刘世洪:对中国农科院科研信息化的一点思考_农业科学
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刘世洪:对中国农科院科研信息化的一点思考

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    编者按:2013年4月,笔者调任农业科学农业信息研究所网络技术研究室,离开了工作32年的科研工作岗位,专门从事信息化建设与保障工作。在新的岗位上,笔者与信息化领导小组办公室的同志一道,参与了院信息化调研。结合多年来从事信息化科研工作的经历,对中国农科院科研信息化的建设与发展做了深入思考,提出了很好的建议,供参考。
     一、农业科研信息化的特点
    农业科学是人类社会最早产生,并随时间推移不断革新的研究体系,经历了思辨性的古代经验农业科学、系统性的现代实验农业科学和交叉性的当代综合农业科学的三个发展阶段。随着信息技术和通讯技术等高新技术的快速发展,农业科学研究前进到一个更深奥的世界,逐步呈现出科学数据“密集性”、科研过程“协同性”、科研成果“可视化”等特点。
    1. 科学数据“密集性”。在当代农业科学研究中,多元异构的海量“大数据”剧增。种质资源的调查发现积累了数以亿计的种质资源数据,重要动植物基因序精确测度形成了庞大的基因组库数据、“3S”和“物联网”等新技术获得了农业生产和管理大规模数据、“云计算”和“云服务”技术使分散的大规模数据得以融合共享,专家的科学发现也越来越多地取决于获取与处理足够数据的能力。
    2. 科研过程“协同性”。领域协同表现在跨农业生态学、农业技术科学、农业经济科学三大领域的综合研究日益增多,农业环境发展、农业生态经济等交叉学科成为研究的前沿和热点领域;区域协同表现在由于依然保持着对自然数据和生物材料的依赖性,虽然数据收集的区域性依然很强,但区域协同研究势在必行。
    3. 科研成果“可视化”。实现数据采集、计算分析和知识成果三个环节的可视化,可以在人脑和巨量信息之间建立起简化复杂数据结构和显露关键数据点的桥梁,为科研提供强大手段。通过建立特定动植物生长的可视化动态模拟,动植物细胞与组织、基因组与蛋白质巨量数据的可视化三维立体表达,可以形象化感知生物大分子微结构;利用地理信息可视化技术,可以形成涵盖时间、过程与趋势的动态交互式数据,清晰地掌握发展脉络。
    二、中国农科院科研信息化发展现状
    中国农科院科研信息化发展30多年来,与全国各省农科院特别是东部发达地区的农业科研机构一样,基本上保持着平稳发展状态,没有大起大落。取得的进展主要表现在:
    1. 信息化网络基础设施基本成型。1987年曾建立院机关局域网、1997年建成基于Internet的局域网,京区大院内28栋科研楼宇之间的光纤连接达到千兆链路、百兆桌面的水平。去年,在院信息化领导小组强力推动的“网络提速行动”后,实现了双链路接入和关键节点设备冗余,大部分核心设备得以更新,强化了安全性和稳定性;出口带宽扩容并优化,网速特别是外文网站提交响应速度大幅度提高。2013年底,全院的逻辑内网建成开通。
    2. 科技数据资源建设初见成效。包括80年代建成的饲料营养数据库;90年代建成的种质资源数据库,现在已经达到42万份,仅次于美国列世界第二;近年来建成的农业科技数据平台涉及到12大学科的近七百个数据库,数据量达2PB;引进的CNKI、ScienceDirec等22个中外文全文电子数据库服务着全院6000多科技人员、3000多硕博士,每年全文下载量达到350万篇以上。
    3. 农业信息技术创新和数字农业研究获得了一批重大成果。小麦和玉米育种专家系统,天地一体化遥感与模型反演技术应用,草原遥感监测应用,高产玉米栽培模式,牲畜饲料配方与精细饲养,农产品监测预警,粮油产品质量安全溯源,小麦玉米连作模拟模型,设施农业智能控制关键技术,灌溉机械智能控制,智能采棉机械等方面的成果,都具有很高的展示度和亮点。
    4. 信息化队伍基本形成。从上世纪80年代初原计算中心的数据处理与编程服务到现在各研究所普遍应用农业信息技术开展相关研究的几十年来,锻炼了一支队伍、培养了一批人才。目前,除了信息所专门从事农业信息学研究以外,其他研究所都有数量可观的科技人员涉足农业信息技术应用研究,少则几人、多则几十人,几乎涉及农业信息技术各个领域。
    当然,中国农科院科研信息化发展依然存在着网络基础环境薄弱、业务系统建设缺乏统一规划、文献资源保障率较低、数据存储和处理能力不足等问题。
    三、中国农科院科研信息化发展建议
    在参与院信息化领导小组组织的信息化调研过程中,了解到院属各研究所信息化现状及其需求后认为,内外环境昭示我们已经到了大力推进信息化建设的机遇期。
    我们的目标应该是:强化院信息化基础设施,推动科研信息化发展,改变农业科研人员从事科研活动的环境、方法和模式,促进科研管理、科研过程和科研产出整体水平的提高。
    我们的策略应该是:理顺思路、摸清家底、顶层设计、跨越发展。
    1. 理顺思路。我们的思想不落后,但是思路有待商榷。思想和思路虽然是一字之差,但内涵完全不一样。思想是解决认识问题,思路是解决如何干的问题。目前关键要统一步调、理顺体制、强化管理。
    2. 摸清家底。包括“现状”和“需求”两个关键要素。分析现状的目的是找出与国家信息化发展,甚至与周边科研院所信息化发展的差距。需求是提出“业务上我要干什么”,进一步从技术角度分析确定“共性”和“个性”。
    3. 顶层设计。顶层设计不同于规划。规划是解决“布局问题”,顶层设计是解决“如何干的问题”。搞好信息化建设顶层设计的同时,5-10年的建设规划随之而出。做到统一架构、统一布局。解决了这个问题就解决了“纲”的问题,纲举则目张。也解决了科学的问题,不论是任何时期、任何人、任何团队都得尊重科学和客观规律,分期实施农科院的信息化建设。
    4. 跨越发展。做到内容设计前瞻。如科研协同环境、虚拟环境、高性能计算环境等;任务分步实施。按轻重缓急分步实施,按需微调,如为提高工作效率可全面建设电子政务系统,为追赶世界农业科研前沿可建立“动态思想库”;技术方法跨越。为了整体系统高继承性可实施IPV6和4G超前布局、有线和无线交汇、模块化结构设计、动态集成等技术,为了信息共享可研究建立资源本体、领域本体和任务本体。
(作者系农业科学农业信息研究所网络技术研究室主任、研究员、博士生导师)
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