E-Research環境下高校圖書館科學數據共享機制研究

伍曉光

（南京中醫藥大學，江蘇 南京 210000）

科學數據是在科研活動中產生的，以文字、圖表、音頻等形式存儲的數據集合體。科學數據是重要的科研產出成果，是科研機構、政府部門等制定決策的參考依據，也是有助于國家科技創新的戰略資源。高校圖書館作為科研支持機構，擁有豐富的科學數據儲備，在科學數據管理方面具備優勢，能夠利用多樣化的技術工具，為用戶提供與科學數據相關的知識產權、隱私保護等咨詢服務。而促進科學數據開放共享，有助于科研人員之間的信息交互，能夠加快科學數據流通和科研成果轉化，減少重復科研成本[1]。然而由于國內很多圖書館對科學數據缺乏系統性的管理，受到政策、技術等因素的限制，科學數據的共享程度較低，整體利用率不高。隨著移動互聯網技術的普及，具有高性能廣域分布特點的信息環境基本形成，促進了全球范圍內的跨區域無障礙數據傳輸，改變了信息傳輸的手段，也為科學數據開放共享提供了支持。尤其是E-Research 這種新興科研模式的提出，要求充分利用虛擬現實、數據挖掘、可視化等先進技術，突破數據資源利用的時空阻礙。E-Research 改變了傳統的科研環境，也給高校圖書館服務帶來機遇和挑戰，這就要求圖書館科學定位，建立科學數據共享機制，為用戶提供更加優質的服務。

1 E-Research 環境對高校圖書館服務的新要求

E-Research 引發科研模式變革，對科學數據服務提出新挑戰。面對E-Research 為主導的用戶新需求，高校圖書館作為科學數據管理機構，有必要進行重新思考、定位與規劃。

1.1 實現科研成果開放共享

數字化技術的不斷發展，使得數字化資源的數量迅速增多，逐步超過紙質信息資源，成為科學數據的主體。數字化科研環境改變了科研人員的交互方式，數據的可復制、高效傳遞與共享特性，成為現代科研活動的新需求。科學數據是科研活動的支撐，沒有穩定、可靠的數據傳輸途徑，科研任務很難順利完成[2]。而E-Research 是建立在移動網絡技術之上的科研活動形式，綜合了虛擬現實、網格計算等關鍵技術，目標在于為科研人員營造安全、開放、共享的協同式、數字化科研平臺。E-Research 建立在精準化、高質量的數據集之上，要求高校圖書館盡快實現數據開放共享，用于支持可重復的科研工作，加快科研成果轉化進程。

1.2 強化科學數據管理水平

如今數字化資源的應用日益普遍，大規?？茖W數據的傳輸流通，在滿足科研活動需求的同時，也要求相關存儲機構提升數據管理水平。為了更好地適應E-Research 環境，國外很多科研機構制定了科學數據管理政策，從立法角度明確了不同主體的職責，要求高校圖書館等管理機構實現數據開放共享，最大限度為科研項目提供支持。如英國研究理事會出臺多項管理規定，要求研究機構承擔共享責任，鼓勵科研人員共享科研數據。我國也頒布了《科學數據管理辦法》，明確了科學數據管理機構的職責、流程和保密措施，充分利用大數據等新技術，建立科學的數據管理框架，以規范有序的管理推動科學數據開放共享。1.3 提供科學數據保障服務

E-Research 環境下科學數據成倍增長，尤其是數據密集型學科產生的數據量驚人，對這些數據進行加工處理，占據了科研人員大部分時間，耗費了大量人力與物力。面對日益復雜的數字化科研環境，以及亟待處理的大規模異構分散的數據資源，科研人員迫切要求高校圖書館等機構提供可靠的服務，通過對科學數據進行迅速采集、整合與分析，降低科學數據處理成本，更好地為科研活動提供支持。尤其是E-Research 改變了科學研究范式，提供了跨區域、跨機構、跨學科的交流環境，加快了數據傳遞共享[3]。高校圖書館只有順應EResearch 發展趨勢，全面分析科研人員新需求，才能更好地發揮自身在數字化科研中的價值。

2 E-Research 環境下高校圖書館促進科學數據共享的障礙分析

科研活動的開展需要可靠的數據支持，也需要專門的機構負責科學數據管理工作，以實現數據的長期保存與共享。高校圖書館作為教學科研服務機構，雖然在科學數據管理方面積累了豐富的經驗，但在科研數據共享上依然面臨較多障礙。

2.1 數據安全存儲面臨挑戰

如今科學數據的增長速度驚人，大量非結構化的數據給高校圖書館的管理帶來難題，表現在數據篩選、過濾難度增大，數據之間的互操作性不足等。并非所有數據都需要長期存儲，這就需要依靠適宜的軟件進行過濾，而不同學科的數據由于獨立存儲，使得彼此之間的關聯不足，這勢必影響到科學數據的高效整合，不統一的數據存儲方式，也影響到用戶的檢索體驗。同時科學數據在長期存儲過程中，還面臨數據丟失、泄露等風險。高校圖書館雖然會對科學數據進行學科分類，并依據分類標準確定存儲模式，但大數據環境下信息流通頻繁，很難界定數據的流向與轉化方式，甚至難以實現準確定位，這不僅增加了數據整合難度，也增加了數據安全管理的風險。

2.2 缺乏完善的硬件基礎設施

先進的數據管理傳輸技術，是實現科學數據集成與共享的前提。E-Research 環境下語義網、可視化等先進技術的應用，為科學數據流通提供了便利，也成為高校圖書館科學數據管理的新工具[4]。如今很多高校圖書館建立了專業學科數據庫，用于數據資源儲備的高端服務器增多，科學數據存儲空間不斷擴大，科學數據管理效率大幅度提升[5]。然而從目前高校圖書館科學數據的組織模式來看，存在基礎設施建設不到位等問題。高校圖書館在學科數據庫建設方面，對不同學科資源的組織，一般采用該學科公認的管理標準。然而不同學科技術標準的差異性，影響到平臺對資源的集成效率，無法保障用戶對資源的集中式獲取。加上無論是數據庫還是云存儲中心，其網絡傳輸系統建設都需要大量資金支持，若資金不足勢必影響到系統的維護和更新，進而阻礙科學數據的長效存儲與共享。

2.3 科學數據服務缺乏協作性

高校圖書館的服務對象主要為科研工作者，提供科學數據服務的目的在于支持科研創新?？蒲杏脩粼跈z索利用科學數據方面，對數據的專業性要求較高，這就對科學數據服務提出更高的要求[6]。隨著E-Research運動的發展，開放存取理念深入人心，也要求進一步擴大科學數據開放范圍。然而很多高校圖書館僅向本校用戶開放，在科學數據服務方面存在獨立性，不同機構之間缺乏協作，極大阻礙了技術交流與經驗分享，也不利于科學數據的廣泛共享。同時很多高校圖書館采取封閉式管理體制，并沒有建立資源傳輸共享機制，導致不同機構之間科學數據無法順利流通，加上受到知識產權等因素的影響，部分圖書館不愿意共享特色資源，這就很難滿足E-Research 環境下的協同式科研交流需求。

3 E-Research 環境下高校圖書館科學數據共享模型的構建

高校圖書館要想順應E-Research 發展趨勢，營造開放共享的科學數據服務生態，有必要建立科學數據共享模型，對科學數據進行統一匯總，以語義描述與關聯數據的方式組織管理，方便用戶對科學數據進行檢索、查閱與傳播（如圖1）。

圖1 高校圖書館科學數據開放共享模型

3.1 基礎數據層

高校圖書館獲取科學數據的途徑，主要是與科研機構或科研人員協同合作，對其科研成果進行統一整合。由于研究學科與方法的差異，用于描述科學數據的元數據標準不一，不同機構提供的數據質量也參差不齊，這極大地阻礙了科學數據的廣泛傳播。高校圖書館需要設置統一的元數據標準與格式，方便服務系統進行識別、分析與傳輸，避免數據冗余和錯誤發生。同時要求科研人員按照要求傳輸科學數據，遵循共享平臺的數據規范，共同實現數據共享。為了提高科研人員提供數據的積極性，高校圖書館需要做好學術成果評價工作，綜合分析科研成果的學術地位，認可科研活動的社會價值，保護科研人員的知識產權，以吸引更多人參與到科學數據共享中來。

3.2 關聯分析層

面對來源各異的數據資源，高校圖書館在多方采集整理后，可以對已有科學數據進行語義轉化，在賦予唯一標識基礎上，促進既有數據與關聯詞匯集中本體的匹配，若匹配成功則進行URI 復用和實體關聯化。若匹配不成功，則由專業人士介入進行處理，選擇適宜的URI 命名方式實現數據關聯化[7]。然后利用RDF結構模型，實現不同科學數據之間的語義關聯，將大規模數據轉化為具有語義特征的數據集，并通過服務系統對外發布。為了擴大科學數據傳播范圍，高校圖書館可以構建關聯數據鏈接，以語義映射的方式，清晰展現不同科學數據之間復雜的關系，發現更多數據資源的相關性，進而實現大范圍的數據共享。

3.3 應用共享層

高校圖書館將關聯數據納入服務系統，為用戶提供可以展現科學數據之間復雜關系的服務界面，有助于用戶根據需要檢索、瀏覽、下載數據資源，并且通過與館員互動，提出自己對共享平臺的建議?？蒲杏脩糁g的在線溝通交流，也可以促進科學數據的傳播，他們可以相互瀏覽評價對方上傳的資源，或者根據經驗給出相關的建議，這樣不僅營造了良好的學術交流氛圍，也可以提高科學數據的轉化率。與傳統的檢索方式不同，基于語義關聯的科學數據檢索支持SPARQL查詢語言，能夠實現多個數據庫的數據關聯，以建立網頁鏈接的方式擴大檢索范圍，將具有學科相關性的數據整合起來，并反饋給用戶個性化的檢索結果，進而保障服務的專業性與高效性。

4 E-Research 環境下高校圖書館科學數據共享的保障機制

E-Research 環境下科學數據來源復雜，涉及主體眾多，實現科學管理需要多方力量的協同合作。而建立良好的運行保障機制，從政策、技術與服務層面提供支持，是高校圖書館科學數據共享得以實現的關鍵。

4.1 制定分層科學數據共享政策

科學數據的生產、傳播與利用，涉及科研機構、圖書館、出版社等眾多主體。要想切實實現科學數據開放共享，有必要根據不同主體的特點和需求，從宏觀、中觀和微觀層面，制定合理的科學數據共享政策。具體而言，國家可以從宏觀層面制定法律法規，確定科學數據的所有權、共享方式等，為E-Research 環境下科學數據的合理利用提供指導。中觀層面，由科學數據提供方設計數據共享規則，明確元數據標準和格式規范。微觀層面，由科學數據管理服務機構制定，包括存儲方式、提交規范、引用途徑、產權保護措施等。尤其是高校圖書館作為數據存儲、管理與服務主體，應該依據國家政策法規要求，做好知識產權保護工作，明確學術規范與倫理，切實保障科研用戶的基本權益。

4.2 建立軟硬件結合的技術體系

E-Research 環境下各種先進技術的應用，有助于高校圖書館服務系統升級，提高科學數據流通管理效率[8]。從硬件層面看，高校圖書館可以利用物聯網、大數據等技術，搭建科學數據管理服務平臺，為大規?？茖W數據的整合提供支持。同時利用云計算技術，在高效計算基礎上建立系統安全認證機制，實現從數據采集、分析、管理到利用的一體化認證，避免信息丟失與泄露（如圖2）。例如北京大學圖書館依托國家自然科學資金資助，建立開放研究數據平臺；武漢大學圖書館成立數據管理中心，開發專門的科學數據管理加護模塊，為科學數據共享提供了安全的環境。從軟件層面看，高校圖書館不僅要積極開發數據管理工具，也要注重與科研組織深入合作，實施統一的數據管理標準，并且強化科學數據素養培訓，引導用戶更好地檢索和使用各類資源。

圖2 高校圖書館基于云計算的系統安全認證模型

4.3 建立多主體協同的服務體系

科學數據是在科研活動中產生的，這些數據具備從生產、存儲、流通到消亡的生命周期，不同階段的參與主體各異，對科學數據的組織管理要求也不盡相同。由于很多科研項目是由多個機構協作完成的，結果就是多個單位均存儲有這些數據，如不能有效共享信息，勢必導致數據資源的重復建設與浪費。高校圖書館作為科學數據服務主體，需要針對不同階段的服務特點，有意識地開展科學數據共享宣傳工作，從學科專家、校領導、學科辦等入手，提高更多主體的科學數據服務意識。此外，強化與科研院所、政府部門、出版社等機構的合作，形成多主體協同的服務體系，創建統一的元數據標準格式，促進信息互通和資源互補，共同探討適宜的科學數據共享路徑。

5 結語

科學數據是實現科技創新的重要戰略資源，是高校圖書館服務的新領域。隨著E-Research 的深入發展，基于移動網絡的協同式科研范式初步形成，改變了科研環境和方式，也要求實現更大范圍內的科學數據開放共享。高校圖書館必須審視E-Research 發展態勢，重視科學數據管理與共享工作，依據國家政策法規健全科學數據共享機制，以功能完備的技術平臺和可靠的服務體系，讓科學數據服務工作緊跟時代變化，為科研活動的開展提供更加有力的支持。