《經(jīng)濟日報》，2011年8月13日

    許多人還記得2005年青海湖地區爆發(fā)禽流感疫情，導致野生鳥(niǎo)類(lèi)大規模死亡的事件。由于青海湖是眾多候鳥(niǎo)的繁殖地和越冬地，還是大量候鳥(niǎo)遷徙的通道，當時(shí)科學(xué)家們急于弄清這些鳥(niǎo)類(lèi)遷徙中的情況，以防止禽流感的傳播，卻苦于缺乏跟蹤和研究它們的有效手段。

    近日從中國科學(xué)院了解到，對遷徙鳥(niǎo)類(lèi)的研究已不再是難題。從2006年到2010年底，科研人員在青海湖保護區內部署了19套網(wǎng)絡(luò )視頻監測系統，即使在夜間也能將候鳥(niǎo)行為觀(guān)察得十分清楚；2007年至今，還給57只候鳥(niǎo)裝備了衛星跟蹤設備，準確獲取了它們遷徙的軌跡；通過(guò)對大量監測數據的分析，科學(xué)家不僅弄清了候鳥(niǎo)的活動(dòng)規律，而且及早發(fā)現了其異常狀況，為近幾年禽流感的防治提供了科學(xué)支撐。

    這一案例告訴我們，信息化手段已經(jīng)融入到當代科學(xué)研究活動(dòng)中，“e科研”時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。自從英國在世界上首次提出e-Science（科研信息化）概念以來(lái)，發(fā)達國家紛紛將其作為國家間競爭的重要手段，并投入了大量的人力和物力。專(zhuān)家指出，當今科學(xué)研究的前沿已步入更加復雜深奧的時(shí)代，對傳統科研方式提出了巨大挑戰?？蒲行畔⒒瘜?lái)一種嶄新的科研模式，引發(fā)科學(xué)與工程的重大變革。

    “e科研”時(shí)代有何特征？中科院專(zhuān)家指出，超級計算、數據應用和協(xié)同研究是其三大要素。

    大規模計算已經(jīng)成為現代科研的必備利器。通過(guò)計算進(jìn)行模擬，可以對未知世界做深入、精細地研究，它可以把原本漫長(cháng)的過(guò)程加快；也可以把轉瞬即逝的過(guò)程放慢……事實(shí)上，高性能計算在今天已不是問(wèn)題，需要解決的是如何將它送到科學(xué)家的桌面，使其更加易于獲得和使用。

    科學(xué)數據是創(chuàng )新的引擎?，F代科研正以前所未有的速度產(chǎn)生數據。英國e-Science計劃首席科學(xué)家Tony Hey曾指出，傳感器、衛星遙感、高性能計算模擬等產(chǎn)生的科學(xué)數據，將很快超過(guò)科學(xué)史上收集的全部數據總和。例如，大型強子對撞機LHC每秒鐘就會(huì )產(chǎn)生300GB的數據。這些捕捉到的數據如不及時(shí)保存，瞬間就會(huì )消失；即使保存下來(lái)，如不及時(shí)處理，日積月累，再大的存儲系統也不夠用。因此，如何長(cháng)久保存和高效處理大量數據并從中挖掘出有用信息？這都是科研信息化必須解決的問(wèn)題。

    協(xié)同的重要性也不言而喻。如今，科研的全球化趨勢已十分明顯。例如，全球氣候變化研究必須依靠全球科學(xué)家，利用世界各地氣候資料才能開(kāi)展?；ヂ?lián)網(wǎng)的出現奠定了協(xié)同研究的基礎。對某一問(wèn)題有共同興趣的科學(xué)家可以利用網(wǎng)格技術(shù)組織起來(lái)，形成虛擬實(shí)驗室，協(xié)作開(kāi)展研究。

    我國科研信息化始于上世紀90年代。在國家863計劃的支持下，中國國家網(wǎng)格已經(jīng)集成了每秒430萬(wàn)億次以上的計算能力、2200萬(wàn)億字節的存儲能力和200多個(gè)應用軟件，支撐了700多項國家各類(lèi)科技計劃項目的研究。

    從目前我國開(kāi)展的一批科研信息化應用項目看，它已經(jīng)成為提升創(chuàng )新能力、加快成果轉化的有效手段。以可視化鑄鍛技術(shù)為例，我國鑄鍛件產(chǎn)量連續8年位居世界第一，但特大型和高附加值鑄鍛件長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口，嚴重制約了能源、冶金、船舶等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。原因就在于鑄鍛件形成于高溫，其內部金屬流動(dòng)和缺陷演化過(guò)程不可見(jiàn)，只能依靠經(jīng)驗積累和“試錯”，而對于大型鑄鍛件來(lái)說(shuō)，單次實(shí)驗往往就需耗費成百上千萬(wàn)元資金，這樣的制造成本是難以承受的。中科院專(zhuān)家與企業(yè)合作，采用數字模擬技術(shù)使鑄鍛過(guò)程變得“可視”，從而突破了大型船用曲軸等若干受制于人的鑄鍛技術(shù)瓶頸，滿(mǎn)足了國家重大裝備的迫切需求。

    專(zhuān)家指出，目前我國科研信息化水平與發(fā)達國家尚有不小的差距，今后的發(fā)展還需“頂天立地”，做好頂層設計與推廣應用兩篇文章。

    據了解，許多發(fā)達國家已從國家層面部署了科研信息化計劃，如英國2001年啟動(dòng)的e-Science計劃、美國新世紀以來(lái)實(shí)施的科研信息化基礎設施計劃等，形成了資源共享、跨地合作的嶄新科研模式。而我國的科研信息化多是結合各科技項目本身的目標進(jìn)行，缺乏整體戰略，還有待于從國家層面加強規劃和引導。同時(shí)，還應盡快建立有效共享機制，使寶貴的信息資源為更廣大科研人員所利用。