周俊杰 方少亮,2 趙曉萌 林 珠

（1.廣東省科技基礎(chǔ)條件平臺中心，廣東廣州 510040；2.廣東省科技基礎(chǔ)條件平臺建設(shè)促進會，廣東廣州 510040）

0 引言

近年來，粵港澳大灣區(qū)國際科創(chuàng)中心建設(shè)步伐不斷加快，一批重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、科技創(chuàng)新平臺在國內(nèi)外知名科研機構(gòu)、高校、企業(yè)的深度合作下加速構(gòu)建，力爭將灣區(qū)打造成國際一流的原始創(chuàng)新高地。其間，圍繞基礎(chǔ)研究發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重大需求，多種體制機制的平臺建設(shè)模式應(yīng)運而生。隨著科研投入的增加、產(chǎn)學(xué)研合作的加深、創(chuàng)新團隊規(guī)模的擴大，多學(xué)科交叉的科技項目、研發(fā)活動、科技成果數(shù)量逐步增加，科學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)生、訪問、交換量將迎來爆發(fā)式增長?？茖W(xué)數(shù)據(jù)具有客觀性、真實性、開放性、問責(zé)制、公正性和管理權(quán)六大價值特征[1]，決定研究實踐關(guān)系和科學(xué)完整性。在創(chuàng)新平臺體系建設(shè)管理中如何推進科學(xué)數(shù)據(jù)全生命周期管理與開放共享是關(guān)鍵。本文基于國內(nèi)外高校、科研機構(gòu)科學(xué)數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀，分析科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理價值意義、需求和特征，對區(qū)塊鏈技術(shù)在科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)全生命周期管理中的應(yīng)用邏輯進行分析，以發(fā)揮科技創(chuàng)新平臺多主體優(yōu)勢，提高資源整合、知識發(fā)現(xiàn)能力，進一步優(yōu)化科技創(chuàng)新平臺管理。

1 科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理意義

科技創(chuàng)新平臺主要有資源集聚性、功能協(xié)同性、運行開放性、機制創(chuàng)新性、載體多樣性5 個特性[2]。伴隨各科技創(chuàng)新主體科技資源、研究團隊、服務(wù)能力的整合以及資源開放共享，在各創(chuàng)新主體、創(chuàng)新要素交互作用下產(chǎn)生了大量的科學(xué)數(shù)據(jù)。加強對科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理具有重要意義。

（1）提升科技創(chuàng)新平臺的長期競爭力

科技創(chuàng)新平臺是以各創(chuàng)新主體自身需求和利益為紐帶的多元化創(chuàng)新主體，科技創(chuàng)新價值在創(chuàng)新過程中跨環(huán)節(jié)、跨平臺流動[3]，然而創(chuàng)新平臺中不同創(chuàng)新主體對圍繞特定領(lǐng)域、特定項目開展共同研究產(chǎn)生的觀測、調(diào)查、實驗數(shù)據(jù)及描述這些數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)的認知卻并不一致。因此，建立科學(xué)數(shù)據(jù)知識、價值共識，消除“數(shù)據(jù)孤島”，提升數(shù)據(jù)可解釋性和重復(fù)利用能力，對提升科技創(chuàng)新平臺長期競爭力有著重要意義。

（2）促進科技創(chuàng)新平臺建立負責(zé)任的科技創(chuàng)新模式

科學(xué)知識建立在先前的研究和經(jīng)過驗證的理論之上，而且進展通常不是線性的[4]。不確定性是所有科學(xué)知識所固有的，許多類型的不確定性都會影響科學(xué)結(jié)果的可靠性?？萍紕?chuàng)新平臺創(chuàng)新過程中產(chǎn)生的所有與課題、項目等有關(guān)的科學(xué)數(shù)據(jù)，無論是否發(fā)表、是否定義、是否分析、是否有效，都需要存儲且無法篡改，保證整個研究過程的數(shù)據(jù)完整性以及未來訪問利用相關(guān)數(shù)據(jù)時有完整的數(shù)據(jù)解釋和脈絡(luò)，促進建立公平公正的科研環(huán)境。

（3）提升科技創(chuàng)新平臺管理和評價質(zhì)量

科技創(chuàng)新平臺管理評價需要由產(chǎn)出評價向結(jié)果、效益、過程、增值評價轉(zhuǎn)變?？紤]到任何學(xué)科、技術(shù)推動其發(fā)展的關(guān)鍵因素都是其產(chǎn)生的成果可被重復(fù)利用[5]，因此通過對科技創(chuàng)新活動過程中收集整理的科學(xué)數(shù)據(jù)質(zhì)量、價值、共享利用情況進行分析評價，將科學(xué)數(shù)據(jù)作為科學(xué)研究的主要成果進行評價，有助于反映科技創(chuàng)新平臺產(chǎn)生的實際效益、價值，進一步提升管理評價質(zhì)量。

（4）建立更清晰的科技創(chuàng)新平臺成果轉(zhuǎn)化路徑

協(xié)同創(chuàng)新過程本質(zhì)上是知識產(chǎn)權(quán)應(yīng)用和獲得過程，知識產(chǎn)權(quán)特征和協(xié)同創(chuàng)新中的知識共享存在一定沖突[6]。產(chǎn)權(quán)缺位是科學(xué)數(shù)據(jù)共享的主要阻礙因素[7]，完整記錄科學(xué)數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)、衍生數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、擴展、增值過程，有利于更加清晰地描述技術(shù)成果形成、獲得、變化、使用過程中的知識產(chǎn)權(quán)歸屬，對建立規(guī)范的知識、數(shù)據(jù)共享利用許可流程有重要作用。

2 科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理分析

2.1 問題分析

（1）科技創(chuàng)新平臺即作為科研任務(wù)承擔(dān)者產(chǎn)生科學(xué)數(shù)據(jù)，需要完整記錄多主體不同視角下的原始數(shù)據(jù)，并在資源整合、知識融合過程中，通過數(shù)據(jù)驗證、實驗優(yōu)化以期形成符合科技創(chuàng)新平臺發(fā)展目標(biāo)、重點任務(wù)的科學(xué)數(shù)據(jù)價值導(dǎo)向，提高科技資源利用效率。同時，還需要保障科研工作者的數(shù)據(jù)信息安全和知識產(chǎn)權(quán)，確保數(shù)據(jù)首發(fā)、數(shù)據(jù)互認、數(shù)據(jù)可互操作，解決“成果不發(fā)表，數(shù)據(jù)不共享”造成的數(shù)據(jù)重復(fù)采集、數(shù)據(jù)重復(fù)研究、數(shù)據(jù)發(fā)布滯后的問題。

（2）在科技創(chuàng)新平臺發(fā)展壯大以期提升面向多學(xué)科、多行業(yè)的服務(wù)能力中，科技創(chuàng)新平臺需要面向更廣泛的用戶、社會需求開展數(shù)據(jù)價值挖掘和服務(wù)應(yīng)用。隨著交叉學(xué)科中的科學(xué)研究項目和工作不斷增加，數(shù)據(jù)標(biāo)注、數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)監(jiān)管等過程中的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制愈發(fā)困難，相關(guān)人力資源嚴(yán)重匱乏。因此，需要在多條數(shù)據(jù)應(yīng)用路徑中為核心建立多向數(shù)據(jù)匯交和共識機制，激勵和引導(dǎo)多主體參與數(shù)據(jù)管理維護工作。

（3）美國國家檔案局（NARA）和美國國家海洋大氣管理局（NOAA）均認為，數(shù)據(jù)檔案的保存獲取對國家科技進步具有重要價值[9]。美國地調(diào)局（USGS）將數(shù)據(jù)存檔和存儲的區(qū)別解釋為，創(chuàng)建數(shù)據(jù)存檔通常是為了長期存儲但不用立即訪問的重要歷史數(shù)據(jù)[10]。隨著多個學(xué)科領(lǐng)域研究數(shù)據(jù)的存儲、發(fā)現(xiàn)、管理的增長，高度分散且不易被發(fā)現(xiàn)的中小型數(shù)據(jù)集也在成倍增長。Heidron[11]認為許多尾部的小科學(xué)項目是分散的資助模式下運行的智力成果，如2007 年美國國家科學(xué)基金會（NSF）資助的小項目的產(chǎn)出總和比大項目的產(chǎn)出更大。在大型科研項目中，往往會事先約定產(chǎn)生何種科學(xué)數(shù)據(jù)并統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集、處理、貢獻規(guī)范，而小型科研項目則缺乏結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲和共享標(biāo)準(zhǔn)，增加了科學(xué)數(shù)據(jù)共享利用的成本。隨著科技產(chǎn)業(yè)變革和社會環(huán)境需求轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)價值并非持續(xù)增長，需要做好數(shù)據(jù)備份，并解決高價值數(shù)據(jù)識別、數(shù)據(jù)資產(chǎn)分級、數(shù)據(jù)遷移銷毀等問題。

2.2 需求分析

科技創(chuàng)新平臺體系建設(shè)是重要的科技創(chuàng)新舉措。科技創(chuàng)新平臺建設(shè)堅持頂層設(shè)計、創(chuàng)新體制、分類指導(dǎo)、融合發(fā)展的原則，采取頂層規(guī)劃、地市引導(dǎo)、省市聯(lián)動、協(xié)同共建、市場化運作的方式。隨著各地對科技創(chuàng)新資源引進投入力度的增加，也出現(xiàn)了不同平臺重復(fù)立項、重復(fù)購置儀器設(shè)施以及多地平行建設(shè)或核心網(wǎng)絡(luò)共建中信息孤立、流動人員管理粗獷、績效評估科學(xué)有效性不強等情況?？萍紕?chuàng)新平臺體系建設(shè)中科學(xué)數(shù)據(jù)面臨以下挑戰(zhàn)[12]：①科學(xué)知識越來越多地基于應(yīng)用需求產(chǎn)生，需要增強科學(xué)數(shù)據(jù)傳播和衍生能力；②學(xué)科交叉性增強，新的跨學(xué)科研究框架正在形成，需要解決不同學(xué)科領(lǐng)域質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不一致的問題，發(fā)展科學(xué)數(shù)據(jù)驅(qū)動科學(xué)研究的新范式；③科學(xué)知識生產(chǎn)者增加，創(chuàng)新組織模式逐漸多樣化，需要平衡數(shù)據(jù)權(quán)益和數(shù)據(jù)共享的矛盾；④研究過程引起更廣泛的學(xué)者討論，社會影響力增強；⑤學(xué)科交叉、應(yīng)用背景使得同行評審更加復(fù)雜，國家科技創(chuàng)新體系仍是圍繞關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域組織、專家間的知識共享、協(xié)同創(chuàng)新構(gòu)建的[13]，創(chuàng)新政策仍是任務(wù)導(dǎo)向，更廣泛的社會問題、公眾需求并未整合[14]。

從科技創(chuàng)新平臺運行管理角度，本文提出科技創(chuàng)新平臺應(yīng)從以下幾個方面加強科學(xué)數(shù)據(jù)管理（表1）。

表1 科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理需求分析表

（1）科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理首先要滿足協(xié)同科研攻關(guān)的需求，即不同類型專家學(xué)者和問題提供者能夠協(xié)同創(chuàng)新，并在不同項目、不同研究階段共享數(shù)據(jù)、資料、研究設(shè)施[15]，在團隊協(xié)作中提高數(shù)據(jù)產(chǎn)出質(zhì)量，降低數(shù)據(jù)驗證難度，減少數(shù)據(jù)資源浪費以避免數(shù)據(jù)重復(fù)收集[16]。

（2）科技創(chuàng)新平臺開展的研究活動中，跨學(xué)科跨主體交叉的合作研究十分普遍。在學(xué)科交叉融合環(huán)境下，應(yīng)深入了解作者在論文創(chuàng)作過程中的實際貢獻[17]。研究成果的貢獻可分為研究設(shè)計、數(shù)據(jù)采集分析、數(shù)據(jù)標(biāo)注解釋、統(tǒng)計分析、質(zhì)量審查修正等[18]，研究成果發(fā)表和利用應(yīng)尊重實際貢獻者的權(quán)益，規(guī)范成果署名和引用?？茖W(xué)研究人員與公眾合作開展科學(xué)研究，可以促進公眾對科學(xué)知識的理解，滿足社會需求對科學(xué)技術(shù)的期待[19]。但是，數(shù)據(jù)貢獻者的知識技能水平的差異，數(shù)據(jù)完整性、有效性、一致性等問題變得十分突出，因此應(yīng)尋找適合公眾的數(shù)據(jù)分析、驗證機制和方法[20]?；陧椖俊⒀芯恐黝}的數(shù)據(jù)采集整合，需要提供一個身份驗證和數(shù)據(jù)貢獻識別系統(tǒng)，以識別和允許其他組織機構(gòu)、學(xué)科領(lǐng)域的研究人員以及社會公眾參與科學(xué)數(shù)據(jù)管理，并有效識別他們的貢獻。

（3）跨學(xué)科的元數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)?？茖W(xué)研究是無止盡的，科學(xué)數(shù)據(jù)在應(yīng)用過程中不斷增值[21]，科學(xué)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)也隨著跨學(xué)科研究合作的深入不斷擴展，數(shù)據(jù)加工和維護更加復(fù)雜，因此應(yīng)建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。如果不同專家學(xué)者不能正常表達元數(shù)據(jù)并形成共識，將阻礙數(shù)據(jù)共享和協(xié)同創(chuàng)新[22]。

（4）科技創(chuàng)新平臺是國家科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，也是科學(xué)技術(shù)知識擴散并產(chǎn)生廣泛影響的重要載體?？萍紕?chuàng)新平臺開展的科學(xué)研究應(yīng)面向更廣泛的公眾群體和組織。美國國家實驗室主任委員會將美國國家實驗室的價值描述為知識發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新、科研基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、國家利益貢獻、科學(xué)和工程人才培養(yǎng)、國家競爭力貢獻和經(jīng)濟社會貢獻6 個方面[23]。近年來，各國政府已經(jīng)意識到科技創(chuàng)新目標(biāo)要兼顧社會和環(huán)境挑戰(zhàn)，如氣候變化、人口老齡化、疾病、環(huán)境污染等。歐盟采取“地平線2020”舉措，以應(yīng)對一系列社會挑戰(zhàn)。因此，應(yīng)建立開放獲取、數(shù)據(jù)合作機制，引導(dǎo)科技創(chuàng)新平臺外的科研機構(gòu)、社會組織、公眾獲取利用數(shù)據(jù)成果，并激勵他們參與科學(xué)數(shù)據(jù)的共享、管理和維護。

（5）科技創(chuàng)新平臺評價中，應(yīng)確保研究成果的真實性、可靠性，并開展科技創(chuàng)新績效評價。其中，成果真實性、可靠性需要追溯研究實驗軌跡，復(fù)現(xiàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)出過程，明確真實貢獻者，防止數(shù)據(jù)造假、成果侵占?？萍紕?chuàng)新績效評價則需要兼顧不同類型主體價值導(dǎo)向，以真實數(shù)據(jù)為評價對象客觀評價成果價值，保證評價過程公開透明，追溯評價過程真實性、有效性、可解釋性[24]。

（6）科學(xué)數(shù)據(jù)、科技成果、科技創(chuàng)新平臺等的同行評審中，對質(zhì)量效益指標(biāo)的準(zhǔn)確性、完整性、一致性應(yīng)達成共識[25]，評分一致性也是衡量專家評分質(zhì)量的重要因素[26]。對于科技創(chuàng)新平臺的創(chuàng)新績效評價，仍在統(tǒng)計測度、解釋表征中存在較大挑戰(zhàn)和分歧，主要源于投入產(chǎn)出時滯性強[27]、因果關(guān)系證據(jù)不足[28]、統(tǒng)計數(shù)據(jù)可解釋性不強[29]等問題，因此應(yīng)建立評價指標(biāo)，對評價過程達成共識。

3 區(qū)塊鏈技術(shù)在科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用分析

區(qū)塊鏈技術(shù)可以有效解決數(shù)據(jù)認證、存儲、訪問、流通、增值的問題[30]。區(qū)塊鏈基于分布式網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)構(gòu)建，每個節(jié)點存儲區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的一部分數(shù)據(jù)，多個節(jié)點通過共識機制維護區(qū)塊鏈[31]，確保數(shù)據(jù)不被篡改，提高了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，有助于原始數(shù)據(jù)完整保存和維護。區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)創(chuàng)建、存儲、交易等都按時間順序標(biāo)記，可以為數(shù)據(jù)溯源提供透明完整的記錄[32]，有助于追蹤科學(xué)數(shù)據(jù)采集、加工、共享、利用等活動中的數(shù)據(jù)來源、使用歷史，從而提高科學(xué)數(shù)據(jù)多場景應(yīng)用價值和可追溯性。區(qū)塊鏈的共識機制定義了用戶如何驗證寫入?yún)^(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)、交易，降低了用戶間建立互信的成本，促進了數(shù)據(jù)共享流通[33]，不同數(shù)據(jù)生產(chǎn)者、數(shù)據(jù)使用者間的信任建立成本將大幅降低，有助于建設(shè)公平公正的科研環(huán)境。區(qū)塊鏈技術(shù)可以使用智能合約，在數(shù)據(jù)共享利用中，可以通過設(shè)置訪問權(quán)限、使用條件，約定共享收益等保障數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和數(shù)據(jù)使用者的合法權(quán)益，促進科學(xué)數(shù)據(jù)的共享流通。科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理需求與區(qū)塊鏈特征的比較如表2 所示。區(qū)塊鏈技術(shù)在科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

表2 科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理需求與區(qū)塊鏈特征的比較

（1）在協(xié)同科研攻關(guān)中建立知識協(xié)作環(huán)境的適用性。區(qū)塊鏈存儲是一種基于區(qū)塊鏈共識機制建立的分布式去中心化的存儲系統(tǒng)，可以增強數(shù)據(jù)的可靠性、可用性。去中心化的科學(xué)數(shù)據(jù)存儲共享是知識協(xié)作環(huán)境建設(shè)的基礎(chǔ)。美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）為更好管理實驗室科學(xué)技術(shù)、實驗室運營、社會群體參與等短期研發(fā)任務(wù)和長期發(fā)展計劃，基于區(qū)塊鏈技術(shù)理念建立了一個系統(tǒng)框架，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于實驗室身份管理以及加強數(shù)據(jù)可用性、安全性、可驗證等管理中。數(shù)據(jù)生產(chǎn)者采集、觀測、調(diào)查、檢測的數(shù)據(jù)為描述一項研究的最原始數(shù)據(jù)，基于對科學(xué)研究原始數(shù)據(jù)完整性、真實性的保護，科技創(chuàng)新平臺內(nèi)的每個數(shù)據(jù)生產(chǎn)者的身份應(yīng)是對等的，非這項研究參與者無法記錄和存儲數(shù)據(jù)。上傳存儲的數(shù)據(jù)可以包括實驗采集觀測調(diào)查原始數(shù)據(jù)、分析加工后的衍生數(shù)據(jù)及與研究相關(guān)的研究設(shè)計、專家咨詢、同行評審等內(nèi)容，數(shù)據(jù)通過時間戳證明數(shù)據(jù)真實貢獻者?？萍紕?chuàng)新平臺內(nèi)的每個研究參與者都可以訪問標(biāo)注這些數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)通過共識機制保證每個用戶獲取的數(shù)據(jù)版本是一致的。

（2）在促進研究成果發(fā)表利用中識別數(shù)據(jù)貢獻、復(fù)現(xiàn)研究軌跡的適用性。區(qū)塊鏈技術(shù)可以記錄數(shù)據(jù)的產(chǎn)生時間戳、數(shù)據(jù)源信息、訪問使用記錄，保證數(shù)據(jù)可追溯。數(shù)據(jù)上傳后便無法修改刪除，其他研究參與者和數(shù)據(jù)中心需要對上傳的數(shù)據(jù)進行驗證，建立同步的數(shù)據(jù)鏈條，共同記錄該數(shù)據(jù)，并防止數(shù)據(jù)被篡改。

（3）在研究合作組織內(nèi)部開放數(shù)據(jù)存儲、標(biāo)注、獲取中的適用性。在有限的數(shù)據(jù)開放存儲和數(shù)據(jù)開放標(biāo)注中，應(yīng)明確管理過程中的信任關(guān)系和許可問題。對于合作平臺或創(chuàng)新聯(lián)盟，通過柔性關(guān)系治理，增強互信互認以加強成員知識鏈的交互融合來激勵組織合作尤為重要。通常科技創(chuàng)新平臺和政產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作組織內(nèi)部的所有科研人員在現(xiàn)實規(guī)章制度約束下是互信的，而不屬于這個群體的人員在未明確身份的情況下是不可信的。因此，為保證科學(xué)數(shù)據(jù)完整性、可解釋性和可用性，保護數(shù)據(jù)生產(chǎn)者的權(quán)益，可以在同一制度約束下的平臺內(nèi)建立私有鏈，使用因果一致性的原始數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)服務(wù)[36]。對于平臺間的數(shù)據(jù)開放存儲共享，可以通過公證人機制建立聯(lián)盟鏈，委托組織機構(gòu)數(shù)據(jù)質(zhì)量負責(zé)人和科學(xué)數(shù)據(jù)中心代表作為權(quán)益代表或公證人響應(yīng)平臺間的數(shù)據(jù)開放存儲和共享。

（4）在面向公眾開放數(shù)據(jù)存儲、標(biāo)注、獲取中的適用性。去中心化可以確保多種應(yīng)用場景的用戶都可以進行數(shù)據(jù)可重復(fù)性驗證和數(shù)據(jù)解釋標(biāo)注，如使用不同實驗裝置、測試條件對數(shù)據(jù)進行分析驗證可以提升數(shù)據(jù)的可重用性和完整性，數(shù)據(jù)生產(chǎn)者也無須額外投入經(jīng)費和時間開展實驗來收集能夠提升原數(shù)據(jù)價值的信息，數(shù)據(jù)生產(chǎn)者也可以通過非對稱加密授權(quán)研究團隊以外的特定人員使用數(shù)據(jù)生產(chǎn)者開發(fā)的數(shù)據(jù)工具以降低數(shù)據(jù)分析驗證難度，也有助于數(shù)據(jù)生產(chǎn)者優(yōu)化數(shù)據(jù)工具。科學(xué)數(shù)據(jù)中心擁有的數(shù)據(jù)存儲計算資源和開發(fā)的數(shù)據(jù)分析挖掘工具可以向社會公眾提供資源共享服務(wù)，減少額外的基礎(chǔ)設(shè)施投入。同時，通過共識機制的數(shù)據(jù)存儲工作量證明和數(shù)據(jù)上傳權(quán)益證明對提供存儲服務(wù)和數(shù)據(jù)的機構(gòu)、個人予以激勵。圣地亞哥超級計算機中心在美國國家科學(xué)基金會（NSF）的資助下基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈技術(shù)建立了提供科學(xué)數(shù)據(jù)驗證、存儲和管理的開放科學(xué)鏈，研究人員可以提交科學(xué)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)和驗證信息，隨時審核更新數(shù)據(jù)信息，提升了科學(xué)數(shù)據(jù)的可擴展性和重用性。

（5）提升科學(xué)數(shù)據(jù)的可互操作、可重用性，盡可能擴大數(shù)據(jù)開放程度。為保障數(shù)據(jù)生產(chǎn)者的權(quán)益和數(shù)據(jù)使用合法合規(guī)，數(shù)據(jù)生產(chǎn)者應(yīng)明確數(shù)據(jù)訪問、使用、獲取條件，以便訪問利用數(shù)據(jù)的用戶應(yīng)能在授權(quán)許可下開展相關(guān)工作并正確引用數(shù)據(jù)[37]。在這種情況下，散列加密可以發(fā)揮重要作用，數(shù)據(jù)生產(chǎn)者或科學(xué)數(shù)據(jù)中心在數(shù)據(jù)存儲時，整合數(shù)據(jù)貢獻者、元數(shù)據(jù)等信息對數(shù)據(jù)進行加密，并生成區(qū)塊哈希，保證數(shù)據(jù)的唯一性和數(shù)據(jù)生產(chǎn)者權(quán)益。利用非對稱加密技術(shù)可以使數(shù)據(jù)生產(chǎn)者、數(shù)據(jù)中心或數(shù)據(jù)治理機構(gòu)擁有數(shù)據(jù)訪問、利用和交易的許可權(quán)限。

在科學(xué)數(shù)據(jù)授權(quán)許可交易中，主要涉及身份驗證、數(shù)據(jù)定價、交易結(jié)算等過程，參與方包括科學(xué)數(shù)據(jù)生產(chǎn)者、科學(xué)數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)治理機構(gòu)等，基于智能合約的科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)共享流程如圖1 所示。數(shù)據(jù)發(fā)布交易前，需對數(shù)據(jù)生產(chǎn)者身份權(quán)益進行審查確認，所有數(shù)據(jù)貢獻者達成共識，在區(qū)塊鏈上創(chuàng)建一個智能合約，包括定義數(shù)據(jù)訪問使用相關(guān)的觸發(fā)條件、數(shù)據(jù)共享活動相關(guān)的響應(yīng)規(guī)則，在交易鏈上同步數(shù)據(jù)貢獻者信息和賬戶。科學(xué)數(shù)據(jù)涉密、隱私、安全性經(jīng)審查后，按規(guī)范制作提交數(shù)據(jù)共享協(xié)議或合同，在多方共識和競價規(guī)則下進行數(shù)據(jù)定價，然后通過跨鏈將數(shù)據(jù)發(fā)布在交易區(qū)塊鏈上，同時數(shù)據(jù)生產(chǎn)者應(yīng)按規(guī)定編寫智能合約，約定訪問利用條件、雙方責(zé)任、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式和使用環(huán)境等，然后通過非對稱加密完成交易，只有獲得密鑰的數(shù)據(jù)使用者才能訪問數(shù)據(jù)。所有的數(shù)據(jù)使用、交易都會被記錄在區(qū)塊鏈上且不可篡改，有助于數(shù)據(jù)安全審計和權(quán)益保障。

圖1 基于智能合約的科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)共享流程

（6）提高同行評審的質(zhì)量。在科學(xué)數(shù)據(jù)或科技成果同行評審中，首先需要對數(shù)據(jù)真實性、完整性進行審核，區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)區(qū)塊包含時間戳、數(shù)字簽名，上傳的所有與研究相關(guān)的數(shù)據(jù)資料都會在共同驗證后完整記錄且不可篡改，在對衍生數(shù)據(jù)或最終成果的真實性評價時，可以將研究設(shè)計、實驗觀測、統(tǒng)計分析、專家咨詢等過程溯源，實現(xiàn)對失信行為的精準(zhǔn)問責(zé)。同時，評價過程也可以利用區(qū)塊鏈的可溯源和共識機制，建立評審專家、成果貢獻者、成果訪問使用者、評審監(jiān)管機構(gòu)之間信息對稱的平等互信關(guān)系，使得同行評議過程的更加透明、專家一致性更強、評價結(jié)果有效性更高。

美國國家科學(xué)基金會（NSF）正將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于資助項目管理中，將資助信息與區(qū)塊鏈通證相結(jié)合，以在不泄露敏感、有價值的信息的同時，在多部門間實時共享和比較項目提案，提高項目評審資助的透明度。加拿大國家研究委員會（NRC）也將區(qū)塊鏈技術(shù)用于研究資助數(shù)據(jù)管理和實時共享中，通過星際文件系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲和訪問，以提升項目評審資助的透明度。

4 科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理區(qū)塊鏈架構(gòu)

根據(jù)數(shù)據(jù)訪問、系統(tǒng)治理方式和共識機制，區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈，不同類型區(qū)塊鏈主要區(qū)別在于驗證許可機制，公有鏈?zhǔn)菬o許可區(qū)塊鏈，允許所有人參與系統(tǒng)，而聯(lián)盟鏈和私有鏈只有被許可的用戶才能參與[34]。私有鏈中是封閉的存儲管理網(wǎng)絡(luò)，所有節(jié)點都是可信的，適用于科技創(chuàng)新平臺內(nèi)部的數(shù)據(jù)共享。聯(lián)盟鏈?zhǔn)前敕忾]的存儲交易網(wǎng)絡(luò)，存在多個對等但不互認的節(jié)點，適用于多組織間的數(shù)據(jù)共享?；趨^(qū)塊鏈的科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)是一種由科技創(chuàng)新平臺內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲共享私有鏈、科技創(chuàng)新平臺聯(lián)合體和領(lǐng)域科學(xué)數(shù)據(jù)共享聯(lián)盟鏈以及面向社會和相關(guān)部門完全開放的公有鏈組成的混合區(qū)塊鏈，鏈與鏈之間通過跨鏈協(xié)議路由相連，系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖書館充分發(fā)揮“知識扶貧”的社會職能，既可以提高圖書館的社會地位，促進圖書館自身的發(fā)展，同時也有利于民族團結(jié)及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，推動“一帶一路”沿線各國及地區(qū)間的睦鄰友好與合作共贏，更好地服務(wù)于國家戰(zhàn)略。

圖2 科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理區(qū)塊鏈架構(gòu)

每個科技創(chuàng)新平臺都擁有用于內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄、存儲、驗證和共享的私有鏈，其中區(qū)塊頭由前一區(qū)塊的哈希值、時間戳、版本號、隨機數(shù)和Merkle根構(gòu)成。其中，前一區(qū)塊的哈希值用于鏈接前一個區(qū)塊和當(dāng)前區(qū)塊，時間戳記錄當(dāng)前區(qū)塊創(chuàng)建時間，版本號標(biāo)識當(dāng)前區(qū)塊的版本信息，隨機數(shù)用于工作量證明的計算，Merkle根是這個區(qū)塊中所有交易的哈希值的Merkle樹根節(jié)點值。科學(xué)數(shù)據(jù)共享區(qū)塊鏈?zhǔn)褂梅植际酱鎯夹g(shù)來存儲數(shù)據(jù)，每個節(jié)點都保存了整個區(qū)塊鏈的副本，并通過P2P網(wǎng)絡(luò)進行共享和交換。這種存儲方式可以保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，同時提高了系統(tǒng)的可擴展性和抗攻擊性。科學(xué)數(shù)據(jù)共享區(qū)塊鏈?zhǔn)褂昧随準(zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)來組織數(shù)據(jù)，每個區(qū)塊包含了前一區(qū)塊的哈希值，從而形成了一個不可篡改的鏈。區(qū)塊鏈中使用Merkle樹來存儲數(shù)據(jù)保存、共享的哈希值，保證數(shù)據(jù)和共享記錄的安全性和不可篡改性。每個區(qū)塊中的Merkle樹根節(jié)點值被存儲在區(qū)塊頭中，用于驗證該區(qū)塊中的共享數(shù)據(jù)的完整性和正確性。

科技創(chuàng)新平臺間的數(shù)據(jù)共享需要通過跨鏈協(xié)議組建聯(lián)盟鏈，需要每個科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)共享私有鏈上部署跨鏈網(wǎng)關(guān)，用于實現(xiàn)私有鏈和跨鏈協(xié)議間的的互操作，科技創(chuàng)新平臺間制定科學(xué)數(shù)據(jù)共享協(xié)議，各平臺私有鏈將鏈信息注冊到跨鏈協(xié)議中，跨鏈協(xié)議根據(jù)鏈信息和跨鏈路由協(xié)議實現(xiàn)跨鏈數(shù)據(jù)交互。當(dāng)數(shù)據(jù)在一個鏈上發(fā)布后，跨鏈協(xié)議層將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式后發(fā)布到其他鏈上。

為了方便對科技創(chuàng)新平臺的科學(xué)數(shù)據(jù)安全、權(quán)益進行監(jiān)管，并利用多種數(shù)據(jù)開展科技創(chuàng)新平臺管理評價，建立反饋機制，提升平臺效益，需要實現(xiàn)不同區(qū)塊鏈間的業(yè)務(wù)互通，提高區(qū)塊鏈的整體應(yīng)用價值和效率。當(dāng)科技創(chuàng)新平臺評價、科學(xué)數(shù)據(jù)共享效益評估等活動中，需要使用不同區(qū)塊鏈的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，此時可以通過跨鏈智能合約發(fā)起跨鏈請求，當(dāng)跨鏈智能合約接收到跨鏈請求后，需要進行相應(yīng)的處理和轉(zhuǎn)發(fā)?？珂溨悄芎霞s需要根據(jù)請求的目標(biāo)鏈和跨鏈協(xié)議的不同，選擇相應(yīng)的跨鏈通信方式和協(xié)議，以確?？珂溦埱竽軌虮徽_地轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)鏈上。當(dāng)跨鏈請求被轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)鏈上后，目標(biāo)鏈需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求進行相應(yīng)的處理，并生成相應(yīng)的跨鏈響應(yīng)?？珂滍憫?yīng)需要包括響應(yīng)數(shù)據(jù)、響應(yīng)參數(shù)等信息，以便跨鏈智能合約能夠正確地處理和轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)。

為了面向社會公眾提供科學(xué)數(shù)據(jù)存儲共享利用的服務(wù)，科學(xué)數(shù)據(jù)私有鏈和聯(lián)盟鏈的數(shù)據(jù)可以通過跨鏈技術(shù)傳輸?shù)焦墟溕?，由公有鏈上的智能合約進行管理和控制。智能合約可以根據(jù)數(shù)據(jù)的類型、權(quán)限等進行分類和管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和利用。公有鏈可以采用開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和共識機制，為社會公眾提供科學(xué)數(shù)據(jù)的存儲和共享服務(wù)。公有鏈可以提供科學(xué)數(shù)據(jù)的搜索、檢索、訪問、下載等功能，以滿足社會公眾對科學(xué)數(shù)據(jù)的需求。

5 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理問題和建議

區(qū)塊鏈技術(shù)和科學(xué)數(shù)據(jù)都處于發(fā)展階段，雖然區(qū)塊鏈技術(shù)在科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理中有較強的適用性，但相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)仍處于初級階段，相關(guān)立法仍在研究制定中，推進科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理利用和區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用必然存在挑戰(zhàn)。

（1）去中心化使得區(qū)塊鏈中的交易是非實名的，鏈上交易是完全透明的，如果交易信息被惡意挖掘和利用，將嚴(yán)重影響用戶隱私，但目前區(qū)塊鏈項目中用于可信數(shù)據(jù)交易的智能合約設(shè)計、實現(xiàn)、開發(fā)和驗證的標(biāo)準(zhǔn)共識仍未形成，區(qū)塊鏈技術(shù)的開源性也使得智能合約漏洞更容易被利用，因此智能合約設(shè)計、開發(fā)及安全審計標(biāo)準(zhǔn)需要形成共識，并提高要求。在協(xié)同創(chuàng)新中必須保證多方互信，區(qū)塊鏈只確保線上數(shù)據(jù)真實不可篡改，線下環(huán)節(jié)還需要法律法規(guī)保護用戶隱私，明確用戶身份，保障數(shù)據(jù)共享交易合規(guī)合法。另外，目前區(qū)塊鏈項目中權(quán)益保護依賴于時間戳，如特定時間的數(shù)據(jù)貢獻或數(shù)據(jù)所有權(quán)證明能否保護數(shù)據(jù)所有者權(quán)益需要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

（3）跨鏈技術(shù)是實現(xiàn)科技創(chuàng)新平臺之間的知識數(shù)據(jù)流通，以及不同科技創(chuàng)新平臺、科學(xué)數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)之間的信息共享的關(guān)鍵?？珂湐?shù)據(jù)共享和交易驗證需要通過公證人建立區(qū)塊鏈系統(tǒng)間的信任機制。為建立影響更廣泛的科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)，科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)私有鏈或聯(lián)盟鏈可以在一個底層跨鏈平臺上組建，并需要一個承擔(dān)鏈間信息交換任務(wù)的可信系統(tǒng)。為加強鏈間、鏈外數(shù)據(jù)互操作性，減少跨鏈應(yīng)用和服務(wù)開發(fā)成本，還需要為跨鏈接口設(shè)計和應(yīng)用開發(fā)設(shè)計統(tǒng)一架構(gòu)，形成標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。

（4）科技創(chuàng)新平臺管理機構(gòu)應(yīng)對科學(xué)數(shù)據(jù)在科技創(chuàng)新平臺建設(shè)管理及考核評價應(yīng)用的方法、流程、規(guī)范開展研究，完善標(biāo)準(zhǔn)體系，推動相關(guān)應(yīng)用，收集各方反饋建議，政府作為科學(xué)數(shù)據(jù)管理頂層規(guī)劃的主體，應(yīng)全方面考慮科學(xué)數(shù)據(jù)管理的價值意義和可持續(xù)發(fā)展問題，明確有效的科學(xué)數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用目標(biāo)，并完善科學(xué)數(shù)據(jù)交易、市場服務(wù)和安全監(jiān)管政策體系，積極引導(dǎo)多類型主體參與科學(xué)數(shù)據(jù)管理。

（5）科技創(chuàng)新平臺建設(shè)投入持續(xù)增加，科技創(chuàng)新平臺體系必須在科學(xué)技術(shù)進步、經(jīng)濟發(fā)展、社會生態(tài)文明建設(shè)中發(fā)揮更大的作用，科學(xué)數(shù)據(jù)是一種可以永久保存和持續(xù)增值的資產(chǎn)，在科技產(chǎn)業(yè)和社會結(jié)構(gòu)變化中具有重大價值，政府和各類創(chuàng)新主體都應(yīng)積極推動科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)的管理、開放共享和再利用。

（6）隨著跨學(xué)科合作深入，科學(xué)數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)創(chuàng)建、數(shù)據(jù)質(zhì)量評價、數(shù)據(jù)合規(guī)性審查及相關(guān)數(shù)據(jù)工具開發(fā)和信息系統(tǒng)建設(shè)需要人才，加速區(qū)塊鏈在科技創(chuàng)新平臺科學(xué)數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用，也需要科技創(chuàng)新平臺、科學(xué)數(shù)據(jù)中心建設(shè)管理部門、科學(xué)數(shù)據(jù)治理部門和政府不斷完善相關(guān)人才培養(yǎng)和評價激勵體系，在研究過程、技術(shù)應(yīng)用和管理實踐中開放合作，強化復(fù)合型人才梯度建設(shè)。