據(jù)為科學研究帶來了重大機遇，比如當所能利用的數(shù)據(jù)增加時，人們將可以做很多在小數(shù)據(jù)基礎上無法完成的事情�！秉S向陽說。

　　取之于科學用之于科學

　　中國科學院高能物理研究所計算中心主任陳剛說：“中國的髙能物理實驗每年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也達到PB級(百萬GB級——編者注)。高能物理實驗是典型的大科學裝置和大科學研究項目，這意味著跨國家跨地域的國際合作。這樣的大科學項目需要將實驗數(shù)據(jù)收集和存儲起來，并通過高速網(wǎng)絡分發(fā)給處于不同國家或機構(gòu)的合作者。這對高速網(wǎng)絡提出了巨大挑戰(zhàn)�！标悇偙硎荆蛉绱�，高能物理需要建設專用高速網(wǎng)絡并采用新的網(wǎng)絡技術來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全球共享。

　　“通俗的說，科學大數(shù)據(jù)是科學工程研究中的海量數(shù)據(jù)。”中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所研究員王力哲說。在他看來，大數(shù)據(jù)“無處不在，且蘊含著巨大的經(jīng)濟價值”，它既是一門多學科融合的一個交叉學科，也在反過來影響和改變著更多的科學領域。

　　王力哲以我國人口密度對比線——“胡煥庸線”的形成機理分析作為一個實例來解釋科學大數(shù)據(jù)知識發(fā)現(xiàn)的理論方法：“‘胡煥庸線’的形成涉及多方面自然、社會、經(jīng)濟因素的影響，個體空間行為—空間過程—空間格局的相互作用機理模型極其復雜;這項研究伴隨著超長序列的海量空間數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)，包括地理、氣候、遙感、人口、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、資源、環(huán)境、商業(yè)、教育、交通等等�！彼硎�，“而空間大數(shù)據(jù)時代的到來，使用超長時空序列的、多源、異構(gòu)的自然、社會、經(jīng)濟空間大數(shù)據(jù)，進行空間大數(shù)據(jù)分析和知識發(fā)現(xiàn)，能夠為研究‘胡煥庸線’形成機理進而為‘新型城鎮(zhèn)化建設’這一重大國家需求提供理論決策支持�！�

　　在天文領域，大數(shù)據(jù)也在為挖掘有價值的信息及規(guī)律發(fā)揮著重要的作用。中國科學院國家天文臺研究員趙永恒說：“隨著全球各個大型巡天觀測項目的開展，天文學研究的模式正在從以往的小樣本向著大數(shù)據(jù)模式轉(zhuǎn)變，海量的天文數(shù)據(jù)給天文學家?guī)砹司薮蟮臋C遇和挑戰(zhàn)，天文學的研究也越來越離不開大數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計分析，即數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)�！�

　　他表示，現(xiàn)如今，對這些海量天文大數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理與分析已經(jīng)超越了當前的計算能力�！叭绾螌μ煳拇髷�(shù)據(jù)進行高效和及時的處理從而加速天文學研究的科學產(chǎn)出已成為天文觀測和天文研究迫切需要解決的難題，而大數(shù)據(jù)無疑可以幫助天文學家重新審視和了解我們的宇宙�！�

　　大數(shù)據(jù)管理帶來新思考

　　盡管大數(shù)據(jù)時代的到來為諸多科研領域帶來新的曙光，然而如何將科學數(shù)據(jù)變成創(chuàng)新資源，并在數(shù)據(jù)共享的積極作用下有效保障國家安全與個人隱私，成為人們關心的話題。

　　“尤其像現(xiàn)在，科學數(shù)據(jù)的應用邊界，已經(jīng)從傳統(tǒng)的科研和教育領域，向社會經(jīng)濟和商業(yè)領域延伸，因此這仍然是一個復雜的、系統(tǒng)的問題。”中科院網(wǎng)絡信息中心科學數(shù)據(jù)中心主任黎建輝說。

　　據(jù)他介紹，為此，國際國內(nèi)均在做一些有益的探索和嘗試�！霸趯W術領域，新的數(shù)據(jù)出版模式正在逐步形成。”黎建輝說，“在商業(yè)領域，數(shù)據(jù)集

　　市作為在云計算技術支持下的數(shù)據(jù)共享、交換與交易的模式，在國內(nèi)外呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。”

　　在浩瀚的數(shù)據(jù)海洋里挖掘和捕捉能夠推動人類進步的信息，與此同時還要保障一系列的數(shù)據(jù)安全隱患，在復旦大學上海數(shù)據(jù)科學實驗室主任朱揚勇看來，培養(yǎng)數(shù)據(jù)科學家十分重要�！斑@里說的是數(shù)據(jù)科學家而非傳統(tǒng)的信息科學家，他們關注對數(shù)據(jù)現(xiàn)象和規(guī)律的研究，并開始出現(xiàn)在領先的企業(yè)和大學中，發(fā)揮著他們的巨大作用�！�

　　合格的大數(shù)據(jù)人才需要具備哪些品質(zhì)?王力哲表示：“數(shù)據(jù)科學是一個多學科融合的交叉學科;數(shù)據(jù)科學是以數(shù)據(jù)為研究對象，以信息論、統(tǒng)計學、數(shù)據(jù)理論、數(shù)學分析等理論為研究手段，以獲取海量數(shù)據(jù)中蘊含的知識為目標的一門學科�！币舱虼耍J為從事大數(shù)據(jù)研究勢必應該是復合型人才。

　　“除此之外，他還要關注國際數(shù)據(jù)科學領域熱點議題，關心數(shù)據(jù)及其涉及的一系列政策、標準、技術、方法和國際發(fā)展態(tài)勢�！敝袊茖W院地理科學與資源研究所研究員劉闖表示，“世界性的數(shù)據(jù)科學領域?qū)W術帶頭人正在一些熱點議題中涌現(xiàn)出來�！�

　　她認為，數(shù)據(jù)領域國家化人才還應對數(shù)據(jù)領域熱點問題把握準確，有一定超前的戰(zhàn)略思想，并在這些問題上有“開放的、獨特的學術業(yè)績”。

　　“我國在數(shù)據(jù)領域培養(yǎng)國家化人才方面與大國地位差距甚遠，特別是一些關鍵性領域尚屬空白。在這個方面，我們還有很多工作要做�！眲㈥J說。

　　聲音連線

　　大數(shù)據(jù)或許可以“創(chuàng)造大腦”

　　10月26日，由復旦大學主辦的浦江創(chuàng)新論壇·未來科學論壇上，多位國內(nèi)外頂尖科學家齊聚一堂，圍繞“關注未來：拓展認知的疆界”這一主題，就當今時代科學發(fā)展最具吸引力的重大領域展開了精彩的討論。

　　據(jù)中新社報道，中國科學院院士，北京航空航天大學校長懷進鵬在論壇上公布了一個有趣的科學設想：大數(shù)據(jù)也許可以“創(chuàng)造大腦”。從神經(jīng)科學來認知腦，也許通過數(shù)據(jù)人類可以創(chuàng)造一個腦。孩子學習識物的時候，不需要一兩百張、而是通過20張左右的圖片，他就能學會區(qū)別什么是馬，什么是牛，什么是車，這與大數(shù)據(jù)識別有著相似之處。

　　懷進鵬設想，通過研究從數(shù)據(jù)科學到電腦到智腦的演化，也許能從無數(shù)據(jù)到大數(shù)據(jù)建立人腦圖譜，在移動計算和現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)當中嘗試“創(chuàng)造大腦”，創(chuàng)造一個部分的功能或者仿真一個功能，使電腦向智腦轉(zhuǎn)換。

　　今天的時代是一個用戶產(chǎn)生內(nèi)容的時代，但是對于大數(shù)據(jù)的運用，基本還停留在淺顯的層面，如通過網(wǎng)頁瀏覽量數(shù)據(jù)分析用戶的喜好、需求等。更多的數(shù)據(jù)依然是無序、不可被分析的狀態(tài)。

　　懷進鵬說，如果能建立一種智能模式，“教會”電腦掌握從數(shù)據(jù)的無序到有序關聯(lián)，以便認識人的一部分世界，通過建立一系列融合關聯(lián)，讓電腦學會構(gòu)成一個時間段的社會理解，用芯片或者機器創(chuàng)造“一天的宇宙”。

　　加入電腦能夠形成跨語言之間的遷移學習，最后形成自主生長和所派生的復雜結(jié)構(gòu)下相互數(shù)據(jù)、信息和知識之間的關聯(lián)，以便對智腦的理解有附加的幫助，在這樣的方式下通過數(shù)據(jù)分析出傳播學、社會學的新特征�；蛟S還可以了解人是如何學習和記憶的，如何認知和增長智力、形成自主學習的，甚至了解情感形成的過程。

　　“也許通過數(shù)據(jù)，我們可以創(chuàng)造一個腦，因為基于數(shù)據(jù)的科學可以使得機器更聰明，也可以使得社會更理性�！睉堰M鵬展望說。