0 引言

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)和數(shù)據(jù)密集型科研環(huán)境形成，科學(xué)研究從重視結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)程與結(jié)果并重，科研過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作用和價(jià)值凸顯，數(shù)字工具、數(shù)據(jù)平臺(tái)成為了科研人員開展工作的必備條件，數(shù)字化科研成為學(xué)術(shù)研究的主要特征和發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)字化科研的領(lǐng)域也從天文、環(huán)境、地球、生物科學(xué)領(lǐng)域擴(kuò)大到社會(huì)、歷史等人文領(lǐng)域。在這種環(huán)境下，數(shù)字學(xué)術(shù)（Digital Scholarship）的概念應(yīng)運(yùn)而生。由于尚未完全成熟，數(shù)字學(xué)術(shù)的內(nèi)涵與外延仍在不斷演變與擴(kuò)充，目前學(xué)界尚未對(duì)其定義形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。華盛頓大學(xué)將數(shù)字學(xué)術(shù)定義為廣泛利用數(shù)字媒體獨(dú)特能力提供的一種或多種教學(xué)和研究新可能性的學(xué)術(shù)活動(dòng)

。印第安納大學(xué)普渡分校圖書館認(rèn)為數(shù)字學(xué)術(shù)包含構(gòu)建（building）、創(chuàng)造（creating）和利用（using）3個(gè)方面，構(gòu)建是指為了進(jìn)一步研究和分析而進(jìn)行數(shù)字化館藏建設(shè)，創(chuàng)造是指為館藏建設(shè)、分析和研究館藏而創(chuàng)建適當(dāng)?shù)墓ぞ吆头?wù)，利用則是指利用數(shù)字館藏和分析工具來(lái)產(chǎn)生新的知識(shí)產(chǎn)品

。曾熙，王曉光將數(shù)字學(xué)術(shù)定義為利用數(shù)字技術(shù)與方法介入學(xué)術(shù)研究全過(guò)程的新型研究模式

。

圖書館以文化傳承為已任，擁有豐富的信息資源，專注于資源的組織、檢索和管理，配備了數(shù)字展示、保存、出版及開放獲取和數(shù)據(jù)管理的軟硬件環(huán)境，與數(shù)字學(xué)術(shù)具有天然的聯(lián)系

。一方面，圖書館是數(shù)字學(xué)術(shù)的孵化器，能夠?yàn)閿?shù)字學(xué)術(shù)的理念推廣、研究討論與實(shí)踐探索提供良好的人才、空間、設(shè)施設(shè)備等條件；另一方面，數(shù)字學(xué)術(shù)是圖書館的新引擎，為圖書館的發(fā)展創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型與變革提供新的機(jī)會(huì)

。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究主要集中在后一方面，即圖書館圍繞數(shù)字學(xué)術(shù)如何實(shí)現(xiàn)服務(wù)創(chuàng)新和空間變革方面，比如劉茲恒和涂志芳對(duì)數(shù)字學(xué)術(shù)環(huán)境下學(xué)術(shù)圖書館發(fā)展新形態(tài)進(jìn)行了全面總結(jié)

，鄧靈斌對(duì)美國(guó)圖書館界數(shù)字學(xué)術(shù)服務(wù)的實(shí)踐進(jìn)行了分析

，鄂麗君對(duì)美國(guó)研究圖書館協(xié)會(huì)的數(shù)字學(xué)術(shù)支持教育活動(dòng)進(jìn)行了考察

，宋家梅等對(duì)英國(guó)和愛爾蘭研究型圖書館的數(shù)字學(xué)術(shù)服務(wù)進(jìn)行了調(diào)研

，鄂麗君

和黃曉軍

都對(duì)高校圖書館數(shù)字學(xué)術(shù)空間建設(shè)問(wèn)題進(jìn)行了探討。有關(guān)圖書館如何發(fā)揮數(shù)字學(xué)術(shù)孵化器作用的研究尚不多見。鑒于此，本研究從當(dāng)好孵化器這一視角，分析總結(jié)圖書館推動(dòng)數(shù)字學(xué)術(shù)發(fā)展的實(shí)踐，即圖書館如何能夠，并確實(shí)為數(shù)據(jù)管理、分析、可視化和監(jiān)管提供基礎(chǔ)設(shè)施，教育和服務(wù)以促進(jìn)數(shù)字學(xué)術(shù)發(fā)展的方式。

ESR檢測(cè)：空腹采集患者靜脈血，1.6 mL靜脈血加入到0.4 mL含109 mmol/L枸櫞酸鈉溶液的真空管中，混合均勻后放入Monitor-100型自動(dòng)紅細(xì)胞沉降率分析儀（美國(guó)Monitor公司產(chǎn)品）的檢測(cè)位，靜置30 min后自動(dòng)報(bào)告結(jié)果。正常值參考范圍：1～20 mm/h。

1 開發(fā)適用于跨學(xué)科研究的數(shù)據(jù)服務(wù)

隨著從事跨學(xué)科研究的科研人員和學(xué)生開始探索新興技術(shù)（例如機(jī)器學(xué)習(xí)、容器化和高性能計(jì)算）在學(xué)術(shù)研究中的應(yīng)用，許多研究圖書館建立了數(shù)字學(xué)術(shù)計(jì)劃，以支持科研人員應(yīng)對(duì)研究方法的轉(zhuǎn)變。學(xué)術(shù)和研究圖書館是數(shù)據(jù)活動(dòng)天然的合作伙伴，圖書館員擁有在整個(gè)生命周期中管理數(shù)據(jù)所需的學(xué)科、信息管理和技術(shù)知識(shí)，可以說(shuō)，在數(shù)據(jù)服務(wù)方面也具有天然的優(yōu)勢(shì)。但由于圖書館數(shù)據(jù)服務(wù)受多種因素影響，包括對(duì)人文和社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)研究的日益重視，以及對(duì)將數(shù)據(jù)視為資產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)的需求等，因此，圖書館還需在開發(fā)適用于跨學(xué)科研究的數(shù)據(jù)服務(wù)方面，從以下三個(gè)方面具體體現(xiàn)。

1.1 收集和許可用于學(xué)術(shù)分析的數(shù)據(jù)集

數(shù)據(jù)是數(shù)字學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)，從傳感器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連續(xù)生成的海量數(shù)據(jù)集，到大量的文本數(shù)據(jù)，再到精心收集和監(jiān)管的圖像集。與數(shù)字學(xué)術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)，許多圖書館將可用于挖掘和分析的授權(quán)數(shù)據(jù)集納入其館藏范圍，精心設(shè)置對(duì)公開可用數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限，并對(duì)數(shù)據(jù)使用和重用有關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題給予指導(dǎo)。圖書館可以利用其信息管理專業(yè)知識(shí)及其與供應(yīng)商的關(guān)系，提供用于挖掘和分析的（大）數(shù)據(jù)館藏，并促進(jìn)對(duì)專有或敏感數(shù)據(jù)的獲取。例如，在紐約大學(xué)（New York University），整個(gè)大學(xué)中數(shù)據(jù)科學(xué)的發(fā)展影響到了圖書館的館藏，紐約大學(xué)圖書館購(gòu)買了更多供應(yīng)商產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集，以滿足用戶對(duì)大數(shù)據(jù)的需求（例如大型社交媒體數(shù)據(jù)），并將API集成到其館藏和發(fā)現(xiàn)環(huán)境中

。與此同時(shí)，許多圖書館已經(jīng)承擔(dān)起了談判和解釋許可，以允許對(duì)圖書館館藏進(jìn)行內(nèi)容挖掘的角色

。

在許多機(jī)構(gòu)中，研究計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)正逐漸從本地?cái)?shù)據(jù)中心遷移到云

。云計(jì)算可促進(jìn)分布式團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作，并為無(wú)法訪問(wèn)本地計(jì)算資源的科研人員提供解決方案。但是，它也帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)。存儲(chǔ)在商業(yè)云中的數(shù)據(jù)不再完全由科研人員控制，容易受到黑客入侵或?yàn)?zāi)難性損失的影響。根據(jù)所使用的特定服務(wù)，科研人員也可能會(huì)授予第三方獲取或使用其數(shù)據(jù)的權(quán)限。無(wú)論是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云中還是本地?cái)?shù)據(jù)中心中，托管數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)基礎(chǔ)設(shè)施的圖書館必須考慮網(wǎng)絡(luò)的安全性。

跨機(jī)構(gòu)研究圖書館計(jì)劃（Cross-institutional Research Library Initiatives）努力嘗試正式獲取大規(guī)模數(shù)據(jù)集以進(jìn)行學(xué)術(shù)分析的方法。例如，在2019年十大機(jī)構(gòu)利用其集體購(gòu)買力從Web of Science得到了每年13 TB的文獻(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)的授權(quán)許可。為了使十大園區(qū)的用戶均可以使用這一數(shù)據(jù)，由美國(guó)博物館和圖書館協(xié)會(huì)（Institute of Museum and Library Services，IMLS）資助的CADRE項(xiàng)目將原始數(shù)據(jù)處理到印第安納大學(xué)高性能計(jì)算中心的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中。完成后，CADRE將采用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式，提供多種格式的數(shù)據(jù)，包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和圖形數(shù)據(jù)庫(kù)格式以及平面表和本機(jī)格式，共享的和自定義/私有的計(jì)算資源，提供一個(gè)跨學(xué)科的平臺(tái)，一個(gè)用于共享和存儲(chǔ)查詢、算法、派生數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、工作流和可視化的空間

。

數(shù)據(jù)科學(xué)家、人文主義者和社會(huì)科學(xué)家越來(lái)越多地將圖書館館藏作為創(chuàng)建和發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的數(shù)據(jù)源。將圖書館館藏用于計(jì)算研究有很多潛在優(yōu)勢(shì)，它們通常包含高質(zhì)量的元數(shù)據(jù)，一些館藏是開放獲取的，對(duì)數(shù)據(jù)挖掘的限制少，并且許多館藏已經(jīng)使用機(jī)器可讀的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化處理。以Collections as Data為代表的一些項(xiàng)目，鼓勵(lì)文化遺產(chǎn)機(jī)構(gòu)認(rèn)真開發(fā)支持“計(jì)算驅(qū)動(dòng)的研究和教學(xué)”的數(shù)字館藏（許可、購(gòu)買和獨(dú)有的）和相關(guān)服務(wù)（例如研討會(huì)、咨詢、數(shù)字平臺(tái)）。圖書館可通過(guò)開發(fā)和實(shí)施從文本或其他媒體中提取數(shù)據(jù)，清理數(shù)據(jù)并以適合分析的數(shù)據(jù)庫(kù)或其他格式提供數(shù)據(jù)的過(guò)程，建立機(jī)器可讀的館藏?；贑ollections as Data框架，使館藏機(jī)器可操作，從而增加館藏的價(jià)值。猶他大學(xué)的圖書館員對(duì)《女人指數(shù)》（一家鹽湖城的報(bào)紙）的整個(gè)流程進(jìn)行了數(shù)字化處理，重點(diǎn)關(guān)注摩門教女性，開發(fā)了用于基于網(wǎng)絡(luò)查詢的數(shù)據(jù)挖掘工具，并提供了可下載的語(yǔ)料庫(kù)訪問(wèn)權(quán)限。通過(guò)繪制黑人摩門教徒的歷史，探索了將計(jì)算分析應(yīng)用于與其社區(qū)相關(guān)的數(shù)字化館藏材料的可行性

。

為了重現(xiàn)結(jié)果，科研人員不僅需要獲取有據(jù)可查的、公開可用的數(shù)據(jù)，還需要獲取用于處理和分析數(shù)據(jù)的代碼。獲取用于處理數(shù)據(jù)和生成結(jié)果的計(jì)算步驟與獲取數(shù)據(jù)本身一樣重要

。許多數(shù)據(jù)科研人員進(jìn)行探索性研究的電子實(shí)驗(yàn)室筆記本身并不支持廣泛的共享或發(fā)布數(shù)據(jù)。與同事共享時(shí)，電子實(shí)驗(yàn)室筆記對(duì)環(huán)境的依賴使行為無(wú)法預(yù)測(cè)。相同的代碼可能在不同的環(huán)境中產(chǎn)生不同的結(jié)果，或者無(wú)法完全計(jì)算出

。

1.2 開發(fā)支持?jǐn)?shù)據(jù)使用和重用的基礎(chǔ)設(shè)施

隨著資助機(jī)構(gòu)和出版商的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求的提高，以及有關(guān)數(shù)據(jù)共享研究的不斷深入，支持?jǐn)?shù)據(jù)共享和長(zhǎng)期保存的基礎(chǔ)設(shè)施需求也相應(yīng)增長(zhǎng)。圖書館維護(hù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)、學(xué)科存儲(chǔ)庫(kù)和通用存儲(chǔ)庫(kù)（例如figshare和Zenodo）迅速增加。但是，圖書館在數(shù)據(jù)管理服務(wù)上的投入遠(yuǎn)超過(guò)了對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的投入

。除了圖書館提供的有價(jià)值的數(shù)據(jù)管理計(jì)劃和咨詢服務(wù)外，學(xué)者也需要基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)支持各種格式的超大型、異構(gòu)、實(shí)時(shí)、聯(lián)網(wǎng)和復(fù)雜的數(shù)據(jù)集。他們希望基礎(chǔ)設(shè)施能夠促進(jìn)分布式協(xié)作、數(shù)據(jù)重用和長(zhǎng)期保存。但是，研究圖書館的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)并不總能符合這些期望。當(dāng)前的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)傾向于支持與論文相關(guān)的經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)集，而教師所需要的是一種活的有機(jī)體，一個(gè)不斷發(fā)展的數(shù)據(jù)庫(kù)。

為了實(shí)現(xiàn)協(xié)作，重用驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)正在利用工具減少與分布式團(tuán)隊(duì)和分散數(shù)據(jù)集一起工作所需的計(jì)算資源和花費(fèi)的精力。例如，iRODS數(shù)據(jù)管理軟件將其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源虛擬化，以便用戶無(wú)論在哪里，使用什么設(shè)備均可訪問(wèn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)虛擬化支持用戶跨系統(tǒng)查詢，而不需要下載到某一設(shè)備或在系統(tǒng)之間復(fù)制數(shù)據(jù)。

與許多針對(duì)數(shù)據(jù)存檔進(jìn)行了優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)不同，重用驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)旨在支持內(nèi)置分析工具，使數(shù)據(jù)與計(jì)算資源的共置，并實(shí)現(xiàn)持續(xù)協(xié)作，包括復(fù)雜的權(quán)限選項(xiàng)及地理位置分散團(tuán)隊(duì)的訪問(wèn)權(quán)限設(shè)置。使用和重用驅(qū)動(dòng)的存儲(chǔ)庫(kù)類似于一個(gè)熱鬧的車間，該車間配備了強(qiáng)大的工具來(lái)處理作為原材料的大數(shù)據(jù)集，而不是作為倉(cāng)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)中內(nèi)置可視化工具正成為流行功能。普渡大學(xué)（Purdue University）圖書館的科研數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)PURR通過(guò)將GIS服務(wù)器添加到其存儲(chǔ)庫(kù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，從而合并了地理空間數(shù)據(jù)可視化工具。Web映射功能可有效地使最終用戶在下載之前預(yù)覽數(shù)據(jù)集并確定其與研究興趣的相關(guān)性，而不需要查看和處理大量地理空間數(shù)據(jù)所需的專用軟件。弗吉尼亞大學(xué)（University of Virginia）圖書館與人文科學(xué)高級(jí)技術(shù)學(xué)院（Institute for Advanced Technology in the Humanities）合作，將這種方法應(yīng)用于3D數(shù)據(jù)，從而為存儲(chǔ)在Dataverse中的數(shù)據(jù)集創(chuàng)建了增強(qiáng)的接口，使用開源Web 3D瀏覽器3D Heritage Online（3DHOP）提供交互式3D模型供用戶在下載前瀏覽數(shù)據(jù)

。

強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的使用和重用，要求存儲(chǔ)庫(kù)基礎(chǔ)架構(gòu)從原有的重視存儲(chǔ)和檢索功能轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾暦治龊凸蚕砉δ堋８ゼ醽喞砉ご髮W(xué)圖書館采用了使用和重用框架作為其數(shù)據(jù)管理及服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)的“原動(dòng)力”

。將學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)集與用于創(chuàng)建、顯示或解釋它們的算法和計(jì)算環(huán)境相分離變得越來(lái)越困難。即使有大量有關(guān)“數(shù)據(jù)及其使用環(huán)境”的文檔，將數(shù)據(jù)從分析的自然環(huán)境中剔除以保存在孤立的存儲(chǔ)庫(kù)中，也會(huì)大大降低其價(jià)值。

當(dāng)科研人員試圖通過(guò)挖掘和其他數(shù)據(jù)處理方法從不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)量中提取信息時(shí)，他們需要越來(lái)越強(qiáng)的計(jì)算能力。這就要求圖書館與研究計(jì)算中心之間建立程序化合作伙伴關(guān)系，以確保計(jì)算需求與數(shù)據(jù)管理需求之間保持一致。提供用于高速網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)架構(gòu)需要在國(guó)家層面進(jìn)行合作。由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（National Science Foundation，NSF）資助的太平洋研究平臺(tái)（Pacific Research Platform，PRP）是區(qū)域協(xié)調(diào)的一項(xiàng)嘗試

。由NSF資助的項(xiàng)目通過(guò)擴(kuò)展這種方法開發(fā)了國(guó)家研究平臺(tái)（National Research Platform，NRP），該平臺(tái)將有助于訪問(wèn)分布式數(shù)據(jù)集，并使科研人員能夠利用國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)施的計(jì)算和存儲(chǔ)資源。

目前，中國(guó)的有效灌溉面積已達(dá)到0.6億hm2，約占全世界灌溉面積的20%。灌溉面積占全國(guó)耕地面積的49.6%，灌區(qū)生產(chǎn)的糧食占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的75%。這正是中國(guó)以占世界6%的水資源和9%的耕地解決了占世界21%人口的糧食問(wèn)題的重要基礎(chǔ)。

隨著數(shù)據(jù)授權(quán)和館藏活動(dòng)的成熟，圖書館已經(jīng)注意到有必要實(shí)施同樣有據(jù)可查的、系統(tǒng)的工作流程，以收集其他學(xué)術(shù)資源。目前，很多大學(xué)圖書館主要是應(yīng)教師的具體要求購(gòu)買或授權(quán)數(shù)據(jù)集。這些數(shù)據(jù)集不會(huì)被集成到圖書館館藏目錄中，也無(wú)法提供給其他潛在用戶使用。弗吉尼亞理工大學(xué)圖書館（Virginia Tech Libraries）有關(guān)數(shù)據(jù)許可工作流程回顧的內(nèi)部報(bào)告明確指出，這種臨時(shí)方法存在固有挑戰(zhàn)

。該報(bào)告指出“由于供應(yīng)商擔(dān)心專有數(shù)據(jù)的安全性以及涉及在線傳輸大型數(shù)據(jù)集的問(wèn)題”，數(shù)據(jù)集通常通過(guò)CD、USB驅(qū)動(dòng)器或硬盤驅(qū)動(dòng)器提供，但是這些載體缺少相應(yīng)的目錄記錄，因此很難控制存儲(chǔ)情況并促進(jìn)數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)。

北京大學(xué)房地產(chǎn)研究中心主任樓建波表示，《房產(chǎn)測(cè)量規(guī)范》提到的公攤面積計(jì)算方式在《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》中無(wú)相應(yīng)體現(xiàn)，致使國(guó)內(nèi)報(bào)批、設(shè)計(jì)、施工每個(gè)環(huán)節(jié)都不是特別清楚公攤?cè)绾斡?jì)算，只能等著房子蓋出來(lái)，測(cè)繪部門最終來(lái)測(cè)公攤大小，導(dǎo)致出現(xiàn)不少亂象。

數(shù)據(jù)密集型研究支持和數(shù)據(jù)管理要求圖書館跨界工作。除了組織數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)，圖書館還需要根據(jù)學(xué)科或研究興趣，通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施、監(jiān)管指導(dǎo)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)專業(yè)知識(shí)和社區(qū)建設(shè)為跨機(jī)構(gòu)科研人員社區(qū)提供支持

。這些“數(shù)據(jù)社區(qū)”從圖書館獲得資金和人力資源，或者與作為校園大使和作為監(jiān)管人的圖書館員合作。盡管學(xué)科和其他公共數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)（例如figshare）顯示出了很高的存儲(chǔ)率和參與度，但是他們?nèi)狈π@數(shù)據(jù)管理員和館員可以建立的機(jī)構(gòu)聯(lián)系和關(guān)系?；跈C(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)專家和與機(jī)構(gòu)無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)之間的協(xié)調(diào)與協(xié)作可以通過(guò)確保研究人員遵循最佳實(shí)踐，并且其研究成果得到保留和可重復(fù)使用來(lái)推進(jìn)

。

本研究的不足：(1)樣本量較少；(2)由于倫理要求，未能對(duì)同一患者同時(shí)行兩代320排螺旋CT掃描；(3)觀察者內(nèi)和觀察者間在灌注參數(shù)測(cè)量上的可重復(fù)性存在較多爭(zhēng)議，觀察者內(nèi)的一致性可能優(yōu)于觀察者間[16]，但臨床中患者的檢查與隨訪測(cè)量較難由同一位觀察者完成。

1.3 支持可復(fù)制的科學(xué)研究

科學(xué)進(jìn)步取決于科學(xué)研究結(jié)果的可復(fù)制性。隨著基于計(jì)算密集型方法進(jìn)行的科學(xué)研究越來(lái)越多，驗(yàn)證和復(fù)制結(jié)果變得越來(lái)越復(fù)雜。圖書館通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)鼓勵(lì)學(xué)者將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在開放存儲(chǔ)庫(kù)中，并以重用性為目的考慮組織、記錄和授權(quán)數(shù)據(jù)的方式。圖書館還開發(fā)軟件和基礎(chǔ)設(shè)施幫助科研人員創(chuàng)建和保存可復(fù)制的數(shù)據(jù)集。

隨著生命科學(xué)和歷史等各個(gè)領(lǐng)域的科研人員探索以新技術(shù)為基礎(chǔ)的方法來(lái)查詢?cè)假Y料，廣泛獲取現(xiàn)有數(shù)據(jù)的需求也日益增長(zhǎng)。單個(gè)大數(shù)據(jù)語(yǔ)料庫(kù)可以由不同的科研人員提出不同的問(wèn)題來(lái)無(wú)限挖掘，或由計(jì)算機(jī)科學(xué)家用來(lái)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型。要利用數(shù)據(jù)集帶來(lái)的可能性，產(chǎn)生這些數(shù)據(jù)的科研人員必須共享它們，并使數(shù)據(jù)以被其他人解釋和重用的方式進(jìn)行共享

。越來(lái)越多的研究表明，已發(fā)表的科學(xué)文獻(xiàn)和現(xiàn)有數(shù)據(jù)集包含了許多隱藏的假設(shè)、見解和聯(lián)系，可以通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)

。比如科研人員以多種方式使用機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)抗COVID-19的大流行，通過(guò)對(duì)CT掃描圖像進(jìn)行分類，幫助疫苗開發(fā)，并嘗試預(yù)測(cè)新的疫情。

虛擬容器為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)提供了一種解決方案。容器技術(shù)或容器化通常被描述為“虛擬機(jī)的輕量級(jí)替代品”，它將代碼、軟件和操作系統(tǒng)捆綁在一起，以便用戶可以準(zhǔn)確地重現(xiàn)計(jì)算研究。諸如Docker和Singularity之類的容器技術(shù)已被廣泛采用。諸如ReproZip和Binder之類的項(xiàng)目旨在通過(guò)學(xué)術(shù)研究界廣泛使用的容器化技術(shù)來(lái)提高可重復(fù)性。ReproZip的工作方式是自動(dòng)跟蹤工作的執(zhí)行情況，然后將所有依賴項(xiàng)打包在一個(gè)可分發(fā)的程序包中（RPZ文件），并與各種數(shù)據(jù)分析工具、腳本和軟件語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)及Jupyter等電子實(shí)驗(yàn)室筆記兼容

。Binder可以檢索托管在Git存儲(chǔ)庫(kù)中的Jupyter筆記，建立一個(gè)容器圖像來(lái)為其服務(wù)，并將該圖像開放給網(wǎng)絡(luò)上的任何人。

圖書館通過(guò)創(chuàng)建和重新定義員工角色支持可復(fù)制的科學(xué)研究。紐約大學(xué)于2017年首次在可復(fù)制性服務(wù)中設(shè)立了專門職位；佛羅里達(dá)大學(xué)圖書館也刊登了類似的招聘廣告。在紐約大學(xué)，科研數(shù)據(jù)管理和可復(fù)制性研究支持的館員是圖書館和數(shù)據(jù)科學(xué)中心（Center for Data Science，CDS）共同任命的雙重職位，主要負(fù)責(zé)教育和宣傳活動(dòng)，以及支持?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)的工具和基礎(chǔ)架開發(fā)和建設(shè)活動(dòng)

。亞利桑那大學(xué)圖書館整合數(shù)據(jù)管理最佳實(shí)踐對(duì)可復(fù)制性提供支持，推廣腳本/軟件實(shí)現(xiàn)工作流程的自動(dòng)化，推廣支持可復(fù)制研究的工具（例如Jupyter筆記），并在工作坊和講座中倡導(dǎo)采用開放式研究實(shí)踐

。德克薩斯大學(xué)圖書館預(yù)測(cè)，圖書館員將成為嵌入式研究的合作伙伴，為科研人員自由獲得科研數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)記錄提供支持

。在2020年舉行的首屆“圖書館員建立可復(fù)制性研究的驅(qū)動(dòng)力”會(huì)議上，探討了圖書館支持可復(fù)制性的方式，包括將復(fù)制性教育納入研究生和本科生的學(xué)習(xí)計(jì)劃，研究仿真服務(wù)和其他圖書館管理的工具，并將可再?gòu)?fù)制原則應(yīng)用于圖書館學(xué)研究中

。

2 提供并維護(hù)機(jī)器可操作的館藏

美國(guó)國(guó)家科學(xué)院（National Academies）描述了一個(gè)愿景——科研人員可以立即獲取最新出版物，并可以自由搜索論文檔案，包括預(yù)印本、研究軟件代碼、其他公開出版物、研究結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，以及與物理標(biāo)本有關(guān)的數(shù)字信息，這些信息全免費(fèi)且不存在其他障礙?？蒲腥藛T使用最新的數(shù)據(jù)庫(kù)和文本挖掘工具來(lái)探索這些資源，確定嵌入在研究中的新概念，明確可以在哪里做出新貢獻(xiàn)

。這一愿景實(shí)現(xiàn)的前提是機(jī)器可操作館藏的可用性。

由于鐵路線路呈長(zhǎng)帶狀，這種GPR探測(cè)測(cè)線的布設(shè)導(dǎo)致每條測(cè)線都很長(zhǎng)且勘探所獲數(shù)據(jù)量巨大，與GPR探測(cè)配套的專業(yè)數(shù)據(jù)處理與解釋軟件例如常見的RADAN7等，往往需要對(duì)每條測(cè)線分段進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和翻漿冒泥病害的人機(jī)交互解釋圈定，尤其是各個(gè)翻漿冒泥病害區(qū)域底界控制點(diǎn)的標(biāo)定，根本無(wú)法按比例尺沿鐵路正線進(jìn)行狹長(zhǎng)帶狀區(qū)域翻漿冒泥病害底界深度等值線圖的繪制。有鑒如此，本論文結(jié)合RADAN7和Surfer軟件，提出了一種用于GPR勘探的鐵路翻漿冒泥病害底界的等值線圖繪制方法。

機(jī)器可操作的館藏不僅非常適合于計(jì)算研究，而且非常適合人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)工具的開發(fā)。人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)工具依賴于大量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，在不久的將來(lái)，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練算法可能會(huì)成為圖書館館藏的主要用戶。IFLA的最新博文指出圖書館館藏包含用于開發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的最豐富的資源

。但是，基于圖書館館藏進(jìn)行人工智能訓(xùn)練的陷阱也有很多。圣塔芭芭拉關(guān)于Collections as Data聲明的作者指出，有些館藏的規(guī)模也可能掩蓋了他們認(rèn)為代表的歷史中隱藏或缺失的事物，文化遺產(chǎn)機(jī)構(gòu)必須牢記這些缺失，并提供應(yīng)對(duì)策略。與有爭(zhēng)議的做法（例如預(yù)測(cè)性警務(wù)試圖通過(guò)對(duì)歷史犯罪數(shù)據(jù)的計(jì)算分析來(lái)預(yù)測(cè)犯罪和再犯）一樣，數(shù)字化圖書館館藏的大數(shù)據(jù)分析也有可能發(fā)掘新的“見解”，再現(xiàn)甚至加劇文化偏見和歷史種族主義。該聲明鼓勵(lì)圖書館員在開發(fā)機(jī)器可操作的館藏時(shí)批判地對(duì)待這些可能的偏見

。

3 成為數(shù)據(jù)科學(xué)教育與咨詢主要力量

在過(guò)去的十年中，數(shù)據(jù)科學(xué)已經(jīng)無(wú)處不在，并且從STEM領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到了許多其他領(lǐng)域。同時(shí)，大數(shù)據(jù)時(shí)代從事跨學(xué)科研究的科研人員通過(guò)使用網(wǎng)絡(luò)傳感器，挖掘和抓取技術(shù)以及其他方法可以獲得TB級(jí)的復(fù)雜數(shù)據(jù)，其生成或操縱數(shù)據(jù)的能力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了他們管理、組織數(shù)據(jù)，使其易于獲取的能力。美國(guó)國(guó)家科學(xué)院（National Academies）的報(bào)告指出現(xiàn)在許多科學(xué)領(lǐng)域都涉及對(duì)大型數(shù)據(jù)集的計(jì)算分析，人文和社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的科研人員也轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)密集型方法

。隨著數(shù)據(jù)科學(xué)的快速發(fā)展，即使本科生也存在獲取大數(shù)據(jù)以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的需求。一方面，大數(shù)據(jù)數(shù)量巨大，而且具有窮盡性和多樣性，及時(shí)性和動(dòng)態(tài)性，混亂和不確定性，高度關(guān)聯(lián)性等特點(diǎn)，致使處理大數(shù)據(jù)極具挑戰(zhàn)性。另一方面，由于缺乏必要的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，有效地從大數(shù)據(jù)集中提取價(jià)值成為科研人員面臨的最大難題。當(dāng)使用海量、復(fù)雜、異構(gòu)和可變的數(shù)據(jù)集時(shí)，科研人員需要工具，同時(shí)也需要接受教育和培訓(xùn)以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、共享和發(fā)布。

為此，圖書館積極開展數(shù)據(jù)科學(xué)教育咨詢服務(wù)，成為推動(dòng)數(shù)字學(xué)術(shù)發(fā)展的主要力量。圖書館努力將大數(shù)據(jù)分析的能力帶給人文和社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的科研人員，支持他們探索新的研究方法，深化用戶對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)的認(rèn)識(shí)，鼓勵(lì)用戶對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)進(jìn)行批判性思考

。加州大學(xué)伯克利分校圖書館（UC Berkeley Libraries）數(shù)據(jù)科學(xué)服務(wù)的核心目標(biāo)是揭開數(shù)據(jù)科學(xué)的神秘面紗，從各個(gè)方向構(gòu)建通往數(shù)據(jù)科學(xué)的新渠道

。為了讓跨學(xué)科的學(xué)者和學(xué)生了解和使用數(shù)據(jù)科學(xué)，一些圖書館啟動(dòng)了包括工作坊和非學(xué)分課程在內(nèi)的教育計(jì)劃。例如，佐治亞理工學(xué)院（Georgia Tech）圖書館員以合作方式提供3D建模、編程語(yǔ)言、網(wǎng)絡(luò)抓取、其他數(shù)據(jù)科學(xué)和數(shù)字學(xué)術(shù)方法，以及針對(duì)非數(shù)據(jù)密集型專業(yè)學(xué)生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)課程。哥倫比亞大學(xué)（Columbia University）圖書館提供研究計(jì)算基礎(chǔ)課程，為本校研究生和博士后提供非正式培訓(xùn)，開發(fā)利用計(jì)算的基本技能，并建立起使用計(jì)算密集型方法的科研人員社區(qū)。一些圖書館開發(fā)了基于實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)項(xiàng)目，邀請(qǐng)協(xié)作團(tuán)隊(duì)一起應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)和數(shù)字學(xué)術(shù)的挑戰(zhàn)。例如，99 AI挑戰(zhàn)，它是由多倫多大學(xué)圖書館贊助的活動(dòng)，該活動(dòng)召集99名沒(méi)有技術(shù)背景的學(xué)生、教職員工和其他社區(qū)成員，共同學(xué)習(xí)和批判地使用AI技術(shù)

。以項(xiàng)目為中心的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)項(xiàng)目鼓勵(lì)用戶更深入的參與，并可以建立長(zhǎng)期的合作伙伴關(guān)系。它還可以幫助圖書館為新興技術(shù)項(xiàng)目提供負(fù)責(zé)任的、可持續(xù)的支持，通過(guò)邀請(qǐng)“來(lái)自圖書館和信息技術(shù)組織的合作伙伴，以幫助創(chuàng)建適合實(shí)驗(yàn)室任務(wù)核心的通用學(xué)術(shù)解決方案和最佳實(shí)踐。

獎(jiǎng)品揭曉日期雖五花八門，但最多的還是在11月11日，剁手節(jié)。一些網(wǎng)友在看完獎(jiǎng)品名單后感慨，獎(jiǎng)是一個(gè)沒(méi)中，反倒被禮品清單種了草。我也是在微博和淘寶之間反復(fù)切換。

需要注意的是，圖書館在聘請(qǐng)數(shù)據(jù)專家方面面臨許多挑戰(zhàn)。亞利桑那大學(xué)圖書館內(nèi)部數(shù)據(jù)專家Jeffrey Oliver在數(shù)據(jù)管理計(jì)劃中與其他圖書館員合作，并為生命科學(xué)研究者提供生物信息學(xué)支持，尤其是在數(shù)據(jù)分析和可視化方面。Oliver認(rèn)為就讓科研人員與圖書館內(nèi)部和外部的資源建立聯(lián)系方面，圖書館發(fā)揮著關(guān)鍵作用，應(yīng)提供基本的教育和指導(dǎo)，并幫助建立起長(zhǎng)期的研究合作伙伴關(guān)系。當(dāng)雇用數(shù)據(jù)專家不可行時(shí)，提高現(xiàn)有館員的技能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。例如，北卡羅萊納州立大學(xué)成立了面向圖書館員的數(shù)據(jù)科學(xué)和可視化研究所（Data Science and Visualization Institute for Librarians，DSVIL），通過(guò)提供一系列有關(guān)軟件工具和與數(shù)據(jù)分析、可視化、共享和重用相關(guān)的技能的強(qiáng)化培訓(xùn)，解決了圖書館員當(dāng)前在數(shù)據(jù)科學(xué)方面的技能差距

。

自主學(xué)習(xí)能力能夠在英語(yǔ)實(shí)踐中獲得有效的開發(fā)與提升。不但個(gè)體因素會(huì)對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)與提高有著影響，外在因素也不容忽視。以往單一的教學(xué)模式已難以滿足學(xué)生發(fā)展的需求，而混合式教學(xué)模式則能夠?yàn)榕囵B(yǎng)與提高學(xué)生的英語(yǔ)自主學(xué)習(xí)能力提供了一個(gè)重要途徑。具體培養(yǎng)策略如下：

4 結(jié)語(yǔ)

圖書館數(shù)據(jù)服務(wù)長(zhǎng)期以來(lái)一直專注于基礎(chǔ)設(shè)施，教育和倡導(dǎo)支持?jǐn)?shù)據(jù)歸檔。新興技術(shù)和科研人員不斷變化的期望正在促使圖書館轉(zhuǎn)向開展以數(shù)據(jù)使用和重用為中心的數(shù)據(jù)服務(wù)。開展以數(shù)據(jù)使用和重用為中心的數(shù)據(jù)服務(wù)，要求圖書館實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的重新開發(fā)，以支持?jǐn)?shù)據(jù)分析和主動(dòng)協(xié)作；要求圖書館使用軟件和工作流將科研數(shù)據(jù)集與解釋和復(fù)制結(jié)果所必需的代碼和操作系統(tǒng)包裝在一起；要求圖書館繼續(xù)倡導(dǎo)明確支持?jǐn)?shù)據(jù)重用，重新定位和挖掘的許可條款。圖書館通過(guò)提供并維護(hù)機(jī)器可操作的館藏，為人類和機(jī)器用戶通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和分析從數(shù)字館藏中獲取見解做好準(zhǔn)備，對(duì)機(jī)器可操作性的投資有助于進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)字化館藏的價(jià)值，使其成為圖書館最有價(jià)值的資源。作為提供數(shù)據(jù)科學(xué)教育和咨詢的主要力量，圖書館主導(dǎo)的工作坊和教育計(jì)劃可以促進(jìn)科研人員對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)進(jìn)行批判性思考，通過(guò)將大數(shù)據(jù)分析方法和工具提供給人文和社會(huì)科學(xué)研究領(lǐng)域的科研人員，支持他們探索新的研究途徑。在促進(jìn)數(shù)字學(xué)術(shù)發(fā)展的同時(shí)，圖書館面臨著專業(yè)人員短缺的難題，對(duì)于具有數(shù)據(jù)科學(xué)教育和經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員，圖書館將面臨行業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)。由于圖書館員要在新能力與現(xiàn)有職責(zé)之間取得平衡，因此重新培訓(xùn)現(xiàn)有館員也會(huì)面臨諸多挑戰(zhàn)。總之，圖書館應(yīng)密切關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展，在收集和許可用于分析的數(shù)據(jù)集、開發(fā)支持?jǐn)?shù)據(jù)使用和重用的基礎(chǔ)設(shè)施、支持科學(xué)研究的可復(fù)制性三個(gè)方面，不斷開發(fā)和優(yōu)化面向跨學(xué)科研究的數(shù)據(jù)服務(wù)，同時(shí)通過(guò)提供并維護(hù)機(jī)器可操作的館藏增加館藏價(jià)值，擔(dān)當(dāng)數(shù)據(jù)科學(xué)教育與咨詢主要力量等實(shí)踐工作，扮演好數(shù)據(jù)學(xué)術(shù)孵化器的角色，為數(shù)字學(xué)術(shù)的理念推廣，研究討論與實(shí)踐探索創(chuàng)造良好的環(huán)境和條件。

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