陳軼翔/編譯

聯(lián)盟促成開放科學(xué)的5種方式

陳軼翔/編譯

● “利益相關(guān)者合作聯(lián)盟”的喬爾·卡切爾-格爾圣菲爾德（Joel Cutcher-Gershenfeld）及同事們寫道，對50多個協(xié)作項目的分析揭示了開放科學(xué)得以實(shí)現(xiàn)的秘密。

在美國國家科學(xué)基金會（NSF）2013年關(guān)于地球科學(xué)中實(shí)物樣本再利用的研討會上，一位青年研究者提及有一位資深科學(xué)家曾這樣對他說：“我將用冰冷的死亡之手握著自己的硬盤驅(qū)動器走入墳?zāi)??！睌?shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)、模型、軟件和其他資源的共享，可以加快科學(xué)發(fā)現(xiàn)的速度、提高可重復(fù)性、擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模。但這需要人們的改變。

科技企業(yè)的諸多方面都破壞了共享，使得克服個人的不情愿難上加難。目前，大多數(shù)部門、資助者及期刊均認(rèn)為，數(shù)據(jù)從收集到出版都是私人專有的。即使科學(xué)家個人和機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)人想要有所改變，也不得不面對來自各方的壓力：堅持傳統(tǒng)模式的評論者、同事和競爭對手。

就像科學(xué)哲學(xué)家托馬斯·庫恩在50多年前記錄的那樣，科學(xué)界一向抗拒對正統(tǒng)的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)及其他資源的開放共享就是一個典型的例子。保守主義占據(jù)統(tǒng)治地位，原因則正如社會學(xué)家羅伯特·米歇爾（Robert Michel）在20世紀(jì)10年代提出的“寡頭鐵律”所預(yù)測的那樣，為了實(shí)現(xiàn)某一特定目標(biāo)而設(shè)立的機(jī)構(gòu)通常優(yōu)先考慮的是持續(xù)存在而非其既定目標(biāo)。我們都經(jīng)歷過“路徑依賴”，慣例一旦確立就很難改變。例如，盡管有廣泛的支持，但很少有學(xué)術(shù)部門對終身職位授予流程進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)跨學(xué)科工作。

在過去4年里，我們研究了參與數(shù)據(jù)共享的10多個科技聯(lián)盟，分析了44種類似的舉措。這些舉措實(shí)施狀況良好，聯(lián)盟則發(fā)揮著催化劑的作用，可以實(shí)現(xiàn)成員無法獨(dú)自完成的事情。然而，科學(xué)家們很少有機(jī)會了解到設(shè)計和管理這種聯(lián)盟的有效策略。我們從自己的研究工作中總結(jié)出促成開放科學(xué)的5種方式。

促成開放科學(xué)的5種方式

從中間層擴(kuò)建2013年，美國科技政策辦公室指出，利用聯(lián)邦基金產(chǎn)生的論文和數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)廣泛開放，以“加速科技創(chuàng)新與突破，促進(jìn)創(chuàng)業(yè)及經(jīng)濟(jì)增長?！钡@種自上而下的舉措并未使情況有所改變。

專業(yè)協(xié)會、資助者、出版商和學(xué)術(shù)部門可以在中間層運(yùn)作，在高層指令與自下而上的行動中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。糟糕的是，傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)的改變通常速度緩慢，無法創(chuàng)建基本制度使得有遠(yuǎn)見的舉措與日常實(shí)踐聯(lián)系起來。

在跨越多種學(xué)科、追求獨(dú)立研究項目方面，各研究機(jī)構(gòu)與團(tuán)隊之間缺乏合作可能是致命的問題。例如，10多年前，為了協(xié)調(diào)40家研究機(jī)構(gòu)對10萬名兒童自出生起進(jìn)行的追蹤研究，美國國立衛(wèi)生研究院曾發(fā)布了“國家兒童研究計劃”。這項花費(fèi)了12億美金的研究項目于2014年被取消。

一個相對較溫和的做法則獲得了更大的成效。2014年，美國國家科學(xué)基金會（NSF）召開了一次為期3天的會議，大約30家收集、共享及維護(hù)有關(guān)地球科學(xué)的科技數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)參加會議。會議日程提出成立數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)委員會（CDF），但是當(dāng)協(xié)調(diào)者問道是否大家均已做好準(zhǔn)備起草一份章程時，2/3的與會者給出了否定的答案。NSF資助的機(jī)構(gòu)想要有所突破，而其他部門（如美國能源部、美國國家航空航天局（NASA））資助的機(jī)構(gòu)則大多數(shù)想要維護(hù)自己的資金或運(yùn)作，這正是“寡頭鐵律”的最好證明。

與會者們一致同意由NSF數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)起草一份“稻草人”章程。該章程考慮了反對者的利益，因而獲得了一致通過。于2014年晚些時候成立的CDF推出了一些舉措，讓信譽(yù)良好的作者之間可以共享并重復(fù)使用其數(shù)據(jù)，同時推進(jìn)通用標(biāo)準(zhǔn)，這是個體機(jī)構(gòu)無法做到的。

聯(lián)盟可以超越個體機(jī)構(gòu)或團(tuán)隊，引發(fā)根本性轉(zhuǎn)變。我們研究的成功的所有聯(lián)盟，均有助于研究者在超越學(xué)科界限和機(jī)構(gòu)阻礙基礎(chǔ)上進(jìn)行互動。聯(lián)盟在承認(rèn)各成員獨(dú)立性的同時，促進(jìn)了成員之間的相互合作。

構(gòu)建共享愿景幾乎所有關(guān)于團(tuán)體機(jī)構(gòu)如何改變的模型都強(qiáng)調(diào)構(gòu)建共享愿景的必要性。而這并非科學(xué)家團(tuán)隊通常會承擔(dān)的任務(wù)。科學(xué)中等級層次的缺乏意味著：強(qiáng)制、自上而下的愿景是難以成功，甚至不可能形成。

如何構(gòu)建統(tǒng)一的共享愿景，“地球立方計劃”（EarthCube）提供了模板。該計劃于2011年推出，旨在促進(jìn)地球與空間科學(xué)的共享。目標(biāo)是研發(fā)網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施，可供大約20萬名地球科學(xué)家使用。最初，200多名思想領(lǐng)袖參與了路線圖的實(shí)踐工作，期間凸現(xiàn)的問題是缺乏包羅萬象的網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施。于是該計劃進(jìn)一步推廣至1 500多名潛在用戶，在27個特定學(xué)科專業(yè)研討會上提出了 “客戶之聲”?？茖W(xué)家意識到，很多原來以為僅僅是自己學(xué)科領(lǐng)域方面的憂慮，實(shí)際上具有普遍性。

網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施專家同各學(xué)科領(lǐng)域代表合作一道著手策劃實(shí)施。2015年，EarthCube開始從推廣與規(guī)劃轉(zhuǎn)向創(chuàng)建工具及資源。隨著工作的展開，更多推廣與參與方面的需求開始凸現(xiàn)。維護(hù)共享愿景的工作永遠(yuǎn)不會結(jié)束。去年，NSF的一位負(fù)責(zé)人向記者透露，科技在迅速發(fā)展，而共享數(shù)據(jù)的社會化方面則需要一定時間來實(shí)現(xiàn)。

調(diào)和不斷變化的多種利益利益相關(guān)者可以是研究團(tuán)隊、學(xué)術(shù)部門、專業(yè)學(xué)會、資助者、出版商或其他實(shí)體。通常這些利益相關(guān)者之間既有競爭也有共同利益。成功的聯(lián)盟能夠協(xié)調(diào)利益相關(guān)者承認(rèn)和促進(jìn)共同利益，欣賞各自的不同特點(diǎn)。這需要各方達(dá)成共識、消除分歧。

大量的專業(yè)領(lǐng)域可能使數(shù)據(jù)共享更復(fù)雜：每個學(xué)科領(lǐng)域都有自己的技術(shù)特征、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、分類系統(tǒng)等等。例如，作為NSF EarthCube的一個組成部分，我們自2013年開始對地球科學(xué)家進(jìn)行調(diào)查分析。1 500位受訪者確認(rèn)了自己的主要與次要研究領(lǐng)域，以及自己的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)。他們列出了700多個獨(dú)特的專業(yè)知識領(lǐng)域，如玄武巖地球化學(xué)、地球微生物學(xué)等等。

與研究河流碳循環(huán)的科學(xué)家相比，利用聲吶來繪制海底地圖的科學(xué)家會使用不同的工具，講述不同的專業(yè)語言。但跨學(xué)科領(lǐng)域的數(shù)據(jù)共享具有重要價值。例如，一位使用河水泛濫時傳感器數(shù)據(jù)的湖泊學(xué)家，可以同規(guī)劃該河流衛(wèi)星圖像的數(shù)據(jù)科學(xué)家進(jìn)行合作，并從中受益。EarthCube支持?jǐn)?shù)據(jù)工具，因而能夠以系統(tǒng)方式去關(guān)注所需，以處理不同的術(shù)語、技術(shù)需求、方法、規(guī)范等等。

確切了解各種利益相關(guān)者在某一項目中希望達(dá)到的目標(biāo)很重要。2014年，美國超級計算中心的領(lǐng)導(dǎo)與大學(xué)的學(xué)者、政府機(jī)構(gòu)、出版商等共同創(chuàng)立了“國家數(shù)據(jù)服務(wù)”（NDS），以促進(jìn)數(shù)據(jù)共享所需的中介軟件（連接系統(tǒng)和應(yīng)用程序的軟件）及軟件服務(wù)的發(fā)展。

他們用6個月的時間構(gòu)建了一個共享的愿景，但后來發(fā)現(xiàn)對于不同的利益相關(guān)者來說，該愿景具有不同的含義。例如，科學(xué)家想要能夠提高其工作效率的工具和方法；而軟件開發(fā)者感興趣的則是有機(jī)會創(chuàng)建普遍的工具和方法。為服務(wù)于日益多樣化的客戶群體，網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施的提供者需要共同的工具，而非定制的解決方案。作為一個整體的聯(lián)盟，若要不斷發(fā)展，每個相關(guān)利益群體都需要意識到其他群體加入該聯(lián)盟的不同原因。成功的聯(lián)盟都能夠意識到利益相關(guān)者和利益均是動態(tài)的。針對實(shí)物樣本的獨(dú)特數(shù)字標(biāo)識符的發(fā)展正說明了這一點(diǎn)。在數(shù)字操作方面更為嫻熟的青年科學(xué)家是數(shù)字標(biāo)識符的早期使用者；而一些上了年紀(jì)的科學(xué)家們則傾向于使用氈制粗頭筆來標(biāo)記樣本，從而限制了數(shù)字共享。隨著時間的推移，這一狀況將會改變。數(shù)據(jù)共享計劃必須要彌合這些差異，并且要能夠適應(yīng)參與者、需求和技術(shù)的不斷發(fā)展。

為了提高效率，聯(lián)盟應(yīng)該定期對利益相關(guān)者及其各自利益重新進(jìn)行分析。為此，我們中的一些人通過NSF的項目成立了一家新的公司——WayMark分析公司，對計劃可能產(chǎn)生的影響以及執(zhí)行后的實(shí)際效果進(jìn)行評估。

表1 聯(lián)盟該做什么？不該做什么？

擴(kuò)大影響聯(lián)盟可以促成更廣泛的合作。例如，數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)委員會（CDF）與科技出版商之間的合作。雖然很多出版商堅持要求提交的資料文獻(xiàn)包含數(shù)據(jù)，但很少有出版商將數(shù)據(jù)管理、分享或存儲視為自己業(yè)務(wù)的一部分。因此，出版商通常會接受難以使用的數(shù)據(jù)包，例如元數(shù)據(jù)不足的PDF平面文件。在CDF未成立前，提供數(shù)據(jù)的個體必須要與每位出版商單獨(dú)簽署協(xié)議。

CDF與主要出版商合作創(chuàng)立了“地球與空間科學(xué)數(shù)據(jù)共享聯(lián)盟”（COPDESS），由此擴(kuò)大了影響。如今，同論文一起提交的數(shù)據(jù)日益與最佳數(shù)據(jù)設(shè)施（數(shù)據(jù)的管理及再使用）相匹配，這樣既減少了工作又改善了管理，也使其他用戶可以訪問。

同樣，“生物標(biāo)記聯(lián)盟”也為利益相關(guān)者的合作創(chuàng)建了新的方式。它為各個群體界定了一個競爭前的空間：藥品制造商、生物技術(shù)公司、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、公共研究機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)界、患者利益主張團(tuán)體和貿(mào)易機(jī)構(gòu)。這意味著基本規(guī)則的設(shè)計與確定。相互競爭的公司需要確保自己不能觸犯反壟斷法。美國食品藥品監(jiān)督管理局需要在不影響其監(jiān)管權(quán)威的條件下，參與藥物研發(fā)工具的相關(guān)討論。

“生物標(biāo)記聯(lián)盟”迄今已完成了10多個項目，形成可靠的生物學(xué)資料數(shù)據(jù)解析，推進(jìn)了藥物研發(fā)及有效治療。

共同發(fā)展聯(lián)盟使科學(xué)與基礎(chǔ)設(shè)施通過數(shù)據(jù)共享而實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。由美國國家科學(xué)基金會（NSF）出資成立于2008年的“植物界協(xié)作聯(lián)盟”（iPlant），組建了一個平臺，將植物科學(xué)家與高性能計算中心聯(lián)系起來。但起初的狀況令人頗感失望：參與人數(shù)少之又少。

隨著植物科學(xué)的不斷發(fā)展，基因組數(shù)據(jù)日益需要高性能計算，該平臺的使用率急劇增加。事實(shí)上，植物學(xué)數(shù)據(jù)以外的其他資源也被證明是有用的。因此，iPlant于2015年開始將關(guān)注范圍擴(kuò)大，為生命科學(xué)的大型數(shù)據(jù)庫與復(fù)雜分析提供基礎(chǔ)設(shè)施。這是根據(jù)科學(xué)的發(fā)展變化而做出的根本性轉(zhuǎn)變，從而使該聯(lián)盟的影響不斷擴(kuò)大。

一起行動

成功的聯(lián)盟可以避免重復(fù)工作、發(fā)現(xiàn)不足，適應(yīng)各種各樣的變化?！皣覕?shù)據(jù)服務(wù)”（NDS）在美國創(chuàng)立兩年之后，歐洲和澳大利亞成立了“研究數(shù)據(jù)聯(lián)盟”（RDA）。兩個聯(lián)盟共同推進(jìn)數(shù)據(jù)共享。起初，RDA擔(dān)心NDS會做重復(fù)的工作。經(jīng)過6個月的溝通，日益明顯的是NDS致力于推進(jìn)技術(shù)，而RDA則致力于體系的構(gòu)建與完善（共同體產(chǎn)生使用案例，確定所需標(biāo)準(zhǔn)）。

兩個聯(lián)盟的工作有所重疊，但二者在更多方面存在不同和互為補(bǔ)充。在早期，二者的合作受到“寡頭鐵律”和“路徑依賴”的威脅。慶幸的是，兩個聯(lián)盟及時起草了一份諒解備忘錄，協(xié)調(diào)利益、明確互補(bǔ)性。協(xié)作可以使每個機(jī)構(gòu)和其利益相關(guān)者受益。

科學(xué)的協(xié)作性在日益增強(qiáng)，但科學(xué)的基礎(chǔ)（社會及技術(shù)層面）則相對落后。開放科學(xué)的實(shí)現(xiàn)不能僅依靠政策聲明、自愿行動或?qū)W術(shù)部門自身的努力。由多個利益相關(guān)者參與的聯(lián)盟通過遵循上述原則，在促成開放科學(xué)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

[資料來源：Nature][責(zé)任編輯：岳 峰]