大數(shù)據(jù)時代農(nóng)學(xué)生物類博士生的科研與生物科技海量信息供給的關(guān)系研究

米純　朱利泉

摘 要 隨著科技的發(fā)展，大數(shù)據(jù)越來越受到各行各業(yè)的重視。包括政府、科學(xué)、教育和企業(yè)等，此外，全球一些頂級的學(xué)術(shù)機構(gòu)和刊物比如Nature和Science等多對大數(shù)據(jù)進行了研究，并先后設(shè)立?？?，出版了一些增長，對其進行了深度的探討。同時還提出了大數(shù)據(jù)帶來的優(yōu)勢和面臨的問題和挑戰(zhàn)。目前，醫(yī)療、物流、金融、制造、零售、科研和電信等多個領(lǐng)域得到大量的使用，并隨之產(chǎn)生了巨大的科技價值、社會價值和產(chǎn)業(yè)空間。美國前總統(tǒng)奧巴馬在2012年3月22日宣布，美國將投入2億元美金來為“大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展計劃（Big Data Research and Development Initiative）”建立資金基礎(chǔ)。自從上世紀(jì)九十年代宣布“信息高速路”的建設(shè)計劃以后，這對美國來說是又一次國家戰(zhàn)略，為美國的發(fā)展起到了重要的作用。緊隨著美國的腳步，2013年，我國國家科學(xué)院將大數(shù)據(jù)作為國家戰(zhàn)略加以發(fā)展。總體而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)及相應(yīng)的基礎(chǔ)研究已經(jīng)成為高校、科研院所和產(chǎn)業(yè)界的研究的熱點和焦點，大數(shù)據(jù)的研究涉及了信息，心理、經(jīng)濟、社會等多個學(xué)科，不僅成為了傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展方向和契機，更鑄就了很多新興學(xué)科的崛起，成為了一個名副其實的交叉學(xué)科。大數(shù)據(jù)科學(xué)的總體方向已經(jīng)逐步形成。在大數(shù)據(jù)時代背景下，農(nóng)學(xué)生物類博士生科研內(nèi)容與現(xiàn)代生物科技前沿信息之間必將產(chǎn)生新的復(fù)雜關(guān)系，對于博士生來說，是一個很好的學(xué)習(xí)和發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù) 博士生 科研 信息 關(guān)系

中圖分類號：F32 文獻標(biāo)識碼：A

1博士生面臨大數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)

1.1大數(shù)據(jù)定義

大數(shù)據(jù)就是一種不能依靠傳統(tǒng)IT技術(shù)和工具在短時間內(nèi)進行數(shù)據(jù)的收集整理，管理和服務(wù)等集合。通過對其的研究，發(fā)現(xiàn)其具有4大特點，第一是具有大量的Volume ，并且由原來的TB級迅速飛升為PB以及EB級。通過IDC 的“數(shù)字宇宙”可知，它預(yù)測全球的數(shù)據(jù)使用量將會在2020年前迅速飛升，達(dá)35.2ZB。第二是特點是Variety，是指數(shù)據(jù)的種類多種多樣。這是因為數(shù)據(jù)的來源眾多，渠道不具有單一性，此外，隨著軟件的發(fā)展升級，數(shù)據(jù)處理方式變得越來越多，格式也隨之豐富起來，改變了以前的數(shù)據(jù)模式。第三，Velocity，是指數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和更新。在大數(shù)據(jù)中這是其一個很重要的特征。就全球而言，數(shù)據(jù)的翻一番的時間大致為一年半，遵循著摩爾定律。第四是Value，即指數(shù)據(jù)的價值含量，在大量的數(shù)據(jù)中，具有價值的數(shù)據(jù)只是少數(shù)部分，因此，高效運用數(shù)據(jù)的前提是獲取有價值的信息。

1.2大數(shù)據(jù)技術(shù)

從定義上講，大數(shù)據(jù)技術(shù)是就是從海量的數(shù)據(jù)中，迅速地找到有價值的信息。簡單地說，大數(shù)據(jù)技術(shù)幫助解決了數(shù)據(jù)豐富但知識不足這一尷尬，究其實質(zhì)是通過眼睛看到的數(shù)據(jù)，對其進行研究分析，從而獲得其隱藏的信息，提取潛在的價值。因而大數(shù)據(jù)是公認(rèn)的最具“市場”前景的技術(shù)之一，這一新興領(lǐng)域已經(jīng)成為了大勢所趨，是未來競爭的關(guān)鍵因素。例如在政府的角度來說，有利于達(dá)到高效服務(wù)型政府的目標(biāo)。對于學(xué)校而言，有益于績效管理更加高效正確，有益于績效評估，資源的合理分配應(yīng)用等都是在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上來做出決定。對于博士來說，為其研究工作的開展提供了必要的前提和整體環(huán)境。

1.3博士生面臨大數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)

對于大數(shù)據(jù)的研究，在此之前都將主要的精力放在數(shù)據(jù)的精確度上。在相當(dāng)長一段時間內(nèi)，數(shù)據(jù)采集、記錄和存儲等都受到技術(shù)的限制，無法實現(xiàn)大規(guī)模，海量數(shù)據(jù)的分析研究，使得研究成果不夠準(zhǔn)確。因此，我們在對數(shù)據(jù)進行處理時，從采集到分析都只選擇一小部分?jǐn)?shù)據(jù)，在大量的數(shù)據(jù)面前，這一小部分?jǐn)?shù)據(jù)不具有完全的代表性，具有主觀色彩。隨著各行各業(yè)數(shù)據(jù)的使用增多，數(shù)據(jù)的量越來越大，但是人們的能力有限，因此，統(tǒng)計學(xué)發(fā)明了抽樣法，即用一部分?jǐn)?shù)據(jù)作為代表，對其進行分析研究，并從中總結(jié)出整體的特點，同時統(tǒng)計學(xué)的目標(biāo)也成為用最少的數(shù)據(jù)得出最重要的信息。長此一來，我們形成了一種習(xí)慣：也就是最大限度的減少數(shù)據(jù)的采集量。然而往往具有較大價值的信息都藏于大量的數(shù)據(jù)中，而這種精簡則會使得那些細(xì)節(jié)被排除在外。

2海量大數(shù)據(jù)信息對農(nóng)學(xué)生物類博士生研究方法和內(nèi)容的影響

2.1大數(shù)據(jù)時代的科研方法變革及其必然性

所謂的科學(xué)研究方法就是在實踐的基礎(chǔ)上得出的理論方法，并將其作為指導(dǎo)實際的基礎(chǔ)。在這個信息爆炸的時代，數(shù)據(jù)的處理也需要一種新型高效的技術(shù)作為支撐條件，不斷的完善傳統(tǒng)的方式，推陳出新。為從事科研活動的人提供一個新型的，科學(xué)的研究方法。

“大數(shù)據(jù)”是相對以往小型、局部性數(shù)據(jù)而言的，利用大數(shù)據(jù)進行分析和工作時，研究方法體現(xiàn)為三大方面的轉(zhuǎn)變。（1）改變了以往抽樣研究的方法，不論是四研究整體還是某一個特殊的點，都需使用其所有的數(shù)據(jù)。（2）由于有更多的數(shù)據(jù)，我們可以接受更多混雜、更多數(shù)據(jù)上的不精確。（3）在分析數(shù)據(jù)時不再一味追求是否具有因果關(guān)系，而是將事物之間的關(guān)系研究放在了重要位置。在這個時代，科學(xué)的研究方法是時代的要求，也是歷史發(fā)展的必然結(jié)果。對該研究方法進行系統(tǒng)的梳理和研究顯得尤為重要。

由于大數(shù)據(jù)具有規(guī)模大、分布式、異構(gòu)、不準(zhǔn)確、不一致等特性，因而管理難度加大。由于當(dāng)前些技術(shù)和系統(tǒng)無法有效管理支持大數(shù)據(jù)運行，于是海量數(shù)據(jù)的出現(xiàn)催生了一種新的科研模式，在爆炸的數(shù)據(jù)中，博士生等科學(xué)研發(fā)人員的工作成為了與數(shù)據(jù)打交道，在其中挖掘信息，發(fā)現(xiàn)新智慧，甚至無需直接接觸需研究的對象。Jim Gray博士是著名的專家，曾獲得圖靈獎。他對古今科研進行了分析和總結(jié)，提出了人類科研的3種范式，即實驗、理論和計算。今天，數(shù)據(jù)量不斷攀升，這3種范式已經(jīng)無法滿足需求，在一些領(lǐng)域已經(jīng)被淘汰，因此，迫切需求第四種的出現(xiàn)，以便能夠適應(yīng)新形勢的需要。對此，Jim Gray提出了一種新的數(shù)據(jù)研究方法，被稱為“第四范式”，科研活動將受到數(shù)據(jù)的影響，數(shù)據(jù)密集將成為科研的一種新特點，新方向，是在實驗、理論結(jié)合計算科學(xué)之后的第四種科研范式。從實際上來說，計算機科學(xué)是對前兩種范式的補充和優(yōu)化，而數(shù)據(jù)密集型范式則是一種全新的處理大數(shù)據(jù)的方法，不僅僅是前三張范式的優(yōu)化，表1是對四種范式進行的比較。

2.2第四范式的特征

涉及到科學(xué)研究第四范式，關(guān)于其知識服務(wù)主要包括兩個方面的特征：第一點，為用戶提供知識理論和數(shù)據(jù)信息方面的服務(wù)，換句話說，不但要涉及到知識理論方面的服務(wù)，而且要提供數(shù)據(jù)服務(wù)，使用戶能夠更容易更清晰地理解最終的知識結(jié)果，能夠重復(fù)該結(jié)果產(chǎn)生的實驗過程，并重復(fù)利用該數(shù)據(jù)，提高科學(xué)研究效率。二是對溯源信息進行管理，提供從數(shù)據(jù)到知識的整個過程服務(wù)。數(shù)據(jù)溯源信息指在整個工作流程執(zhí)行中數(shù)據(jù)的輸入和處理歷史。科學(xué)研究信息的提供者為用戶提供的信息和知識是單個的靜態(tài)的，而科學(xué)研究第四范式需要新的服務(wù)模式，即能夠提供從數(shù)據(jù)到知識轉(zhuǎn)變的整個過程信息，這是一個動態(tài)的服務(wù)過程。許多的科研人才其中不乏博士學(xué)位研究生，他們在科研工作中的過程和結(jié)論都需要體現(xiàn)第四范式的特點。

3大數(shù)據(jù)時代對農(nóng)學(xué)生物類博士生科研過程的信息新式供給

3.1大數(shù)據(jù)環(huán)境下農(nóng)學(xué)生物類博士生的科研信息需求

在現(xiàn)在的大環(huán)境下，具有密集型特點的科學(xué)性數(shù)據(jù)在大數(shù)據(jù)中具有重要地位，這種密集型數(shù)據(jù)較一般大數(shù)據(jù)相比，除具有基本特征外，在管理和分析數(shù)據(jù)上有更極致的追求，一定會使科學(xué)研究人員增加對進程中的專業(yè)化、深層化、定制化、協(xié)同化以及集成化的信息的需求量。第一，科研對象在大數(shù)據(jù)時代下的虛構(gòu)化，會使許多的科學(xué)研究人員其中包含農(nóng)學(xué)生物類專業(yè)的博士生，具有對提高數(shù)字性交互性的管理信息能力的需要；第二，科研需求在大數(shù)據(jù)時代下有很強的知識性，會使許多科學(xué)研究人員具有大規(guī)模數(shù)據(jù)同步尋覓分析的需要；第三，科研溝通方法在大數(shù)據(jù)時代下，會使許多的科學(xué)研究人員其中同樣包含農(nóng)學(xué)生物類專業(yè)的博士生，具有共同分享多種學(xué)科配合和科研數(shù)據(jù)集匯的資源信息的需要。

3.2信息供給模式演進與科研過程演進

英國科學(xué)與技術(shù)設(shè)施研究理事會（STFC）提出了數(shù)字科研環(huán)境下的科研模型 ，把科研工作分析成一種不斷連的工作流，整個過程以分析趨勢、產(chǎn)生思路、組織并設(shè)計項目、進行項目申請、實際性研究實驗、收集并組織數(shù)據(jù)、宏觀分析數(shù)據(jù)、發(fā)布并交流成果、保護研究成果為主線，細(xì)致地描繪了適用于未來的科學(xué)研究工作流的初步形態(tài)?？蒲泄ぷ饕孕畔橹埸c，不斷研究分析信息的過程。在現(xiàn)在的大環(huán)境下，很多事物都在悄然發(fā)生著革命性的變化，知識形態(tài)、科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新方式以及科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展中的知識處理及交流機制都是如此，無一例外。這些變化同時又推動著知識創(chuàng)造模式的改變，以及科研工作流中關(guān)鍵性知識瓶頸出現(xiàn)深刻的變化，進而促進著新興知識服務(wù)機制的產(chǎn)生。

服務(wù)的主體、客體、方法及內(nèi)容是信息服務(wù)模式的重要組成部分。服務(wù)主體是信息服務(wù)行動的執(zhí)行者，也就是信息的服務(wù)人員，以客戶的需求為出發(fā)點，運用行之有效的辦法，供應(yīng)信息服務(wù)產(chǎn)品來實現(xiàn)客戶要求。服務(wù)客體是對信息服務(wù)有需要的人，與常見的圖書館讀者不一樣，分為群體和個體兩種需求類型，會發(fā)出需要信息的信號并接受使用信息。服務(wù)方法指的是信息服務(wù)中使用的策略，它是為幫助信息服務(wù)人員做成進行信息服務(wù)的行動而提出行之有效的手段。像舊時的信息服務(wù)里的查詢文獻、擬定專題、確定主題和新時代信息服務(wù)里的信息的搜集、匯集、個性化定制、咨詢參考等皆是信息服務(wù)手段。服務(wù)內(nèi)容是最終的信息服務(wù)產(chǎn)品，是信息服務(wù)人員最后交給信息服務(wù)需求者的確定下來的成果，或者是某種能夠感受到的信息服務(wù)，由此它既可能是真實的物品，也可能是虛擬的產(chǎn)品，像報告、刊物、數(shù)據(jù)庫一類的或是像學(xué)科導(dǎo)航與文獻檢索一類的信息服務(wù)。

4大數(shù)據(jù)的信息供給的未來趨勢

數(shù)據(jù)密集型環(huán)境下，圖書館的知識咨詢服務(wù)必須進行創(chuàng)新，利用新技術(shù)進行服務(wù)模式的演進，新的服務(wù)模式包括云服務(wù)模式、智慧感知模式和導(dǎo)航模式；在思維方式方面，大數(shù)據(jù)環(huán)境下的思維方式向著多樣性、開放性、生長性、整體性、平等性和相關(guān)性發(fā)展，根本上屬于多元性思維；在認(rèn)知角度方面，大數(shù)據(jù)環(huán)境改變了人類的一些常規(guī)認(rèn)知，主要體現(xiàn)在人類眼界的改變，從局限的世界向無限的大數(shù)據(jù)方向進擊，進而滿足認(rèn)知的平等；在信息技術(shù)方面，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)尋求方式已經(jīng)落后于大數(shù)據(jù)時代，在數(shù)據(jù)收集、儲存、分析和可視化等地方都存在弊端。這時任何領(lǐng)域都急切需要著大數(shù)據(jù)的幫助，更多的人選擇了以數(shù)據(jù)為依據(jù)的分析代替以專家為信條的分析方式。而從服務(wù)創(chuàng)新的角度來講，應(yīng)注意數(shù)據(jù)創(chuàng)新、用戶行為分析及知識網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)等方面的問題。

基金項目：重慶市教育改革項目資助，編號yjg142023。

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