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科研第四范式与科研信息化4.0

已有 2403 次阅读 2017-5-29 20:23 |个人分类:三句不离本行|系统分类:人文社科

   技术在进步,任何领域,包括经济领域、社会领域、人文领域都在演化,甚至说音乐界、影视界也同样在演化,社会中的骗子同样在快速演化。生产设备从纯手工,到机械,到自动化,到流水线。产业革命从蒸汽时代、电气时代,进入信息时代。武器从大刀长矛,到各类枪支,到飞机大炮航空母舰,再到原子弹。电影从无声电影,黑白电影,彩色电影,到数字电影,再到现在数字制作。技术、设备一切都在演化,都在发展。而在信息时代,最快最明显的演化是信息技术带来的发展。

  科研4.0已经被人认可,2007年,已故的图灵奖获得者吉姆·格雷在他的最后一次演讲中描绘了科研“第四范式”的愿景,将大数据科学从第三范式即计算机模拟中分离出来。谷歌公司研究部主任皮特的一句名言可以概括两者的区别:“所有的模型都是错误的,没有这些模型反而增加你成功的机会。微软公司于2009年10月发布了《e-Science:科学研究的第四种范式》论文集,首次全面的描述了快速兴起的数据密集型科学研究。学研究的第四种范式》论文集,首次全面的描述了快速兴起的数据密集型科学研究。《第四范式:数据密集型的科学发现》中的观点已经被人们所接受。科研的第四范式说明了未来科研的模式,未来怎么做科研。所有的描述都是未来科研的需要,对数据存储管理的需要,对计算资源的需要,对网络资源的需要,对算法资源的需要,对软件资源的需要。然而谁来供应,怎么供应就成为一个新课题?最简单的一句话,上帝的归上帝,恺撒的归恺撒。

  2015年,中央提出“供给侧改革”,同样科研4.0时代的供给侧也需要改革。“云”,云计算、云存储等热概念铺天盖地,却不知道云计算、云存储、云安全提出的背景。IT相关的设备和软件太复杂,问题成堆,而且利用率还很低,价格高,一般的社会生产单位养不起,干脆去租服务。就如同大家不建设发电厂、自来水厂,只是用发电厂的电,用自来水厂的水。IT系统比电、水的复杂更不知道多少倍,没有不租的理由。而且“云”是商业化、市场化的概念,如果用“云”来武装科研人员,完全类似于在国际市场上买武器装备人民军队,假如与美国人打仗,还要打败他们,这要求未免有点太高了。
     科研4.0的“供给侧改革”的成果就是“科研信息化4.0”。科研信息化4.0发展有两种模式,一种是问题模式。科研人员有问题了,怎么办?科研信息化团队就要解决问题,当然这不是免费的。第二种模式是服务模式,针对科研人员的普遍需求,对产品优化处理,开发适用服务和产品。美国人是很精明的,他们知道中国人不喜欢在软件上花钱,干脆就主动盗版,他们自己暴露出缺点,诱引我们主动去盗版,把我国的信息人才扼杀于摇篮。有人说:这外国人有什么好处吗?好处不敢说,至少没有什么坏处。反正他们也知道赚不到中国人的钱,干脆就让我们盗版。因为定价问题,他们不敢太便宜卖给中国人,因为便宜的话,他们担心软件回流,而且引起原来客户不满。这是一个战略问题,就不多说了。
     因为盗版,我们用上了很多的软件,如matlab、mathematica、CFD软件、CAD等,科研人员觉得买到沉甸甸的机器设备,很有成就感,其实这些设备利用率低,而且钱同样让美国赚去了,因为核心部件还是掌握在美国人手里。过了五年,折旧期一过,就成了垃圾。
   科研信息化4.0 目的是让“科研人员”从一些无聊的体力劳动、没有创造性的劳动中解脱出来。科研信息化4.0到底是什么样子?科研人员需要准备什么?现在普遍认为科研4.0依靠大数据,有了大数据就有了大计算,大存储,大网络,针对性算法。把科研人员从无用劳动中解脱出来,科研活动似乎更简单了。科研4.0时代,科研不再那么单纯。科研是以“人”为中心,无论什么数据,就要以“人”作为限定条件,有大数据,就要变成小数据供人使用。有复杂,肯定要简单,让人容易理解。科研手段演化,必然导致后勤服务的增多。大刀长矛时代,后勤就是粮草。而到了枪炮时代,后勤就要有枪支弹药的生产、运输。到了飞机坦克时代,后勤人员比战斗人员不知要多多少。美国“尼米兹”级核动力航空母舰排水量为9.l万吨以上,有舰员3184人,航空人员2800人,飞机只有70-90架。如果算上陆地港口上的人员,更不知道有多少。
    科研人员就是那飞行员,屁股后面有一大批设备和人员在提供服务。科研信息化4.0也是其中的一部分,而且是非常核心的一部分。
    科研信息化4.0与过去不一样了。在过去大刀长矛时代,作战的士兵和将军知道自己需要什么,知道自己应该准备什么。而到了航空母舰时代,飞行员无法提出需求,也没有能力提出需求。飞行员能提飞机性能指标吗?飞行员能提航母大小、速度、人员吗?飞行员最多可以提点意见,提点想法,而不是提什么需求。
    现在科研活动,项目负责人还是一线的研究人员,项目申请人也是一线的科研人员。他们自己DIY后勤保障队伍,小队伍还行,大项目就不太行了。
    现在大科学装置方式解决了一些问题,科研人员通过大科学装置可以知道自己能获得什么服务,然后通过租用或者付费服务方式获取支持。在申请项目时明确自己所需要的资源,所需要的服务。在科研信息化方面,已有很多此类的服务内容,如科技云、可视化、超级计算、大存储等等。这仍然不够,科研人员还需要更为精细的支持,比如甚至贴身服务,在决定数据源时,就需要相应的专业人员给予规划,数据获取是需要花钱的,而且也受到多种技术因素的制约。数据处理、数据显示、各类算法服务等同样有技术制约,经济制约和人才制约,有各种的限定条件。专业打造仍然是最合适的,最高效的。
   相关专业的科研人员可以采购社会上的商品化服务,可以利用公共的大科学装置。还是一句话,科研也是竞争,甚至是你死我活的竞争。当对手拿着“专门定制的、由最顶级人才打造的”狙击枪时,有人却幻想着在公开市场上买一把狙击枪,就能压制对方,太不现实。
   有很多人认为现在是商品经济,有钱就可以买。实际上,有钱真的买不到。鞋子、裤头、衬衫是不是商品,可以说随意买了吧。但是姚明这类专业运动员绝对是定制的,量身打造。西装是商品吧,而且样式还那么统一,但是定制西装还是有大量需要。科研的竞争是时间竞争。晚了就是晚了,就不再是创新。当然了,有很多人不认为自己是姚明,不可能成为顶尖成员,就是另外问题了。



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