李立睿　鄧仲華

摘要：文章從生態(tài)系統(tǒng)理論的角度總結(jié)了“互聯(lián)網(wǎng)+”與科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)的內(nèi)涵及其契合關(guān)系，據(jù)此分析了科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵及其要素之間的相互關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡述了科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的特征。最后探討了科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力形成機(jī)制、平衡調(diào)節(jié)機(jī)制以及互利耦合機(jī)制。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；科學(xué)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)生態(tài)；生態(tài)系統(tǒng)；運(yùn)行機(jī)制

中圖分類號(hào)：G250.73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11968/tsyqb.1003-6938.2016033

在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為企業(yè)創(chuàng)新的重要戰(zhàn)略資源，對(duì)于企業(yè)的持續(xù)性創(chuàng)新具有突出作用?？茖W(xué)數(shù)據(jù)更是如此，其作為研究活動(dòng)的重要成果產(chǎn)出，是推動(dòng)國(guó)家科技創(chuàng)新的重要驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，不僅推動(dòng)了信息環(huán)境的泛在化，而且加速了學(xué)科的交融以及科學(xué)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，并且引起了科研過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)的需求變得更加復(fù)雜化和多樣化。但是“互聯(lián)網(wǎng)+”相關(guān)思維模式和技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展與成熟，在很大程度上進(jìn)一步加速了科學(xué)數(shù)據(jù)的協(xié)同與創(chuàng)新，有利于數(shù)據(jù)開(kāi)放共享及知識(shí)持續(xù)創(chuàng)新。本文從“互聯(lián)網(wǎng)+”的視角對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)和影響進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步構(gòu)建了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)。

1.“互聯(lián)網(wǎng)+”與科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的概念

“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)質(zhì)上是通過(guò)依托互聯(lián)網(wǎng)與其他領(lǐng)域或產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深度化跨界融合，推動(dòng)其效率提升和組織變革，以此實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。在這一過(guò)程中，“互聯(lián)網(wǎng)+”極大促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)的在線化、互聯(lián)化和融合化，進(jìn)而形成了一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)化數(shù)據(jù)集合體。此外，互聯(lián)網(wǎng)具有開(kāi)放、平等、透明等特性，這也促使數(shù)據(jù)能夠在產(chǎn)業(yè)內(nèi)部進(jìn)行最大限度的流動(dòng)、共享、融合以及創(chuàng)造性的應(yīng)用，提升了產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)增值和增效。從系統(tǒng)的角度來(lái)看，“互聯(lián)網(wǎng)+”作為一種新型的創(chuàng)新理念，能夠以泛在互聯(lián)、跨界融合的方式，有效的將整個(gè)產(chǎn)業(yè)構(gòu)建成一個(gè)開(kāi)放化的數(shù)據(jù)生態(tài)體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和服務(wù)轉(zhuǎn)型。

生態(tài)系統(tǒng)是指生物有機(jī)體與其無(wú)機(jī)自然環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)合，一方面，生物有機(jī)體是各種生態(tài)種群的集合，既能夠適應(yīng)無(wú)機(jī)環(huán)境，又能夠?qū)o(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)行一定的改造；另一方面，無(wú)機(jī)環(huán)境是生物有機(jī)體存在的物質(zhì)基礎(chǔ)，其條件狀態(tài)直接影響生物有機(jī)體的分布特性和種群多樣性。因此，生物有機(jī)體與自然環(huán)境之間相互聯(lián)系、相互制約、有規(guī)律地組合在一起，并保持不斷運(yùn)動(dòng)和變化。通過(guò)能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息流動(dòng)，在自然界中構(gòu)成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的自然體。科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)是以科學(xué)數(shù)據(jù)為中心，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)、信息庫(kù)和知識(shí)庫(kù)等形式，作為科學(xué)數(shù)據(jù)流動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，在特定科研環(huán)境下，由系統(tǒng)中的科研人員、團(tuán)隊(duì)和組織等知識(shí)載體作為該生態(tài)系統(tǒng)基本骨架，以知識(shí)創(chuàng)新為目標(biāo)，借助相應(yīng)的研究方法或工具，促進(jìn)科學(xué)數(shù)據(jù)在不同科研人員之間的流動(dòng)、再生、利用和增值。

2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的契合性

科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)主要涵蓋了不同層次（單個(gè)科研人員、科研小組、科研組織）的數(shù)據(jù)主體和不同性質(zhì)（科研成果數(shù)據(jù)、科研過(guò)程描述數(shù)據(jù)、科研原始數(shù)據(jù)）的科學(xué)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)主體通過(guò)利用不同的工具，采用不同的交流形式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合和創(chuàng)新，而“互聯(lián)網(wǎng)+”作為一種新型的思維模式和技術(shù)變革，能夠有效促進(jìn)科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同演化。

（1）“互聯(lián)網(wǎng)+”加速了科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的互聯(lián)化。一方面，互聯(lián)網(wǎng)能夠有效加強(qiáng)科學(xué)數(shù)據(jù)的互聯(lián)化，有利于科學(xué)數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)化的形成，從而促進(jìn)了科學(xué)數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享；另一方面，互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，使科研人員之問(wèn)的交流與合作能夠跨越時(shí)空，極大的克服了時(shí)間和地域的限制，這樣，不同物理位置的科研團(tuán)隊(duì)能夠根據(jù)各自的科研需求，有效地進(jìn)行交流，提升自身科學(xué)數(shù)據(jù)的運(yùn)用與分析能力，促進(jìn)科研資源的高效配置。

（2）“互聯(lián)網(wǎng)+”加速了科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的融合化。科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)典型的開(kāi)放化耗散系統(tǒng)，需要不斷與系統(tǒng)外部環(huán)境保持?jǐn)?shù)據(jù)、信息和知識(shí)等物質(zhì)交換活動(dòng)。在交換過(guò)程中，從外界輸入的物質(zhì)形成系統(tǒng)的負(fù)熵流，抵消系統(tǒng)本身因熵過(guò)度增加而呈現(xiàn)的無(wú)序狀態(tài)，從而維持系統(tǒng)新的有序狀態(tài)。因此，互聯(lián)網(wǎng)為科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)與外界的互聯(lián)互通提供保障的同時(shí)，極大促進(jìn)了系統(tǒng)與外部科學(xué)數(shù)據(jù)的融合，加快了以科研人員為載體的知識(shí)輸入，從而能夠迅速形成負(fù)熵流，使科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)快速向有序化方向演化。

（3）“互聯(lián)網(wǎng)+”加速了科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同化?？茖W(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中各組成要素之間相互作用，相互協(xié)調(diào)的結(jié)果。當(dāng)前，學(xué)科知識(shí)的交融使得科研人員和科研資源的協(xié)作變得更加重要，“互聯(lián)網(wǎng)+”充分將互聯(lián)網(wǎng)與各種資源相結(jié)合，使這些資源能夠在系統(tǒng)內(nèi)部和外部進(jìn)行快速的流動(dòng)和交換，促進(jìn)了科研過(guò)程中的人員和資源的協(xié)同，加速了知識(shí)的創(chuàng)新進(jìn)度。

“互聯(lián)網(wǎng)+”不僅是一種技術(shù)的變革，更是一種思維模式的轉(zhuǎn)變，對(duì)于科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)化具有不可替代的作用。此外，“互聯(lián)網(wǎng)+”也強(qiáng)調(diào)了以系統(tǒng)的觀點(diǎn)看待關(guān)聯(lián)化科學(xué)數(shù)據(jù)的變化，從整個(gè)科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)來(lái)分析其在整個(gè)科研過(guò)程中的演變過(guò)程。因此，“互聯(lián)網(wǎng)+”與科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)具有相當(dāng)緊密的契合性。

3.“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)

3.1“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵

與自然生態(tài)系統(tǒng)類似，科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)具有完整結(jié)構(gòu)的開(kāi)放化動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，根據(jù)不同的研究項(xiàng)目和研究問(wèn)題，可以形成規(guī)模不同、形態(tài)各異的生態(tài)系統(tǒng)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”理念和技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了科學(xué)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、管理、分析、共享和服務(wù)等一系列相關(guān)形態(tài)的轉(zhuǎn)型。因此，“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)是在充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，利用互聯(lián)網(wǎng)思維，以生態(tài)化的系統(tǒng)觀來(lái)分析科學(xué)數(shù)據(jù)整個(gè)生命周期的演化過(guò)程，以此將科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中各要素（如科研人員、科研工具、科研設(shè)備、組織文化、政策制度等）及其相互關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化配置，促使科學(xué)數(shù)據(jù)價(jià)值的最大化，從而提升知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新效率（見(jiàn)圖1）。

科學(xué)研究的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是圍繞科學(xué)數(shù)據(jù)生命周期，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整合、挖掘、可視化以及再利用的過(guò)程。但是在不同科研個(gè)體、科研種群以及科研群落之間，科學(xué)數(shù)據(jù)的交換、互動(dòng)、競(jìng)爭(zhēng)和演化又是貫穿于整個(gè)科學(xué)數(shù)據(jù)生命周期的。如，一個(gè)科研個(gè)體所產(chǎn)生的結(jié)果化科學(xué)數(shù)據(jù)既可能作為其它種群或群落開(kāi)展研究的原始化數(shù)據(jù)，又可以成為自身所屬種群或群落內(nèi)部的派生化數(shù)據(jù)。

科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)就是利用生態(tài)學(xué)的理論與方法，借助“互聯(lián)網(wǎng)+”思維及其相關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，最大化地發(fā)揮科學(xué)數(shù)據(jù)價(jià)值的生態(tài)化系統(tǒng)。通過(guò)不同層面之間的相互影響、相互作用，協(xié)調(diào)整個(gè)科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的各要素，促使其不斷演進(jìn)和優(yōu)化，同時(shí)作用于科學(xué)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)主體以及數(shù)據(jù)環(huán)境。進(jìn)而促進(jìn)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新，推動(dòng)科學(xué)數(shù)據(jù)資源的利用更趨于生態(tài)化、有序化和高效化，在一定程度上賦予科學(xué)數(shù)據(jù)以生命體的特征，即形成有機(jī)科學(xué)數(shù)據(jù)體、自組織科學(xué)數(shù)據(jù)體和進(jìn)化科學(xué)數(shù)據(jù)體。

科研人員作為科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的主體，既表現(xiàn)出人本化的生態(tài)系統(tǒng)特征，同時(shí)也具有其特殊性質(zhì)。作為一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建應(yīng)當(dāng)以研究問(wèn)題的差異化為導(dǎo)向，進(jìn)而確立各要素的分布和關(guān)聯(lián)狀態(tài)，形成形態(tài)各異的科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)。因此，科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)是整個(gè)涉及科學(xué)研究過(guò)程及其與之相關(guān)的內(nèi)外部環(huán)境的有序集合系統(tǒng)，盡管不同層面的構(gòu)成要素、運(yùn)行機(jī)制各有區(qū)別，但是核心要素主要包括科學(xué)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)主體和數(shù)據(jù)環(huán)境。

（1）科學(xué)數(shù)據(jù)。從科學(xué)數(shù)據(jù)資源的利用角度來(lái)看，在科研人員的研究過(guò)程中，科學(xué)數(shù)據(jù)主要包括原始化科學(xué)數(shù)據(jù)、派生化科學(xué)數(shù)據(jù)和結(jié)果化科學(xué)數(shù)據(jù)。其中原始化科學(xué)數(shù)據(jù)是科研人員在開(kāi)展研究活動(dòng)時(shí)所收集，并即將用于分析處理的科學(xué)數(shù)據(jù)：派生化科學(xué)數(shù)據(jù)是科研人員在研究過(guò)程中，對(duì)原始化數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后，所產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)：結(jié)果化科學(xué)數(shù)據(jù)主要是指直接支持知識(shí)描述、知識(shí)發(fā)現(xiàn)和知識(shí)創(chuàng)新的科學(xué)數(shù)據(jù)。就如能量需要某種物質(zhì)作為載體一樣，科學(xué)數(shù)據(jù)也是依附于不同的數(shù)據(jù)載體之上的。而這三類科學(xué)數(shù)據(jù)通過(guò)借助互聯(lián)網(wǎng)，相互作用、緊密關(guān)聯(lián)，形成了科學(xué)數(shù)據(jù)的三層金字塔，共同構(gòu)成了科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，這也體現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+”的核心特征，將這些科學(xué)數(shù)據(jù)視為新的生產(chǎn)要素，并利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新的技術(shù)和基礎(chǔ)實(shí)施，形成整個(gè)科學(xué)數(shù)據(jù)資源的泛在互聯(lián)。以生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈層次的視角來(lái)進(jìn)行分析，此三層金字塔如同食物鏈結(jié)構(gòu)，底層的科學(xué)數(shù)據(jù)（即原始化科學(xué)數(shù)據(jù)）類似于食物鏈中最底層的綠色植物，中間層的數(shù)據(jù)（即派生化科學(xué)數(shù)據(jù)）可類比為這條鏈上的植食性動(dòng)物，頂層的數(shù)據(jù)（即結(jié)果化科學(xué)數(shù)據(jù)）可類比為鏈上的肉食性動(dòng)物，而這三層科學(xué)數(shù)據(jù)之間底層數(shù)據(jù)向高層數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化率可類比為食物鏈中各級(jí)的傳遞效率。而在不考慮科學(xué)數(shù)據(jù)的增值，單從數(shù)據(jù)量的角度來(lái)看，當(dāng)頂層結(jié)果化科學(xué)數(shù)據(jù)增加一個(gè)數(shù)量級(jí)時(shí)，在中間層的數(shù)據(jù)會(huì)增加幾倍或者幾十倍，甚至上百倍的數(shù)量級(jí)，而在最底層支持上層的原始化科學(xué)數(shù)據(jù)則會(huì)增加得更多。

（2）數(shù)據(jù)主體。在一定程度上，科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)人工控制的生態(tài)化系統(tǒng)?？蒲腥藛T是科學(xué)數(shù)據(jù)的主體。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中生物成分的劃分規(guī)則，可以將以知識(shí)載體為核心的科研人員劃分為科研個(gè)體、科研種群和科研群落?？蒲袀€(gè)體是科學(xué)數(shù)據(jù)收集、分析和利用的基本單位，是擁有特定科學(xué)數(shù)據(jù)能力的單一科研人員。科研人員的知識(shí)水平、學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知能力等指標(biāo)是影響科學(xué)數(shù)據(jù)能力的重要因素。不同的科研個(gè)體之間通過(guò)組建不同規(guī)模的科研群體，能夠有利于最大化發(fā)揮科學(xué)數(shù)據(jù)的價(jià)值，便形成了科研種群?？蒲蟹N群通常只是具有共同目標(biāo)的科研個(gè)體組成的集合體。而科研群落是圍繞重大科研問(wèn)題或難題，由多個(gè)科研種群組成的具有特定功能的種群集合，是完成某類特定復(fù)雜功能的高級(jí)生態(tài)單位。此外，任何一個(gè)科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中的科研種群不是孤立存在的，可以與其他數(shù)據(jù)種群一起形成數(shù)據(jù)群落，并通過(guò)合作競(jìng)爭(zhēng)的方式，擔(dān)任特定功能的角色。因此，通過(guò)依托互聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)不同數(shù)據(jù)主體的數(shù)據(jù)需求，可以將不同層次的數(shù)據(jù)主體進(jìn)行全面感知，形成互聯(lián)互通的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，真正實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空、跨平臺(tái)的立體化融合與協(xié)同。如隨著傳感器和個(gè)人智能化設(shè)備的運(yùn)用，可以實(shí)時(shí)化發(fā)現(xiàn)和追蹤數(shù)據(jù)主體的偏好、心理、行為等情景知識(shí)，為全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)人人互聯(lián)提供基礎(chǔ)。

（3）數(shù)據(jù)環(huán)境。對(duì)于科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)而言，數(shù)據(jù)環(huán)境是科研個(gè)體、科研種群和科研群落所處的環(huán)境?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”已經(jīng)作為國(guó)家的一項(xiàng)重要行動(dòng)戰(zhàn)略，并成為了一種新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，在這一重要背景下，對(duì)整個(gè)科研環(huán)境產(chǎn)生了深刻的變化，促使數(shù)據(jù)環(huán)境逐漸轉(zhuǎn)向基于互聯(lián)網(wǎng)思維來(lái)制定新體制、新機(jī)制和新政策。其中主要涵蓋了三個(gè)層面，即微觀環(huán)境、中觀環(huán)境和宏觀環(huán)境。在微觀環(huán)境層面，科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)是以科研個(gè)體所處環(huán)境為核心，比如針對(duì)科研個(gè)體的直接化的激勵(lì)措施、個(gè)性化的保障制度、定制化的技術(shù)支持等專門(mén)為其營(yíng)造的私人環(huán)境，如通過(guò)為科研個(gè)體定制云、網(wǎng)、端一體化的數(shù)字化、智能化的研究環(huán)境（如移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等），為科研工作的順利推進(jìn)提供支撐：在中觀環(huán)境層面，是以科研種群為基本單位，針對(duì)整個(gè)科研種群的團(tuán)隊(duì)文化、組織制度、硬件平臺(tái)等環(huán)境，例如在為科研團(tuán)隊(duì)提供以“互聯(lián)網(wǎng)+”為基礎(chǔ)設(shè)施的跨平臺(tái)服務(wù)的同時(shí)，積極營(yíng)造一種基于互聯(lián)網(wǎng)思維的協(xié)同合作模式，同時(shí)為保障這一模式的形式提供政策支持。中觀環(huán)境更為關(guān)注以科研團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)的整體科學(xué)數(shù)據(jù)能力的環(huán)境支持：在宏觀環(huán)境層面，主要涉及對(duì)規(guī)模龐大和關(guān)系復(fù)雜的數(shù)據(jù)群落所處環(huán)境，如社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境、國(guó)家政策環(huán)境、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等。如今，“互聯(lián)網(wǎng)+”作為一種經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新常態(tài)，對(duì)于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性的調(diào)整和實(shí)施具有重要的推動(dòng)作業(yè)，這也影響著全部科研活動(dòng)的研究方向和研究進(jìn)程。

在數(shù)據(jù)環(huán)境的支持下，各層級(jí)的數(shù)據(jù)主體可以形成完整的科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)鏈和生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。在不同類型的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，盡管不同層級(jí)的數(shù)據(jù)主體進(jìn)行科學(xué)數(shù)據(jù)交換、共享和融合的內(nèi)容和目標(biāo)不盡相同，但是通過(guò)借助“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，以互動(dòng)協(xié)同的方式進(jìn)行相互作用，最終協(xié)調(diào)不同的科研個(gè)體實(shí)現(xiàn)科學(xué)數(shù)據(jù)價(jià)值的最大化。在科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)主體與數(shù)據(jù)環(huán)境通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)不斷進(jìn)行資源的交換。一方面，數(shù)據(jù)環(huán)境為數(shù)據(jù)主體提供了成長(zhǎng)、成熟與創(chuàng)新所需的各項(xiàng)資源：另一方面，數(shù)據(jù)主體通過(guò)知識(shí)創(chuàng)造活動(dòng)來(lái)影響數(shù)據(jù)環(huán)境。與此同時(shí)，科研群落在科學(xué)數(shù)據(jù)環(huán)境中，通過(guò)平衡自身數(shù)據(jù)能力和數(shù)據(jù)需求，進(jìn)行不斷的調(diào)整和控制，從而動(dòng)態(tài)化尋求新的系統(tǒng)生態(tài)位。

3.2“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的特征

在自然界中，生態(tài)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵是能量在系統(tǒng)不同層級(jí)問(wèn)的循環(huán)更迭。通過(guò)新陳代謝的方式，將舊物質(zhì)轉(zhuǎn)化為新物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的進(jìn)化。對(duì)于科學(xué)數(shù)據(jù)，知識(shí)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新的過(guò)程實(shí)質(zhì)上也是科學(xué)數(shù)據(jù)的不斷進(jìn)化、動(dòng)態(tài)演變的結(jié)果，而“互聯(lián)網(wǎng)+”進(jìn)一步加速和優(yōu)化了這種以科學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的新陳代謝過(guò)程，因此，科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)具有自身顯著的特征。

（1）科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)放多樣性。在自然生態(tài)系統(tǒng)中，物種的多樣性是環(huán)境選擇和物種進(jìn)化的前提?？茖W(xué)數(shù)據(jù)的開(kāi)放多樣是知識(shí)創(chuàng)新的前提，也是生態(tài)系統(tǒng)不斷演化的必要條件。一方面，生態(tài)系統(tǒng)對(duì)外具有一定的開(kāi)放性，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，數(shù)據(jù)主體能夠快速的與外界環(huán)境和其他系統(tǒng)建立聯(lián)系，在以科學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的交流過(guò)程中，通過(guò)對(duì)外部數(shù)據(jù)進(jìn)行理解、吸收和融合，能夠?qū)⒆陨硐到y(tǒng)內(nèi)部的科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)一步豐富化，從而體現(xiàn)出系統(tǒng)內(nèi)部的科學(xué)數(shù)據(jù)多樣化：另一方面，與自然界的食物鏈類似，不同的數(shù)據(jù)主體之間通過(guò)基于互聯(lián)網(wǎng)的科學(xué)數(shù)據(jù)鏈的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)價(jià)值的轉(zhuǎn)化，而數(shù)據(jù)主體由于分工不同、職責(zé)各異，對(duì)于科學(xué)數(shù)據(jù)鏈中的處理方法和過(guò)程不同，因此，這樣導(dǎo)致了科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的多樣化。

（2）科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)協(xié)同性。在自然生態(tài)系統(tǒng)中，外界環(huán)境的變化以及生存資源的不足迫使物種之間產(chǎn)生不斷的競(jìng)爭(zhēng)。但是這種競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制是對(duì)物種的一種選擇過(guò)程，有利于生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化。在一定程度上，較高程度的科學(xué)數(shù)據(jù)多樣性可能觸發(fā)生態(tài)系統(tǒng)的不確定性因素，因?yàn)椴煌臄?shù)據(jù)主體（包括科研個(gè)體、科研種群和科研群落）掌握著各自的科學(xué)數(shù)據(jù)資源，然而不同類別、來(lái)源和特征的科學(xué)數(shù)據(jù)（包括原始化科學(xué)數(shù)據(jù)、派生化科學(xué)數(shù)據(jù)和結(jié)果化科學(xué)數(shù)據(jù)）可能存在冗余，甚至沖突，需要數(shù)據(jù)主體通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)其進(jìn)行反復(fù)的對(duì)比、判斷、分析、融合和拓展，才能確定最終科學(xué)數(shù)據(jù)，而這一過(guò)程就是數(shù)據(jù)主體之間為所擁有的科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)化的過(guò)程。另外，在泛在互聯(lián)網(wǎng)的影響下，不同的數(shù)據(jù)主體即使在應(yīng)對(duì)同一研究問(wèn)題，為了能夠獲得更多的科學(xué)數(shù)據(jù)主動(dòng)權(quán)，這些數(shù)據(jù)主體之間也會(huì)產(chǎn)生以互聯(lián)互通的科學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的競(jìng)爭(zhēng)形式。與自然生態(tài)系統(tǒng)一樣，有競(jìng)爭(zhēng)就有合作，由于數(shù)據(jù)主體具有個(gè)體異質(zhì)性，使得數(shù)據(jù)主體之間的互動(dòng)合作成為可能。在協(xié)同過(guò)程中，數(shù)據(jù)主體通過(guò)達(dá)成合作聯(lián)盟，形成具有特定功能的有機(jī)整體，通過(guò)利用互聯(lián)網(wǎng)將不同的科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，進(jìn)而優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提升科學(xué)數(shù)據(jù)的變異速率，從而達(dá)到數(shù)據(jù)主體的共同進(jìn)化。

4.“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制

運(yùn)行機(jī)制是指在系統(tǒng)有規(guī)律的運(yùn)行過(guò)程中，影響這種運(yùn)行的各因素結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系，以及這些因素產(chǎn)生影響、發(fā)揮功能的作用過(guò)程和作用原理及其運(yùn)行方式。因此，科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制就是要研究系統(tǒng)的各要素關(guān)系及其具體的運(yùn)行方式。從“互聯(lián)網(wǎng)+”的視角充分理解和掌握系統(tǒng)中的各類運(yùn)行機(jī)制，能夠引導(dǎo)科學(xué)數(shù)據(jù)主體發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的缺陷，有的放矢地對(duì)其內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行逐步完善，最終解決科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的失衡問(wèn)題。

4.1動(dòng)力形成機(jī)制

科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)是在不斷地維持系統(tǒng)平衡發(fā)展過(guò)程中逐步形成的。隨著學(xué)科間不斷的交融，科學(xué)研究第四范式研究模式的發(fā)展日趨成熟，科學(xué)數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)已經(jīng)隨著數(shù)據(jù)主體的活躍而迅速擴(kuò)散，首先是數(shù)據(jù)種群或數(shù)據(jù)群落內(nèi)部的互動(dòng)，相對(duì)雜亂無(wú)序、復(fù)雜多樣的數(shù)據(jù)在不斷生成，當(dāng)原始數(shù)據(jù)量達(dá)到一定程度，數(shù)據(jù)主體便利用相應(yīng)的工具進(jìn)行數(shù)據(jù)的清洗、關(guān)聯(lián)和融合。在研究過(guò)程中，通過(guò)以科學(xué)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行知識(shí)發(fā)現(xiàn)，而此時(shí)對(duì)于科學(xué)數(shù)據(jù)的共享與層級(jí)交流是知識(shí)創(chuàng)新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因?yàn)閿?shù)據(jù)主體在不同的學(xué)科視角，對(duì)于初步的知識(shí)發(fā)現(xiàn)具有不同的認(rèn)知。隨著科學(xué)數(shù)據(jù)分析挖掘的逐步深入，更多的數(shù)據(jù)主體通過(guò)借助互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的整合，引導(dǎo)其進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)之中，由于組織制度或團(tuán)隊(duì)文化等因素，不同的數(shù)據(jù)主體可能在圍繞科學(xué)數(shù)據(jù)的分析處理過(guò)程中發(fā)生分歧，甚至沖突，進(jìn)而導(dǎo)致科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的失衡，但是在系統(tǒng)演化過(guò)程中，主導(dǎo)科學(xué)數(shù)據(jù)的一些宏觀、中觀或微觀的安全機(jī)制、監(jiān)督機(jī)制和制約機(jī)制的不斷完善，其能動(dòng)性的發(fā)揮將引導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向平衡，向積極的方向發(fā)展。

4.2平衡調(diào)節(jié)機(jī)制

科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的、復(fù)雜的系統(tǒng)，其系統(tǒng)內(nèi)部及系統(tǒng)之間通過(guò)科學(xué)數(shù)據(jù)交流共享發(fā)生聯(lián)系，其運(yùn)行的能量來(lái)自于各組成要素之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互動(dòng)，其中不僅是科學(xué)數(shù)據(jù)主體之間，還包括數(shù)據(jù)主體和數(shù)據(jù)環(huán)境之間的互聯(lián)互動(dòng)。在對(duì)某一科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行研究的過(guò)程中，不同的數(shù)據(jù)主體通過(guò)互動(dòng)溝通，甚至爭(zhēng)論，以此促進(jìn)科學(xué)數(shù)據(jù)的演化和變異，其中不同類型的數(shù)據(jù)主體之間可以圍繞各自不同層次的科學(xué)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的協(xié)同和拓展，以此促進(jìn)知識(shí)發(fā)現(xiàn)，例如，一個(gè)科研種群所產(chǎn)生的結(jié)果化數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行廣泛的推送，既能夠作為其他數(shù)據(jù)種群的派生化數(shù)據(jù)，又可作為其他數(shù)據(jù)種群的原始化數(shù)據(jù)，從而促進(jìn)科學(xué)數(shù)據(jù)的發(fā)展和創(chuàng)新，這樣數(shù)據(jù)循環(huán)機(jī)制充分保證了種群內(nèi)部和種群之間的合作和數(shù)據(jù)共享，也是對(duì)各數(shù)據(jù)主體關(guān)系進(jìn)行調(diào)控的主要方法和手段，因此，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的科學(xué)數(shù)據(jù)交叉循環(huán)互動(dòng)機(jī)制是科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)存在和平衡運(yùn)行的基礎(chǔ)。

科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)某一數(shù)據(jù)主體的進(jìn)入或退出、外部環(huán)境的不確定性均能破壞系統(tǒng)自身的穩(wěn)定與平衡。因此，從生態(tài)學(xué)視角，科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中通常出現(xiàn)關(guān)于系統(tǒng)構(gòu)成要素變化的變異和重組現(xiàn)象。而此時(shí)可以依靠系統(tǒng)由變異機(jī)制與重組機(jī)制組成的平衡調(diào)節(jié)機(jī)制，對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)。在變異機(jī)制層面，數(shù)據(jù)主體和數(shù)據(jù)環(huán)境因素的共同作用是導(dǎo)致科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)變異的主因，促進(jìn)和制約著生態(tài)系統(tǒng)變異的進(jìn)一步發(fā)生。而重組機(jī)制有助于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的升級(jí)與優(yōu)化，適應(yīng)能力與競(jìng)爭(zhēng)力的整體提升。此外，“互聯(lián)網(wǎng)+”使得虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的邊界越來(lái)越模糊，這樣重組機(jī)制可以將規(guī)模較小的數(shù)據(jù)主體以實(shí)體或虛擬化方式嵌入到更大規(guī)模的數(shù)據(jù)主體中，以此彌補(bǔ)大規(guī)模數(shù)據(jù)主體功能的不完備性，進(jìn)而發(fā)揮小規(guī)模數(shù)據(jù)主體靈活機(jī)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，這有助于優(yōu)化科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。

4.3互利耦合機(jī)制

互利耦合機(jī)制是數(shù)據(jù)主體內(nèi)部或主體之間進(jìn)行溝通的一種方式，數(shù)據(jù)主體為了實(shí)現(xiàn)自身科學(xué)數(shù)據(jù)價(jià)值最大化而形成的一種相互依賴、共同生存的協(xié)同運(yùn)行狀態(tài)。以“互聯(lián)網(wǎng)+”為基礎(chǔ)，面向科學(xué)數(shù)據(jù)的共享互聯(lián)，不僅能夠促進(jìn)數(shù)據(jù)主體創(chuàng)新能力的提升，而且還有助于數(shù)據(jù)主體從單一生存模式向群體協(xié)作式的研究聯(lián)盟模式轉(zhuǎn)型。在科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中。不同的科研人員之間通過(guò)合作共贏的方式，提升其環(huán)境的適應(yīng)能力。尤其在對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用過(guò)程中，由于數(shù)據(jù)量巨大，關(guān)系復(fù)雜，而“互聯(lián)網(wǎng)+”能夠快速促進(jìn)科學(xué)數(shù)據(jù)的泛在互聯(lián)和動(dòng)態(tài)融合，可以在短期內(nèi)構(gòu)建一個(gè)面向科學(xué)數(shù)據(jù)知識(shí)特征的連通空間，從而形成數(shù)據(jù)主體間的互利合作、協(xié)同創(chuàng)新的耦合關(guān)系，而這些連通空間的關(guān)聯(lián)性節(jié)點(diǎn)可能是科學(xué)數(shù)據(jù)屬性、科學(xué)數(shù)據(jù)需求、科學(xué)數(shù)據(jù)特征，甚至是數(shù)據(jù)主體的知識(shí)儲(chǔ)備和技能。因此，在科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中，面向數(shù)據(jù)主體的共生耦合機(jī)制主要體現(xiàn)在以下方面：（1）不同科研個(gè)體之間產(chǎn)生的耦合關(guān)系；（2）同一數(shù)據(jù)種群內(nèi)部科研人員之間產(chǎn)生的耦合關(guān)系；（3）不同數(shù)據(jù)種群之間科研人員之間產(chǎn)生的耦合關(guān)系；（4）不同科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)之間，由于環(huán)境變化，科研人員產(chǎn)生的臨時(shí)耦合關(guān)系。這種耦合關(guān)系是建立在雙方需求匹配的基礎(chǔ)之上，通過(guò)協(xié)作來(lái)完成科學(xué)數(shù)據(jù)分析和處理。

5.結(jié)語(yǔ)

“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的發(fā)展，改變了科學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)生、分析、管理和交流的方式，給科學(xué)研究帶來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。如今，知識(shí)發(fā)現(xiàn)與知識(shí)創(chuàng)新是以科學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，科學(xué)數(shù)據(jù)的演化和競(jìng)合，催生了科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)生。本文從生態(tài)學(xué)的視角，對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，通過(guò)對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中各要素相互關(guān)系進(jìn)行梳理，得出了科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制，以此為科學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展提供支持?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”通過(guò)與科學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)合，為各數(shù)據(jù)主體之間的互相合作、互相協(xié)調(diào)提供了方便，同時(shí)對(duì)科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)全方位、多角度的優(yōu)化提供了有效的解決方案，在整個(gè)產(chǎn)學(xué)研過(guò)程中，促使科學(xué)數(shù)據(jù)價(jià)值的最大化發(fā)揮提供了新的研究思路。