數字科研環境下的信息資源建設

鄭 婧 張紅麗

(中國醫學科學院北京協和醫院 北京 100730) (國家開放大學圖書館 北京 100039)

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?醫學信息組織與利用?

數字科研環境下的信息資源建設

鄭 婧 張紅麗

(中國醫學科學院北京協和醫院 北京 100730) (國家開放大學圖書館 北京 100039)

分析數字科研環境的新特點及該環境下科研用戶的知識需求特點，闡述信息資源建設方向，即對各類科研信息資源進行綜合集成與深度分析，通過構建機構知識庫實現高效管理和資源共享，構筑融入式科研服務平臺，支持以科研用戶為中心的學術交流。

數字科研環境; 信息資源建設; 科研用戶

1 引言

進入21世紀以來，世界各國特別是歐美等發達國家都將知識創新戰略置于國家發展的制高點，加大了對信息資源和服務保障體系的建設和投入。與此同時，伴隨著計算機、網絡技術和通信技術的快速發展和應用，傳統的科學研究方式得以改變，一個開放共享、安全可控、分布協同的新型研究環境——數字科研環境成為學界和業界共同關注的焦點。數字科研環境是信息時代科研環境和科研活動的典型體現，它使科學家能夠利用更加先進的技術方法從事科學研究，也使得研究高度協作與資源高度共享的“大科學”時代初見端倪。

科研環境的變化給科研用戶的研究工作帶來了深遠的影響, 進而影響到科研過程的方方面面。這種變化導致科研用戶在研究過程中對信息資源的建設內容和獲取方式等方面需求較之傳統環境出現較大的差異。因此，需要重新分析科研用戶知識需求的新特點，以指導信息服務機構的信息資源建設工作，從而更有效地滿足這種需求。

2 數字科研環境下科研用戶的知識需求

2.1 數字科研環境的新特點

2.1.1 科研過程數字化 數字科研環境中的各種信息資源已經逐步數字化，如各類學術論文、技術文檔、大數據、學術報告、可開放獲取資源等，形成較為系統的網絡化數字化信息資源空間；同時，以計算機模擬、協同試驗、移動試驗、網格系統等為代表的信息技術從科研過程的輔助工具逐漸轉變為科研過程的重要組成部分，實現與觀測設備、試驗儀器、參考數據等傳統科研工具的有機整合，促使科研的組織和運作機制也逐步網絡化。此外，功能多樣的數據采集與處理工具、宏觀及微觀數字化科研管理系統等，又為科研用戶組織科研工作全流程提供有力支持，使科學研究逐步信息化[11]。

2.1.2 計算機模擬等新科研方法日趨成熟 傳統科研主要采用理論分析和試驗觀測等研究方法;而數字科研環境下，人員、儀器、信息、過程以及管理機制聚合到了同一數字空間，計算機模擬和仿真分析等新方法成為科研用戶創造科研成果的新模式。在環境與大氣科學、物理與天文科學、醫學與生物、材料與工程，甚至社會科學等領域，計算機模擬與仿真已成為主要的研究手段。這種新方法不僅可以支撐或替代傳統的試驗手段，還能更精準地描述大尺度或微尺度的實體或事件，更細致地展現研究對象的狀態組合或變化，使得研究人員可以從之前研究過程中的任一階段繼續進行研究，極大地增加了科學研究的靈活程度，擴大了科學研究的范圍。

2.1.3 大數據成為新的科學研究起點 現代科研活動產生大量的科研數據，呈指數級速度增長[2]：在科研的準備階段，數據可能來源于研究環境，例如采集的數據、各類儀器產生的數據，以及人員溝通交流產生的數據等；在正式研究階段，也會產生形式多樣的非正式數據和信息，例如人員溝通記錄、研討會會議內容、仿真試驗結果、非正式研究報告、程序源代碼和研究備注等。這些海量科研數據蘊藏著大量、尚未發現的內容、關系和規律，成為新的科學研究起點?？蒲杏脩艨梢酝ㄟ^信息過濾、內容析取、數據挖掘、可視化分析等技術，對大數據進行廣泛、靈活和深入的分析，發現規律、發掘趨勢、揭示未知、引導研究[3]。

2.1.4 學術交流模式呈現多元化趨勢 傳統科研環境的學術交流體系以正式交流過程為主導，以學術文獻的“正式”出版發行為標志，主要傳播流程為“創作者——出版社——(數據庫商/文獻信息服務機構)——用戶”。 數字科研環境下，各種“非正式”信息資源數量急劇增長，如開放獲取資源、數據資源、數值型知識資源、教育資源、軟件資源等，這些未經“正式”出版發行的信息資源時效性較強、內容較為全面，方便科研用戶獲取前瞻性的研究信息。同時，基于開放、交互、共享理念的Web2.0社會化網絡和社交新媒體正以各種形式滲透到出版和學術社區，形成一類基于“創作者-用戶”的雙向互動信息流通鏈，從而科研工作者可直接將研究成果提供給用戶，隨時隨地獲取其他科研工作者的學術成果，促進了科研成果的充分利用和轉化。

2.2 數字科研環境下科研用戶的知識需求特點

2.2.1 “非正式”數據的收集、整理與利用 “非正式”數據雖然尚未正式出版，但能在一定程度上反映各學科的前沿動態和最近研究成果，對科研創新過程有重要的參考價值?？蒲杏脩魧Α胺钦健睌祿兄鴱娏业男枨?，據美國研究圖書館協會(Association of Research Libraries，ARL)數字學術交流調查報告，目前數字學術資源中純電子期刊的使用比例僅占23%，其他種類的信息資源包括數據20%、綜合型17%、百科全書12%、論壇11%、博客7%、綜述5%及預印論文5%[4]。目前，這些“非正式”數據有的散落在不同科研管理和服務機構、基金會等提供的各類研究工具和服務平臺中，有的以開放獲取資源的形式分布在各種開放獲取期刊、機構知識庫和學科知識庫中，有的以個人網頁、博客等形式發布于Web2.0社會化網絡中，還有一部分因未及時采集保存隨著科研活動的結束而消失。由于傳統觀念的影響，“非正式”數據尚未進入信息資源保障體系的建設內容之中，未得到系統有效的收集和利用，必須對這些“非正式”信息進行全面的收集和整理，使之成為數字信息資源建設體系的重要組成部分，在尊重知識產權的前提下為科研用戶開通服務。

2.2.2 綜合科技信息資源的集成服務 一方面，數字科研環境下，用戶科研活動依賴的圖書期刊、專利文獻、數據庫、多媒體資源等逐步數字化、網絡化，不同機構按照自身需求構建元數據體系，對數字化信息資源進行組織和整理，形成不同的元數據定義和應用規則。新型“非正式”數據的發布格式更是多種多樣，大部分“非正式”數據仍以非結構化的文本格式存在，沒有統一的標準規范。另一方面，各服務機構在資源整合基礎上開發的集成檢索、同步瀏覽、參考咨詢和擴展檢索等檢索或分析工具，種類繁多，特點各異，用戶需要掌握工具(系統)的組織規律、挖掘原則與方法才能獲取所需信息，信息獲取成本較高?？蒲杏脩舾鼉A向于采用一站式的方式獲得所需要的科技資源與服務，避免逐一訪問第3方平臺完成該過程，服務機構應該基于統一的標準規范對上述各類信息資源進行收集和整理，對這些分布、離散、異構的信息資源和服務進行有效組織、動態鏈接和系統集成，使得科研用戶從任何服務接入都可通過一次認證、一次輸入、一個工作流程或一個邏輯系統地獲取所需要的各種服務，可經由第3方系統和用戶自主系統調用公共集成服務平臺[5]。

2.2.3 融入式知識共享和科研服務平臺 用戶的科研活動需要的信息服務平臺分散在不同應用環境(如桌面、WebX.0、MobileX.0)中，脫離科研用戶的知識活動過程。為獲取所需資源和服務，用戶需要中斷自己的科研活動登錄到不同服務機構的平臺。另外數字科研環境下，跨領域、跨機構團隊合作成為研究和決策的基礎方式，面向分布式團體的虛擬組織成為未來環境下科研和決策活動的重要主體[6]。在溝通協作的過程中，全球各地科學家之間的“即時”交流非常重要，通過“即時”交流可以發現參與者彼此之間思想的空白以及研究中存在的問題，激發創造性思維。因此，如何切實以用戶需求為中心，提供嵌入科研用戶知識活動過程和用戶系統的數據分析和服務工具，使得科研用戶能在自己特有的科研過程中便利地集成數字化的科研信息平臺，將個人研究活動置于具有相似研究背景或研究目標的知識群體構成的智力支撐環境中，是數字科研環境下眾多科研用戶的迫切需求。

3 數字科研環境下的信息資源建設

3.1 實現數字資源的高效管理，促進科研信息資源的深度開發與利用

3.1.1 盡可能完整記錄和保存科研活動中的各類信息資源 完備的科研信息資源保障體系是開發相關服務平臺和工具的基礎。首先，根據用戶的客觀需求和關注點，考慮資源體系建設過程中的用戶體驗，在建設過程中隨時與用戶互動，以提高機構服務水平和用戶滿意度;其次，隨時隨地記錄用戶使用分布式應用工具時產生的科研數據、情景信息和知識積累，盡量實現記錄的自動采集和捕獲，不要打斷科研用戶的科研活動；第三，全面記錄傳統科技信息資源并建立“非正式”信息遴選和采集機制，動態跟蹤、監測和收集各類可開放獲取資源、即時交流信息、技術轉化和市場信息等。

3.1.2 實現各類信息資源的有效組織與整合 數字科研環境下的信息資源具有格式上的異構性、語義上的多重性以及關系上的非統一性等特點，如不經加工規范，很難進行組織與利用。因此，要構建完備的統一元數據標準來實現這些分布、異構、動態信息資源的語義操作，完善數據開放描述機制，利用計算機可識別的開放語言為各類信息資源的集成提供規范的描述方法、整合工具和集成格式。通過提供信息資源庫中的資源發現、清洗、描述、加工、評價與利用的基本準則，增加分布異構的不同信息資源站點之間的互操作性和擴展性，同時向平臺的高層協議中間件提供標準的數據訪問接口[17]。

3.1.3 強化對知識資源的深度分析與導航 充分運用數據挖掘、知識發現、智能搜索等多種技術對科技資源中的知識內容和關聯關系進行深度分析，可為科研用戶提供更深層次的服務產品和問題解決方案。首先，采用規范的形式語言、精確的句法和明確定義的語義，對領域中概念與實體的各種關聯進行預先標注，減少系統內各主體領域中概念和邏輯關系可能造成的誤解和歧義。對資源庫中信息內容、信息對象及不同對象之間的邏輯關系進行系統化的語義描述，結合特定信息資源的應用環境和特點，實現對知識對象整個生命周期的深層次描述并對其數據來源、應用情景、權威性、備注等“語境”信息進行揭示，通過單一語義映像和多層語義互聯，將數據從不同類型的語義空間轉換和整合到同一語義空間，實現跨專業、跨系統的語義互聯和互操作[8]。其次，提供知識地圖，以任一知識節點(元數據、圖片、表格、引文、專業詞匯標注項等)為入口，可視化地顯示知識節點及其各種關聯關系，消除知識孤島，形成一個有機、動態、系統的知識網絡[9]。第三，為用戶提供隱性知識和顯性知識導航。一方面按照不同學科領域、工作流程或項目情況構建個性化的顯性知識地圖，使其根據知識地圖揭示的知識間的關聯快速方便地找到相關信息；另一方面構建隱性知識地圖，為用戶提供隱性知識的獲取線索(如隱性知識的擁有者、隱性知識的狀態、隱性知識的范圍等)，從而加速隱性知識向顯性知識轉換，促進用戶對隱性知識和顯性知識的管理和利用[10]。

3.2 構建機構知識庫，實現科研信息資源的高效管理與共享

機構知識庫(Institutional Repositories，IR)，又名機構倉儲、機構庫、機構存儲、機構典藏，2002年學術出版與學術資源聯盟(Scholarly Publishing for Academic Resources Coalition，SPARC)在研究報告[11]中將IR定義為“收集和保存一個或多個大學知識產出的數字資源集合”。報告認為IR包含4層含義：機構性——不同于學科或專題知識庫；學術性——主要收藏學術資源；累積性和長期保存——長久保留本機構的智力資產；開放性和互操作性——保證機構內外的用戶能方便存取資源，支持不同IR的互操作。IR用于機構對自有科研信息的集中管理和長期保存，提高機構知識產出的引用率和關注程度，加快知識的傳播與應用。首先，IR應盡可能覆蓋機構全部的知識積累和知識產出，不僅包括“正式”和“非正式”信息資源，還要致力于促進揭示和利用機構隱形信息資源。完善IR信息采集渠道，實現和提升對相關信息的自動采集和捕獲能力；制定合理的信息資源存繳政策，保證IR資源的數量增長和更新頻率；豐富開放集成應用接口，實現IR系統與機構原有知識產出和資源保存系統(如學位論文庫、教師文庫)之間的雙向內容交換，避免資源的重復建設和浪費。其次，知識產權問題是IR建設無法回避的關鍵問題，需要對IR中資源的知識產權狀況進行分析，根據不同資源的知識產權狀況，采取靈活的訪問控制策略，以便在對存儲資源進行整理和轉化后，最大限度提高IR資源的共享程度，促進開放獲取[12]。第三，制定完善的IR建設標準規范體系，在全國范圍內建立起聯合的IR服務網格，促進全國知識成果和知識能力的集中展示和傳播利用。

3.3 構筑嵌入式研究服務平臺，支持以科研用戶為中心的學術交流

根據用戶需求，數字科研環境下應該以個人知識活動過程為服務導向、以個人知識單元積累為起點、以知識點研究為協作紐帶、以虛擬個人知識空間為核心，構建一個情境敏感型、服務集成、知識單元收集、知識倉儲、協作研究為一體的嵌入式研究服務平臺。首先，一個用戶就是一個知識網絡節點，能否吸引并留住用戶是系統成敗的關鍵。平臺建設的過程中要把科研用戶放在中心位置，一切組織和交流的過程都應該按照以科研用戶為中心的原則進行。其次，在對各類科研資源進行綜合集成和深層開發的基礎上，構建有機嵌入用戶知識活動過程的服務模式，動態跟蹤和識別用戶科研活動中的個性化需求語境信息，實時提供與知識活動中各種對象、資源、工具、活動、過程等充分融合、組織和鏈接的集成服務平臺。支持用戶在科研活動中隨時調用、組織和定制相應的服務內容。第三，構建分布統一的開放式虛擬個人知識空間，搜集、管理科研用戶科研活動中的知識產出，支持第3方系統對個人知識空間的靈活集成。同時，以虛擬個人知識空間中的“知識主體(人)+個人分享區知識體”為網絡節點，以研究主題為應用單元構建動態網絡自組織研究社區，為有相同或類似研究主題的科研用戶提供協助式“即時”交流平臺，促進各個層次知識資產的有機融合、高效管理和充分共享[13]。

4 結語

科研環境的變化帶來了科研用戶學術交流方式和信息需求特點的變化。在數字科研環境下建設信息資源保障體系，必須以用戶需求變化為導向，利用現代化信息技術和服務理念，同步跟蹤和捕獲用戶及機構各類科研活動中的知識積累和知識產出，完整記錄和管理各類“正式”和“非正式”信息資源，對各類科研資源進行綜合集成與深度分析，在尊重知識產權的前提下提供開放獲取服務。同時，將個人的研究活動置于具有相似研究背景或研究目標知識群體的智力支撐環境之中，提高科研用戶的信息獲取和知識轉化能力，提升科研用戶科研創新的效率。

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Information Resources Construction in the Digital Scientific Research Environmentt

ZHENGJing,

PekingUnionMedicalCollegeHospital,ChineseAcademyofMedicalSciences,Beijing100730,China;ZHANGHong-li,LibraryoftheOpenUniversityofChina,Beijing100039,China

The paper analyzes new characteristics of the digital scientific research environment and features of knowledge demand of scientific research users in this environment, elaborates the direction of information resources construction, namely, making integration and in-depth analysis of all kinds of scientific research information resources, realizing efficient management and resources sharing by constructing the institutional repository, setting up a communicative scientific research service platform, supporting the scientific research user-based academic communication.

Digital scientific research environment; Information resources construction ; Scientific Research Users

2015-06-11

鄭婧，碩士，實習研究員，發表論文1篇。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.08.018