eScience
eScience，科学研究的革命
托尼·海(Tony Hey)博士曾是一位粒子物理学家，现在专门为计算技术和其他科学研究牵线搭桥。和他的老朋友万维网之父蒂姆·伯纳斯-李(Tim Berners-Lee)一样，他也在关注网络及计算技术的应用——不过他关注的方向并非社会生活，而是科学研究。2008年11月5日，作为微软公司技术计算副总裁，他在北京参加了微软亚洲研究院为庆祝建院十周年而举办的“创新日”活动，本刊记者对他进行了专访。
《环球科学》：万维网的发明，最初是为了方便粒子物理学家之间的合作交流，如今已经极大地改变了我们的日常生活。而你一直倡导的eScience，目的也是为科研合作交流提供平台和工具。eScience 的提出是否和万维网一样，与粒子物理学有着不解之缘呢？
托尼·海：我以前就是一名粒子物理学家，目前在英国科学技术办公室任职，工作就是负责英国的eScience 项目。eScience 这个单词是英国科学技术局研究理事会前任会长约翰·泰勒(John Taylor)提出的。他经常与粒子物理学、生物学、环境科学等领域的研究人员合作，知道他们早就有一个愿望：有一天计算能够像网络搜索一样变成一项服务。这促使他提出了eS
cience 这个概念：由计算科学家提供平台或者工具，帮助其他科学家更好地完成研究工作。
粒子物理学对网络及计算能力的要求很高。明年，大型强子对撞机将开始产生海量实验数据，粒子物理学家必须把这些数据分散到世界各地，供分布在全球的上千名参与合作的物理学家分析和计算之用。为此，他们建造了所谓的“计算网格”，通过这个网络把不同部门的计算机联网在一起，你可以把计算任务分散到网格上的任何一台计算机上去执行。(参见《环球科学》2008年3期《LHC撞开发现之门》一文)
不过，粒子物理学家是一个十分特殊的体——他们非常“聪明”，为了达成目的不介意在自己的机器上安装上千万条硬件连接线。根据我的经验，生物学家、化学家和环境科学家就没有这么“聪明”了。他们不愿意自己动手去安装大量软硬件，而是想得到一些“网络2.0”式的服务来搞定这些棘手问题，好让他们专心从事自己领域内的研究工作。事实上，如何让这些不太“聪明”的科学家方便地使用我们所提供的合作技术和数据处理技术，这是eScience所面临的真正挑战。
《环球科学》：在各类学术期刊上发表论文是最为传统的学术交流方式。随着互联网的发
展，在线学术交流日益普遍，比如把学术论文发表在arXiv电子文库实现共享。与这些方式相比，eScience 在学术交流方面能够带来哪些便利？
托尼·海：我曾经在英国南安普顿大学担任电子和计算机科学学院院长。过去15 年来，学术期刊的价格一直在飙升，每年至少上涨10%，但是学院图书馆的经费每年最多增长3%。所以每到年底，我都要痛苦地抉择：明年到底要舍弃哪一本。我甚至没有经费去订阅新的期刊，因此也就无法为学院拓展新的研究方向。这件事清楚地表明，传统的学术交流模式已经过时了。但是新模式应该是什么样子，还没有人知道。
在我以前工作过的英国南安普顿大学，我坚持这样一种做法：所有公开发表的作品，包括研究论文、会议文集、访谈记录、数据甚至软件，学院都必须保留一份电子版本。这些资料随后被汇总成一个学院级的研究资料库。我认为，未来的大学图书馆所扮演的角，就相当于大学所有脑力劳动成果的监护人。这些数据库通过整合来实现文献共享。
我相信，计算技术将彻底变革学术交流的面貌。许多拉美国家已经把所有的研究论文汇集在一起，建立了一个名叫SciELO 的数据库。由于拉美地区语言环境复杂，这些论文使用的语言也五花八门，有西班牙语、葡萄牙语，还有英语。因此，我们在这个数据库中整合
了一套在线机器翻译服务。如果设置把葡萄牙语翻译成英语，点击需要查阅的葡萄牙语论文，旁边就显示在线翻译的英语版本。这项功能很受用户欢迎，反响热烈。这个数据库中的科研论文，每个人都可以免费访问并阅读。
这些数据库都建立在SQLserver的基础之上，不光可以添加论文，还可以储存原始数据。未来，数据库中的论文都会有链接指向原始数据，方便阅读者查阅调用。我们正在与美国约翰斯·霍普金斯大学及《天体物理学报》(Astronomy Physics Journal)展开合作，尝试将天文学领域的论文与原始数据链接起来。事实上，在查阅文献的时候，不光可以到这篇论文，看到原始数据，还可以将网络上的一切相关信息全显示出来。所有这些资料都通过XML标签绑定在一起，将来通过语义网能够很方便地查询。
除了论文和数据的共享以外，我们与大英图书馆(British Library)合作的“研究信息中心”项目，还允许用户围绕数据资料做一些其他的事情。你可以开博客，写维基，点评数据库中的论文，甚至能够建立“社交圈”，选择让一部分人看到你的评论，另一些人则看不到。把类似于“网络2.0”的技术结合到科学研究之中，会是一件非常有趣的事情。这样的论文数据周边服务已经出现。
现在， 你已经可以从BioMed Central 订阅一种名叫“Faculty of 1000”的专业服务了。这家电子出版机构聘请一千多位专家，从生物医药领域每个月发表的论文中，选出他们最喜欢和最不喜欢的，并进行点评。你可以阅读这些著名科学家的评论，并且把论文品味与你相似的科学家筛选出来，重点关注他们推荐的论文。
《环球科学》：今年第heartbeats歌词6期《环球科学》杂志提到的“科学2.0”引发了巨大的争议，因为这可能会让剽窃者有可乘之机。eScience 的数据分享模式是否也可能为剽窃者打开方便之门？
托尼·海：确实有这方面的担心，但是在不同的领域，对待这个问题的方式也不一样。在物理学界，许多论文在正式出版之前，草稿会先发表在arXiv电子文库当中。但是，物理学界已经达成共识：草稿在arXiv 上发表的日期就是论文的正式出版日期。这样就杜绝了从草稿中剽窃想法的可能。而在生物学领域，科学家在正式论文发表之前，绝对不会让别人先看到内容。在艺术界和人文学科方面，他们的理念不同，做法也不相同。
《环球科学》：科学进步有哪些特点适合eScience的发展？未来它的前景如何？
古代阵法有哪些
托尼·海：科学变化的一个重要特点就是，以后的科学研究会涉及越来越大量的数据。未来的科学家在从事科学研究时，需要从不同的地方甚至不同的领域获取数据，加上自己的数据分析计算，进而得出新的成果。要完成这样的工作，需要用到许多不同的技能，数据共享和计算能力肯定是不可或缺的。eScience 会为科学家提供众多技术，帮助他们轻松执行计算，发布研究成果，最大程度地实现资源共享及利用。
我相信，eScience 能够应用于各种学科，包括自然科学和工程学，甚至艺术、人文及社会科学。日本东京大学的池内克史(Katsushi Ikeuchi)教授将计算科学与遗产保护结合起来，他称之为eHeritage(e 遗产)；把计算科学与工程学结合起来，或许可以称为eEngineering(e 工程)。未来，字母“e”可能不会再被特别指出，因为它将成为我们研究科学的方式和工具，就像我们今天浏览万维网一样方便简单。
E—Science是一种基础设施，提供了一种信息化的科学研究的环境和平台，使得不同学科领域的研究和科研活动能够有针对地开发特定的科学研究与应用。网格是一种信息社会的网络基础设施，是利用互联网把分散在不同地理位置上的多个资源，全面连通和统一分配，管理及协调起来使用。语义网格通过将网格上信息进行更好的形武化描述来解决以上问题，以使计算机尽可能取代人进行网格上信息处理。
【关键词】E—Science网格语义网格
1 E—Science简介
1。1 E—science产生背景
E—Science是在上个世纪末提出来的。众所周 知，传统的科学研究都是基于实验的，或者以理论分析 为主，但是这种实验的，理论的分析其实存在很多问 题，比如比较封闭，没有模拟，没有仿真的手段和方法， 因而造成科研周期较长，甚至成本很高，还有些预测性 的实验根本没法做出来。人类进入20世纪末21世纪 初，科学研究工作面临一些新的挑战，科
研环境也发生 了很大的变化:关于老师的手抄报首先是科学研究的问题空前复杂化，科 学研究的对象已经不再是一个简单的孤立系统，比如 以前化学就是化学，物理就是物理，而现在更多的跨学 科的，覆盖范围更大的科研问题摆在我们面前;另外科 研过程中信息和数据的及时获取和处理显得越来越重 要，仿真和大规模的计算也成为科学研究过程中分析， 发现和预测的主要手段之一;这个时代也更加强调科 学家之间更加密切的合作和交流，这种合作和交流可 能跨单位，跨地域，也可能跨国家，跨学科，在这种形势 下，E—Science也应运而生。
E—Science计划最初是由英国开始的。2000年 11月，在英国E—science的投资计划中宣布，并分配 到每项计划的研究理事会的一个工程。核心的E— science计划同时形成，作为一个跨理事会活动发展，作 为中间人来安排技术解决方案和一般的中间设备，作 去皱纹最有效的眼霜为实现E—science并且形成新的商业电子商务软件的 基础。核心E—science计划得到OST和DTI的投资并 且被EPSRC管理代表所有研究理事会。E—science成都小吃一条街计 划被以教授David Wallace主持筹划委员会监管，他曾 经是Lough borough大学的副校长。曾任南安普敦的 大学的工程的系主任教授Tony Hey，也作为E—哈尔滨娱乐 science核心计划的主任对EPSRC的第二阶段负责。
1。2 E—science具体函义
E—science指的是将通过因特网实现分布式的， 全球性合作的大规模日益增长科学。这样合作的科研 机构的一个特性就是它们将会被要求接触大量的数据 收集，大规模使用计算机资源和高性能显现给单独用 户。 E—Science实际上是一种基础设施，提供了一种 信息化的科学研究的环境和平台，使得不同学科领域 的研究和科研活动能够有针对地开发特定的科学研究 与应用，因此科研活动的应用是E—Science的一个主 轴。同时E—Science的建立也应该以应用需求为导 向，这也是建立E—Science的指导思想。另外E— Science这个概念也是20世纪后半期IP技术发展的产 物，尤其是20世纪的后l0年的rr技术都构成了我们 E—Science的基础，比如互联网技术，Web技术。实际 上，目前的计算技术和存储技术也在突飞猛进地发展， 强大的计算能力和存储能力也给我们的E—Science提 供了广阔的发展空间。另外网络带宽也在不断地创新 高，随着信息技术的发展，为资源共享和协同工作而诞 生的网格技术，还有协同软件技术等等都在迅速发展 着。加之传统技术也在发生很大的变化，为我们的科 研提供了绝佳的条件。

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