國內(nèi)外開放科學(xué)主題研究綜述

盛小平 畢暢暢 唐筠杰

（上海大學(xué)文化遺產(chǎn)與信息管理學(xué)院，上海，200444）

2014年以來，美國、法國、荷蘭、日本等發(fā)布了開放科學(xué)宣言或計劃，歐盟、芬蘭、法國、加拿大等制定了開放科學(xué)路線圖?！巴苿訃铱蒲衅脚_、科技報告、科研數(shù)據(jù)進一步向企業(yè)開放”“積極促進科技開放合作”等政策綱領(lǐng)寫入我國“十四五”規(guī)劃。開放科學(xué)運動受到國內(nèi)外普遍關(guān)注，開放科學(xué)成為目前國內(nèi)外研究熱點之一，涌現(xiàn)了越來越多的相關(guān)研究成果，包括從廣義的開放科學(xué)視角圍繞開放科學(xué)領(lǐng)域覆蓋的分主題如開放獲取、開放數(shù)據(jù)、科學(xué)數(shù)據(jù)開放共享等進行的綜述，但鮮見從狹義的開放科學(xué)視角綜述開放科學(xué)主題研究成果。因此，本文從狹義的開放科學(xué)視角，專門解析國內(nèi)外開放科學(xué)主題研究文獻觀點，以深化國內(nèi)開放科學(xué)理論研究。

1 關(guān)于開放科學(xué)研究綜述的述評

現(xiàn)有的開放科學(xué)研究綜述主要從兩個視角來展開：一是對開放科學(xué)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀進行綜述，往往是運用文本分析和文獻計量學(xué)方法，歸納與分析開放科學(xué)領(lǐng)域下的相關(guān)研究主題。例如，文獻[1]簡述了開放科學(xué)領(lǐng)域中的5個主題——開放獲取、數(shù)據(jù)共享、成果重用、知識創(chuàng)新、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的研究進展，指出目前國際開放科學(xué)研究的不足之處和今后的三個研究方向；文獻[2]從開放科學(xué)的概念內(nèi)涵與現(xiàn)實意義、國外開放科學(xué)實踐動態(tài)、國內(nèi)開放科學(xué)實踐動態(tài)、開放科學(xué)的未來發(fā)展趨勢4個方面概述了開放科學(xué)研究與實踐進展；文獻[3]簡述了開放科學(xué)的基礎(chǔ)理論、構(gòu)成要素、方法技術(shù)、實踐案例以及開放學(xué)術(shù)交流系統(tǒng)參與主體5個方面的研究進展。這些綜述主要是從廣義的開放科學(xué)視角來整體性地概述開放科學(xué)領(lǐng)域下的主要研究主題，但對專門的開放科學(xué)主題研究揭示不足。二是對開放科學(xué)范疇中的某個研究主題，如開放數(shù)據(jù)、開放科學(xué)政策或開放科學(xué)實踐與應(yīng)用等進行綜述。一些文獻分別綜述了開放數(shù)據(jù)[4-6]及其評價[7]與計量[8]研究進展、政府開放數(shù)據(jù)及其質(zhì)量研究[9-10]、開放科學(xué)數(shù)據(jù)[11]及其平臺[12-13]研究、開放同行評議研究[14]、開放科學(xué)政策[15]、開放科學(xué)實踐與應(yīng)用研究[16]。這些綜述聚焦于開放科學(xué)的子主題，但未概述開放科學(xué)主題文獻觀點。因此，本文從狹義的開放科學(xué)視角，對國內(nèi)外開放科學(xué)主題研究文獻進行梳理與分析。

2 數(shù)據(jù)來源與分析

國外數(shù)據(jù)來源于Web of Science核心數(shù)據(jù)集，以“open science”或“openning science”為檢索詞，檢索字段為標(biāo)題，對期刊論文、會議論文以及研究報告文獻進行精確檢索，共得到747篇相關(guān)文獻，在去除重復(fù)文獻后，得到659篇有效文獻。國內(nèi)數(shù)據(jù)來源于中國知網(wǎng)的期刊、報紙、學(xué)位論文與會議論文數(shù)據(jù)庫，以“開放科學(xué)”作為檢索詞，在篇名字段進行精確檢索，去除19篇外文圖書和479篇期刊公告后，得到184篇文獻。檢索時間皆為2022年3月2日。由于659篇外文文獻和184篇中文文獻覆蓋廣義的開放科學(xué)領(lǐng)域，為獲得狹義的開放科學(xué)主題文獻，筆者通過逐篇文獻標(biāo)題與摘要及內(nèi)容的文本分析，剔除那些正文沒有論述開放科學(xué)主題而僅屬于開放科學(xué)領(lǐng)域中的開放數(shù)據(jù)、開放出版等分主題文獻，僅把論述開放科學(xué)主題的文獻作為樣本數(shù)據(jù)，從而得到有效的54篇中文文獻和137篇外文文獻。

為把國內(nèi)外開放科學(xué)主題文獻綜合起來進行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析以揭示整體研究現(xiàn)狀，需要將外文文獻中的關(guān)鍵詞翻譯為中文，并對初步得到的所有中文關(guān)鍵詞進行預(yù)處理，包括同義詞與相近詞合并以及刪除無實際意義的詞等，如將“公開同行評審”與“開放同行評審”合并為“開放同行評審”，刪除“阿根廷”“中國科學(xué)院院士”等關(guān)鍵詞，最終得到與開放科學(xué)主題相關(guān)的關(guān)鍵詞114個，運用VOSviewer軟件生成的國內(nèi)外開放科學(xué)主題關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜如圖1所示。

圖1 國內(nèi)外開放科學(xué)主題關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜Fig.1 Keyword Co-occurrence Networks of Open Science Theme at Home and Аbroad

圖1顯示，國內(nèi)外開放科學(xué)主題研究形成3個主要類團。第一個類團（紅色部分）主要涉及開放科學(xué)基礎(chǔ)理論研究；第二個類團（綠色部分）主要覆蓋開放科學(xué)目標(biāo)與特征及工具；第三個類團（藍色部分）主要涉及開放科學(xué)政策與實踐。各類團包含的研究主題、主要關(guān)鍵詞及其頻次、關(guān)鍵詞數(shù)量、總頻次等詳細信息如表1所示。

表1 國內(nèi)外開放科學(xué)主題關(guān)鍵詞類團信息一覽Table 1 List of Keyword Groups’Ιnformation of Open Science Theme at Home and Аbroad

綜合圖1與表1數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：①目前國內(nèi)外對開放科學(xué)主題的研究主要集中在開放科學(xué)基礎(chǔ)理論、開放科學(xué)目標(biāo)與特征及工具、開放科學(xué)政策與實踐三方面，其中開放科學(xué)基礎(chǔ)理論研究類團的關(guān)鍵詞數(shù)量和總頻次遠高于其他類團，說明開放科學(xué)基礎(chǔ)理論問題引起了廣泛關(guān)注，是開放科學(xué)主題研究重點；②開放科學(xué)政策與實踐研究成果相對較少，在某種程度上意味著今后應(yīng)該加強開放科學(xué)政策與實踐研究，以便推進開放科學(xué)運動的進一步發(fā)展；③三個類團的關(guān)鍵詞分布存在交叉現(xiàn)象，意味著國內(nèi)外開放科學(xué)主題研究熱點之間的界限還比較模糊。

3 開放科學(xué)主題研究分析

基于關(guān)鍵詞共現(xiàn)與聚類分析，下面從國內(nèi)外開放科學(xué)基礎(chǔ)理論、開放科學(xué)目標(biāo)與特征及工具、開放科學(xué)政策與實踐三方面進行綜述。

3.1 開放科學(xué)基礎(chǔ)理論的研究

目前，許多研究成果論述了開放科學(xué)的概念與定義、基本理念、范疇、優(yōu)勢、歷史演進、發(fā)展動因、障礙、挑戰(zhàn)與路徑等基礎(chǔ)理論問題。

3.1.1 開放科學(xué)的概念與定義

學(xué)界對開放科學(xué)概念尚未形成共識，涌現(xiàn)了多種不同視角的定義。①活動論：開放科學(xué)是指開放數(shù)據(jù)、開放獲取和開放可重復(fù)研究等一些系列活動的總稱[17]。②方法論：開放科學(xué)是一種基于合作研究的科學(xué)實踐新方法，是一種利用數(shù)字技術(shù)和新的協(xié)作工具促進共同努力、盡早和盡可能廣泛地分享成果和新知識的新方法[18]。③方式論：開放科學(xué)是關(guān)于通過數(shù)字工具和網(wǎng)絡(luò)開展、傳播、部署和轉(zhuǎn)變研究的方式[19]。 ④過程論：開放科學(xué)是一種以合作科研為基礎(chǔ)，利用先進技術(shù)和協(xié)作工具，通過網(wǎng)絡(luò)進行信息流通的科學(xué)過程[18]。⑤文化論：開放科學(xué)是一種協(xié)作文化，這種文化通過技術(shù)實現(xiàn)，使科學(xué)界和更廣泛的公眾能夠開放地共享數(shù)據(jù)、信息和知識，從而加速科學(xué)研究和理解[20]。⑥實踐論：開放科學(xué)是一套通過強調(diào)整個研究過程的開放性和透明度使科學(xué)更值得信賴、更有效和更有影響力的原則和實踐[21]；或者說，開放科學(xué)是一個集各種運動和實踐于一體的包容性架構(gòu)，旨在讓多語言科學(xué)知識對每個人開放、可獲取和可重用，增加科學(xué)合作和信息共享，造?？茖W(xué)和社會，并向傳統(tǒng)科學(xué)界以外的社會行動者開放科學(xué)知識創(chuàng)造、評估和交流的過程[22]。⑦知識生產(chǎn)論：開放科學(xué)可視為一種累積知識生產(chǎn)機制，科學(xué)家由此可以汲取先前研究人員獲得的知識，并將其發(fā)現(xiàn)提供給未來的研究人員[23]。總之，開放科學(xué)是一個龐大的概念，涵蓋了科學(xué)傳播和研究的諸多方面。開放科學(xué)是人們在開放環(huán)境下充分利用各種開放資源、技術(shù)、平臺與其他人進行交流、學(xué)習(xí)、研究、合作的一種新方式與方法。

3.1.2 開放科學(xué)的基本理念

開放科學(xué)堅守所有的理論都應(yīng)該經(jīng)得起批評、結(jié)論可重復(fù)或可驗證的基本信條，秉持“開放、透明、自由、合作、共享”的基本理念[24-25]。所謂“開放”，是指開放科學(xué)中科學(xué)研究成果可以通過互聯(lián)網(wǎng)公開發(fā)布，任何用戶都可免費獲取和合理使用。開放性成為開放科學(xué)的首要特征與基本要素，也是開放科學(xué)不同于傳統(tǒng)科學(xué)的主要標(biāo)志。開放科學(xué)將開放原則擴展到整個研究周期——從設(shè)計問題和方法，到收集和分析數(shù)據(jù)，再到交流和傳播發(fā)現(xiàn)，盡早促進共享和協(xié)作，從而對科學(xué)和研究的方式產(chǎn)生系統(tǒng)性的改變。所謂“透明”，是指開放科學(xué)要求知識發(fā)現(xiàn)、知識交流過程透明化，包括實現(xiàn)實驗方法、觀察、數(shù)據(jù)收集的透明化，實現(xiàn)科學(xué)交流的公共參與和透明化，使各種科學(xué)知識，如數(shù)據(jù)、觀察和實驗設(shè)計與方法、分析與建模代碼及其結(jié)果和解釋，對任何人來說都是透明且可免費獲取的[24]。所謂“自由”，是指開放科學(xué)中任何個人或機構(gòu)可以根據(jù)自身的需求，自主決定何時、何地、以何種方式、對何種內(nèi)容或標(biāo)的進行開放獲取、交流、共享、研究、評議等活動。當(dāng)然，這種“自由”是在遵守相關(guān)知識共享協(xié)議、知識產(chǎn)權(quán)、隱私保護的前提下進行的。所謂“合作”，是指開放科學(xué)促使同一領(lǐng)域的研究人員或?qū)ν谎芯恐黝}感興趣的利益相關(guān)者通過某個或某些網(wǎng)絡(luò)平臺，就研究問題進行咨詢、協(xié)商、協(xié)作，分享各自的觀點，共同完成研究任務(wù)。所謂“共享”，是指開放科學(xué)充分利用各種開放技術(shù)、工具與方法，實現(xiàn)科學(xué)數(shù)據(jù)、信息與知識在全球范圍內(nèi)的廣泛共享與利用。目前，大量在線工具或平臺可用來交流知識，合作撰寫論文或著作，分享各種資料（如知識庫中的論文、數(shù)據(jù)或代碼），傳播中間研究見解或更新博客/微博、開放試驗室筆記中的當(dāng)前研究?？偠灾_放科學(xué)的基本理念是所有種類的科學(xué)知識都應(yīng)該在發(fā)現(xiàn)過程中盡早開放共享[26]。

3.1.3 開放科學(xué)的優(yōu)勢

開放科學(xué)將對政府、研究機構(gòu)、研究資助者、公共部門（如圖書館）、公共衛(wèi)生機構(gòu)、企業(yè)、研究人員和整個創(chuàng)新系統(tǒng)產(chǎn)生巨大影響。對研究人員來說，開放科學(xué)提高了他們工作的可見性、個人認可度和可信度，也提高了建立網(wǎng)絡(luò)和尋找新合作者的能力，還提高了獲得資助、公眾閱讀其研究成果的可能性，以及提高被引次數(shù)和媒體關(guān)注度。對于學(xué)術(shù)界來說，開放科學(xué)降低了學(xué)術(shù)研究成本，可以增強科學(xué)合作研究，聯(lián)合多方力量開展國家重大項目或技術(shù)的攻關(guān)。對于資助機構(gòu)來說，開放科學(xué)有助于更好地分配資源，防止在同樣的調(diào)查或類似實驗中重復(fù)投資。對于社會大眾來說，開放科學(xué)可提升公眾獲取知識的民主權(quán)利，增強公眾參與未來的科學(xué)行動[27]。由此看來，開放科學(xué)對組織、機構(gòu)、群體與個人都可產(chǎn)生積極作用。

開放科學(xué)與傳統(tǒng)科學(xué)相比，具有一些顯著優(yōu)勢，這包括如下8個方面[28-29]：①擴大科學(xué)出版物和數(shù)據(jù)的開放獲取與開放出版，擴展獲取知識途徑；②提高研究效率，加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)與進步；③提高科學(xué)研究的透明度和質(zhì)量，允許其他人對研究數(shù)據(jù)、研究方法、研究方案、研究結(jié)論進行重復(fù)實驗或驗證，有助于確保已發(fā)表研究成果的可靠性和質(zhì)量；④確保知識的可靠性和促進研究結(jié)果的重現(xiàn)性；⑤加速知識轉(zhuǎn)移，促進開放創(chuàng)新與知識發(fā)現(xiàn)；⑥提高科學(xué)研究的溢出效應(yīng)，使學(xué)術(shù)界以外的個人和組織能夠利用更多的研究資源和資料，提高研究的經(jīng)濟和社會影響以及公共投資的回報；⑦促進市民參與科學(xué)研究，促進市民對科學(xué)的認識和信任，實現(xiàn)知識民主化；⑧使研究人員能夠提出和解決全新問題，更有效處理全球挑戰(zhàn)。正因為存在上述種種優(yōu)勢，開放科學(xué)在國內(nèi)外得到了越來越多的重視與推廣。

3.1.4 開放科學(xué)的范疇

開放科學(xué)范圍很廣，涵蓋了科學(xué)研究的諸多維度和過程[30]23-24，包含開放科學(xué)政策、開放研究基礎(chǔ)設(shè)施、開放科學(xué)工具、開放許可與知識產(chǎn)權(quán)、開放數(shù)據(jù)、開放源代碼、開放筆記本、開放教育資源、開放獲取、開放出版、開放同行評議、開放存儲、科學(xué)博客、e-science、科學(xué)2.0、開放研究、開放創(chuàng)作、開放合作、開放創(chuàng)新、眾包、開放注釋、公眾科學(xué)等要素[31]。在這些要素中，開放獲取與開放數(shù)據(jù)是現(xiàn)代開放科學(xué)運動的兩大支柱[32]。2012年后，開放科學(xué)領(lǐng)域的研究焦點由開放獲取、開放數(shù)據(jù)向開放科學(xué)轉(zhuǎn)變。從開放獲取到開放科學(xué)，既是一場推動學(xué)術(shù)信息共享不斷縱深發(fā)展的開放運動，也是一種使科學(xué)開放從點到面的升華，從開放獲取邁向開放科學(xué)已經(jīng)成為全球共識[33]。不過，開放獲取與開放科學(xué)在學(xué)科分布、國際合作研究網(wǎng)絡(luò)、機構(gòu)合作研究網(wǎng)絡(luò)、作者合作研究網(wǎng)絡(luò)、研究內(nèi)容聚類以及引文突發(fā)性影響等多個方面存在著顯著的差異，開放科學(xué)比開放獲取具有更廣泛的適應(yīng)性，擁有更多的內(nèi)容和參與主體[17]。不同科研資助機構(gòu)在開放程度及推進開放科學(xué)具體實踐方面存在一些差異[34]。開放數(shù)據(jù)是開放科學(xué)的一種關(guān)鍵要素[35]，是進行開放科學(xué)交流與研究的基礎(chǔ)[36]。然而，與開放科學(xué)一樣，目前開放數(shù)據(jù)也面臨著科研誠信與學(xué)術(shù)道德[37]、數(shù)據(jù)安全等問題，這需要加強科研人員的開放數(shù)據(jù)培訓(xùn)，以樹立正確的開放科學(xué)數(shù)據(jù)價值觀[38]。作為開放科學(xué)的分支，公眾科學(xué)通過讓公民參與研究，開放創(chuàng)造新知識的過程，為開放科學(xué)做出貢獻[39]，并為開放科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展提供廣泛的驅(qū)動力[40]。此外，開放出版、開放教育、開放倉儲、開放合作都是開放科學(xué)的重要元素[41]。總之，開放科學(xué)是開放獲取、開放出版、開放數(shù)據(jù)、科學(xué)2.0、開放研究、公眾科學(xué)等的上位類概念。

3.1.5 開放科學(xué)的歷史演進與發(fā)展動因

嚴格意義上講，自第一次科學(xué)革命開始，科學(xué)就已經(jīng)開放[42]。開放科學(xué)的發(fā)展并非一直處于加速狀態(tài)，其經(jīng)歷了如下三個階段[43]：①開放科學(xué)的啟蒙時期（從16世紀晚期到17世紀60年代）。保羅·大衛(wèi)（Paul А. David）認為，開放科學(xué)是“西歐歷史上脆弱的文化遺產(chǎn)”[44]，可以追溯到16世紀晚期和17世紀早期以及文藝復(fù)興晚期歐洲的宮廷贊助系統(tǒng)[45]。開放科學(xué)出現(xiàn)的基礎(chǔ)是西歐封建主義和貴族贊助人在機會和需求方面的變化[46]。極少數(shù)科學(xué)家（如伽利略、牛頓等）之間“秘而不宣”交流開啟了科學(xué)開放的大門，盡管科學(xué)開放程度非常有限。②開放科學(xué)的緩慢發(fā)展時期（從17世紀60年代到20世紀末期）。1660年，第一個科學(xué)協(xié)會——“倫敦皇家自然知識促進學(xué)會”（The Royal Society of London for Ιmproving of Natural Knowledge，簡稱“英國皇家學(xué)會”）成立；1665年，英國皇家學(xué)會創(chuàng)辦了世界上的第一本學(xué)術(shù)期刊——《皇家學(xué)會哲學(xué)匯刊》（Philosophical Transactions of the Royal Society），隨后一批學(xué)術(shù)期刊相繼創(chuàng)刊，1699年達到30種、1790年達到1,052種[47]。這時科學(xué)家們不再有興趣在小范圍內(nèi)保守大自然的秘密（就像煉金術(shù)一樣），而是發(fā)表他們的科學(xué)見解。這種從封閉、神秘的發(fā)現(xiàn)文化到更開放的現(xiàn)代科學(xué)文化轉(zhuǎn)變的原因是，17世紀偉大的科學(xué)進步促使富有的贊助人開始將資助科學(xué)作為一種職業(yè)。這種動機部分來自于科學(xué)發(fā)現(xiàn)帶來的公共利益，部分來自于與這些發(fā)現(xiàn)有關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)人（如美第奇）所授予的聲望。如果發(fā)現(xiàn)能通過科學(xué)期刊等媒介廣泛分享，這兩種動機都能得到很好的實現(xiàn)。因此，贊助人要求向共享發(fā)現(xiàn)可以為發(fā)現(xiàn)者帶來工作機會和聲望的科學(xué)文化轉(zhuǎn)變[30]18。③開放科學(xué)運動時期（20世紀末至今）。20世紀，科學(xué)不斷發(fā)展，學(xué)科數(shù)量也不斷增加，形成了專門的研究、科學(xué)團體和理論。隨著20世紀90年代互聯(lián)網(wǎng)的普及，開放科學(xué)運動獲得了動力[48]。一個重要的早期里程碑是1991年推出的高能物理領(lǐng)域的預(yù)印本知識庫arXiv。2002年，開放科學(xué)的勢頭隨著“布達佩斯開放獲取倡議”和2003年“關(guān)于科學(xué)和人文知識開放獲取的柏林宣言”而日益增強，開放科學(xué)時代正式到來。這時，科學(xué)研究范式正式由封閉科學(xué)向開放、透明、可重復(fù)的科學(xué)研究范式轉(zhuǎn)變。

開放科學(xué)運動之所以在21世紀迅速崛起，其發(fā)展動因可歸納為如下五方面：①應(yīng)對全球性問題的挑戰(zhàn)。這是開放科學(xué)崛起的內(nèi)在原因。針對當(dāng)前制約全球發(fā)展的問題，特別是不得不共同面對日益緊迫的來自于全球氣候、資源、健康、環(huán)境、能源、安全等方面的難題，需要全球科技界積極倡導(dǎo)無國界、無障礙、無歧視的開放科學(xué)精神和理念，加強科學(xué)知識交流和技術(shù)創(chuàng)新合作，以高水平開放合作的有效行動，提供系統(tǒng)性、高質(zhì)量的解決方案，以有效回應(yīng)全世界各國人民的共同關(guān)切。②應(yīng)對日益增長的科研成本與嚴重的學(xué)術(shù)危機。在因?qū)W術(shù)期刊價格上漲造成期刊危機、圖書館危機和學(xué)術(shù)危機的情況下，開放獲取在20世紀90年代初應(yīng)運而生。隨后開放數(shù)據(jù)運動在全球迅速興起。開放獲取和開放數(shù)據(jù)不僅有效降低了科研成本，緩解了學(xué)術(shù)危機，而且是驅(qū)動開放科學(xué)發(fā)展的兩大核心力量。③提高科研質(zhì)量與科研誠信。正是出于對科學(xué)領(lǐng)域大規(guī)模不可復(fù)制性危機的擔(dān)憂，激發(fā)了一場開放科學(xué)運動的興起，以鼓勵研究人員公布他們的原始數(shù)據(jù)和分析代碼。通過開放共享研究數(shù)據(jù)和采用開放同行評審彌補當(dāng)前同行評議缺乏透明度的問題[49]，推廣預(yù)注冊研究和已注冊研究報告來提供明確的研究時間與記錄，可以防止各種形式的可疑研究實踐，提高科學(xué)研究的可靠性[50]，也有助于提高科研誠信，創(chuàng)造一個促進負責(zé)任行為的環(huán)境，維護公眾對科學(xué)的信任，確?？茖W(xué)的卓越性。 ④實現(xiàn)廣域范圍內(nèi)的共享與合作。一些科學(xué)研究活動，如GLOBE（全球領(lǐng)導(dǎo)力和組織行為有效性）項目，需要進行大時空跨度的野外觀察與調(diào)查，單個項目組或少數(shù)科研人員很難完成巨大的科研觀察任務(wù)。這時需要廣泛招募有興趣的其他科研人員或社會公眾，委托他們在廣闊的空間范圍和時間范圍內(nèi)進行觀察，收集和處理與項目研究相關(guān)的數(shù)據(jù)。⑤信息通信技術(shù)、數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用。各種信息通信技術(shù)、數(shù)字技術(shù)，如區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、開源軟件等的快速發(fā)展及其在科學(xué)交流與研究中的廣泛應(yīng)用，使開放科學(xué)由理念變?yōu)楝F(xiàn)實，促進了科學(xué)范式由封閉科學(xué)向開放科學(xué)的轉(zhuǎn)變[51]。

3.1.6 開放科學(xué)的障礙、挑戰(zhàn)與路徑

開放科學(xué)雖然發(fā)展迅速，但是還面臨許多障礙，包括：①個人障礙，如擔(dān)心搭便車，沒有發(fā)表否定結(jié)果的動力[25]；擔(dān)心原始數(shù)據(jù)會被誤讀、方法會被誤用或者數(shù)據(jù)會被過早發(fā)布[52]；缺乏開放科學(xué)的知識技能[53]；社會大眾的開放共享觀念淡薄；個人不具備實施開放科學(xué)所要求的信息素養(yǎng)[54]等。②管理障礙，如缺乏知識產(chǎn)權(quán)等法律保障[53]，存在開放科學(xué)理念與現(xiàn)行知識產(chǎn)權(quán)制度矛盾的問題[54]，缺少共享研究資料的標(biāo)準[25]，缺乏開放科學(xué)激勵和培訓(xùn)機制[55]，存在數(shù)據(jù)安全與個人隱私問題[29]2-3，存在數(shù)據(jù)和方法所有權(quán)的不確定性[52]，我國尚無推動開放科學(xué)發(fā)展的上層政策、中層發(fā)展體系與底層實踐路徑[56]等。③基礎(chǔ)設(shè)施障礙，如缺乏支持開放的基礎(chǔ)設(shè)施，科研數(shù)據(jù)平臺開放程度不一[57]等。④成本障礙，如存在開放成本，需要投入額外的時間和精力[25]等。⑤學(xué)術(shù)研究障礙，如現(xiàn)有學(xué)術(shù)評價標(biāo)準阻礙開放性，現(xiàn)有的學(xué)術(shù)認可制度未能充分激勵開放科學(xué)實踐，開放科學(xué)的衡量指標(biāo)并未納入學(xué)術(shù)評價體系[58]，存在科學(xué)數(shù)據(jù)開放共享倫理道德問題[59]等。

在推進開放科學(xué)發(fā)展過程中，還面臨多種挑戰(zhàn)，包括：①在開放科學(xué)政策方面，區(qū)域、國家、行業(yè)等細分領(lǐng)域政策的關(guān)聯(lián)性較弱。②在數(shù)據(jù)安全方面，科學(xué)數(shù)據(jù)外流現(xiàn)象對數(shù)據(jù)跨境安全管理提出挑戰(zhàn)。③在倫理道德方面，開放科學(xué)需要明確開放內(nèi)容的邊界、解決完全自由與部分限制之間的博弈、把控國際競爭環(huán)境下的開放程度。④在知識產(chǎn)權(quán)方面，“非法”資源庫的廣泛使用、學(xué)術(shù)社交平臺的版權(quán)爭議、學(xué)術(shù)圖書館與科技出版商的價格博弈問題等依然嚴峻[54]。⑤在學(xué)術(shù)激勵方面，開放科學(xué)的激勵措施還不足，激勵機制尚未到位[50]。⑥在開放科學(xué)成果質(zhì)量方面，由于一些開放期刊的審稿機制較為寬松，且開放同行評審的質(zhì)量可能會低于傳統(tǒng)同行評審，開放數(shù)據(jù)與開放期刊透明度不足，導(dǎo)致社會對開放獲取論文與數(shù)據(jù)質(zhì)量十分擔(dān)憂。⑦在開放科學(xué)實踐方面，由于預(yù)注冊的響應(yīng)與時間表不夠靈活，可能會對開放學(xué)術(shù)研究帶來一定的困擾，并對開放科學(xué)實施產(chǎn)生一定的阻礙[50]；由于開放獲取利益相關(guān)者的關(guān)系難以協(xié)調(diào)，以及受開放獲取成本、版權(quán)、隱私保護等因素的影響，開放獲取難以付諸實踐[38]。⑧在開放科學(xué)合作方面，國際合作研究有限、開放科學(xué)的機構(gòu)合作不均衡。⑨在開放科學(xué)學(xué)科影響力方面，目前開放科學(xué)未形成較為完整的學(xué)科研究體系，學(xué)科影響力有待進一步提升[60]。

針對上述開放科學(xué)問題與挑戰(zhàn)，學(xué)者們從不同角度探討了開放科學(xué)建設(shè)路徑，包括：①增強科學(xué)界與社會對開放科學(xué)的了解[59]；②加快開放科學(xué)的前瞻性制度設(shè)計，加強學(xué)術(shù)認可與激勵制度建設(shè)，完善開放科學(xué)法律規(guī)制，加大國家資金扶持力度[55]；③加強開放科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進開放獲取和支持開放數(shù)據(jù)倡議[61]；④加速培育開放科學(xué)模式下的社會共享文化，增進科學(xué)的社會參與[59]；⑤開發(fā)與應(yīng)用先進的數(shù)字技術(shù)，建立健全開放科學(xué)的標(biāo)準規(guī)范；⑥加強開放科學(xué)技能培訓(xùn)，提升研究者的負責(zé)任研究理念與個體的倫理道德水平[59]；⑦改進學(xué)術(shù)成果的度量與評估，革新科學(xué)計量體系[54]；⑧加強開放科學(xué)發(fā)展?fàn)顩r的追蹤監(jiān)測[62-63]；⑨與全球網(wǎng)絡(luò)和其他科學(xué)機構(gòu)進行合作，建立世界范圍的互操作數(shù)據(jù)中心[64]；⑩把開放科學(xué)作為歐洲研究區(qū)戰(zhàn)略優(yōu)先發(fā)展事項和驅(qū)動歐洲數(shù)字單一市場發(fā)展的戰(zhàn)略行動以及未來歐洲研究和創(chuàng)新戰(zhàn)略的核心目標(biāo)之一[56]?？傊_放科學(xué)的發(fā)展需要從宏觀層次的開放科學(xué)整體規(guī)劃和法律法規(guī)建設(shè)、中觀層次的開放科學(xué)標(biāo)注規(guī)范建設(shè)和微觀層次的開放科學(xué)評估監(jiān)測與技能培訓(xùn)等多層次、多角度采取有效對策。

3.2 開放科學(xué)目標(biāo)、特征與工具的研究

開放科學(xué)的目標(biāo)主要是提高研究成果的可靠性和對科學(xué)研究的信任[30]21-22；通過數(shù)字工具和網(wǎng)絡(luò)改變科學(xué)，使研究更加開放、全球化、協(xié)作、創(chuàng)新和更貼近社會[65]；使研究人員能夠提出和解決當(dāng)今主要科學(xué)問題[66]，更有效地應(yīng)對全球挑戰(zhàn)[18]。

與傳統(tǒng)科學(xué)（即封閉科學(xué)）相比，開放科學(xué)具有名副其實的透明性、開放性、可重復(fù)性三個本質(zhì)特征。透明性覆蓋科學(xué)研究過程中引用、數(shù)據(jù)、分析方法（代碼）、研究資料、設(shè)計和分析、預(yù)先登記研究、預(yù)注冊分析計劃、復(fù)制8個方面的公開透明。開放性是指開放科學(xué)過程、方式與方法、結(jié)果與數(shù)據(jù)的公開與利用，以及開放科學(xué)參與者的開放和不受限制。可重復(fù)性表明研究結(jié)果的穩(wěn)健性和可復(fù)制性，意味著不同研究者在不同時間或場所，根據(jù)產(chǎn)生研究結(jié)論的原有條件、方法或參數(shù)，可以重復(fù)進行類似的研究，并得到相同的結(jié)果，從而驗證研究結(jié)果的真?zhèn)蝃30]22。上述3個特征也是實現(xiàn)開放科學(xué)目標(biāo)的基石。

為實現(xiàn)開放科學(xué)的目標(biāo)，目前已經(jīng)涌現(xiàn)了一些實用的開放科學(xué)平臺與工具。其中，開放科學(xué)平臺主要包括開放科學(xué)創(chuàng)新平臺[67]、開放科學(xué)共享空間（Open Science Commons）[68]、歐盟公眾科學(xué)平臺（EU-Citizen. Science）[69]、開放科學(xué)觀測臺（Open Science Observatory）[70]、知識驅(qū)動智能調(diào)查系統(tǒng)（Knowledge-Driven Ιntelligent Survey Systems）[71]、D4Science[72]、Wiki4R[73]、DataLab[74]、myExperiment[75]、EGΙ DataHub[76]、Onedata[77]、FOSTER[78]、HubZero、Zenodo、Dataverse、Dryad、Jupyter[79]等。這些平臺顯著促進了開放研究與開放創(chuàng)新。

同時，一批支持開放科學(xué)工作流的工具也被開發(fā)出來（見表2），其中包括開放實驗室筆記本、協(xié)同寫作工具、開放工作流、合作書目等。這些工具促使科學(xué)家的研究過程透明化，從共享某種方法的詳細原理到發(fā)布數(shù)據(jù)和代碼。

表2 開放科學(xué)過程在線工具列表[24]Table 2 List of Online Tools for the Open Science Process

3.3 開放科學(xué)政策與實踐的研究

目前國內(nèi)外文獻對開放科學(xué)政策與實踐的研究集中于制定開放科學(xué)政策與計劃、制定開放科學(xué)實施路線圖、實施開放科學(xué)項目與開放科學(xué)影響因素四方面。如今，許多國際組織、國家或地區(qū)已經(jīng)將開放科學(xué)上升到戰(zhàn)略層面[54]，通過制定開放科學(xué)政策、發(fā)布開放科學(xué)路線圖、資助開放科學(xué)項目、推行預(yù)注冊式研究[80]和注冊式研究報告[81-82]等多種方式，促進開放科學(xué)的實施。早在2012年，歐盟委員會就鼓勵所有成員國確保開放獲取公共資助的研究成果，以改善科學(xué)研究和加強知識經(jīng)濟[83]。2016年，歐洲委員會提出“歐洲云計劃”（European Cloud Ιnitiative），發(fā)布《開放創(chuàng)新、開放科學(xué)、向世界開放——歐洲的展望》報告，預(yù)測到2030年，開放科學(xué)將成為科學(xué)工作的基礎(chǔ)，為世界各地不同科學(xué)領(lǐng)域的研究提供一系列無限的機會[84]；而后，又發(fā)布“歐洲開放科學(xué)云實施路線圖”，提出在全球范圍內(nèi)實施“S計劃”，計劃到2030年建立一個超越開放科學(xué)的、共享的研究知識體系[13]。2019年、2021年相繼舉行了第一屆和第二屆聯(lián)合國開放科學(xué)會議。2021年11月9-24日，聯(lián)合國教科文組織審議通過《開放科學(xué)建議書》，標(biāo)志著開放科學(xué)邁入全球共識的新階段[85]。

與此同時，許多國家紛紛制定開放科學(xué)路線圖，或出臺開放科學(xué)計劃。早在2014年，荷蘭發(fā)布《開放科學(xué)和研究路線圖（2014-2017）》，成立“知識社會開放科學(xué)國家協(xié)調(diào)聯(lián)盟”，后于2017年正式提出《開放科學(xué)國家計劃》，發(fā)布《荷蘭開放科學(xué)宣言》，啟動“開放科學(xué)國家平臺”，從國家層面向開放科學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變[53]。美國于2015年成立開放科學(xué)中心（Center for Open Science，COS），2018年7月17日美國國家科學(xué)院發(fā)布《開放科學(xué)設(shè)計：實現(xiàn)21世紀科研愿景》報告[86]。2018年4月，法國高等教育研究與創(chuàng)新部發(fā)布《國家開放科學(xué)計劃》，同年11月，法國國家科學(xué)研究中心（CNRS）發(fā)布《CNRS開放科學(xué)路線圖》。2019年，芬蘭發(fā)布《開放科學(xué)與研究宣言2020—2025》。2020年2月，加拿大首席科學(xué)顧問辦公室發(fā)布《開放科學(xué)路線圖》。這些開放科學(xué)計劃或路線圖促使開放科學(xué)從理念走向現(xiàn)實。由此，人們開始關(guān)注開放科學(xué)政策的調(diào)查。在2017至2021年，歐洲學(xué)術(shù)出版與學(xué)術(shù)資源聯(lián)盟（SPАRC Europe）和英國數(shù)字保存中心（DCC）連續(xù)發(fā)布了第1版本到第7版本的《歐洲的開放科學(xué)政策》[87]，這些調(diào)查報告概述了歐洲成員國的開放科學(xué)政策，但沒有說明相關(guān)政策的內(nèi)容與執(zhí)行情況。不過，趙艷和葉鈺銘發(fā)現(xiàn)，歐洲形成了包含戰(zhàn)略引導(dǎo)層、環(huán)境保障層、具體運作層三級結(jié)構(gòu)的歐洲開放科學(xué)云（EOSC）政策體系[88]。

此外，許多國家和國際組織資助了一系列開放科學(xué)實踐項目的實施。例如，歐盟資助了大量開放科學(xué)項目，包括歐洲開放科學(xué)云、FOSTER項目、FOSTER+項目、開放科學(xué)監(jiān)測儀項目、“地平線歐洲”（Horizon Europe）以及其他眾多項目，如“促進向負責(zé)任的研究和創(chuàng)新系統(tǒng)的過渡”（Fostering a Transition Towards Responsible Research and Ιnnovation Systems）、“實踐中的負責(zé)任研究和創(chuàng)新”（Responsible Research and Ιnnovation in Practice）、“推動開放學(xué)術(shù)”（Аdvancing Open Scholarship）、“社會科學(xué)與人文開放云”（Social Sciences & Humanities Open Cloud）、“開放數(shù)據(jù)：提高科學(xué)的透明度、可重復(fù)性和協(xié)作”（Open Data:Ιmproving Transparency, Reproducibility and Collaboration in Science）、“暢想未來”（Ιmagine Future）、“建立參與研究和創(chuàng)新的生態(tài)系統(tǒng)”（Building Engaged Research and Ιnnovation Ecosystems）等。這些開放科學(xué)項目有效推進了歐洲開放科學(xué)運動的發(fā)展，取得了顯著成效，包括提高了開放獲取參與度，增強了開放研究數(shù)據(jù)互操作性，迅速發(fā)展了公眾科學(xué)，推進了開放科學(xué)云建設(shè)，變革了評價和獎勵機制[56]。

影響開放科學(xué)實踐的因素有如下幾類：①背景或外部因素，如開放科學(xué)的全球化、經(jīng)濟發(fā)展水平、政府開放水平、科學(xué)的競爭、學(xué)術(shù)領(lǐng)域的競爭力、數(shù)字鴻溝、應(yīng)急管理經(jīng)驗、政府與公眾之間的合作關(guān)系等。②制度和監(jiān)管因素，如開放科學(xué)政策、監(jiān)管制度和領(lǐng)導(dǎo)、知識產(chǎn)權(quán)模式和指南、研究社區(qū)規(guī)范等。③資源因素，如開放共享的數(shù)據(jù)庫與知識庫、信息通信技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施、財政和人力資源等。④個人和動機因素，如感知到的個人努力、感知負面后果風(fēng)險、感知的外在和內(nèi)在利益、與伙伴的合作關(guān)系、與開放科學(xué)實踐相關(guān)的信任等[19]。⑤學(xué)術(shù)研究因素，如學(xué)術(shù)研究中的信用體系、學(xué)術(shù)研究中的職業(yè)結(jié)構(gòu)、研究的數(shù)字化與數(shù)據(jù)化、跨學(xué)科和跨部門伙伴關(guān)系[89]、新型合作方式、有效的科學(xué)需求[21]等。⑥經(jīng)濟因素，如開放科學(xué)的成本與收益。⑦技術(shù)因素，如數(shù)字技術(shù)的興起與應(yīng)用、成熟的數(shù)字工具等[27]。這些因素將會對組織或個人的開放科學(xué)活動產(chǎn)生直接或間接影響。

4 結(jié)語

目前，開放科學(xué)無疑是學(xué)術(shù)界、科學(xué)領(lǐng)域的熱門話題之一，產(chǎn)生了日益增多的研究文獻。單從狹義的開放科學(xué)主題研究來看，現(xiàn)有成果廣泛探討了開放科學(xué)的概念與定義、基本理念、范疇、優(yōu)勢、歷史演進、發(fā)展動因、障礙、挑戰(zhàn)與路徑、目標(biāo)、特征、工具、政策與實踐等，這些主題研究顯著地促進了開放科學(xué)理論與實踐的發(fā)展。

不過，已有研究還存在如下不足之處：①缺少國內(nèi)開放科學(xué)政策的系統(tǒng)化研究。國內(nèi)學(xué)者雖然關(guān)注了開放科學(xué)數(shù)據(jù)政策[90]、開放科學(xué)技術(shù)政策[91]、開放科學(xué)數(shù)據(jù)與個人數(shù)據(jù)保護的政策協(xié)同[92]、開放科學(xué)發(fā)展的政策環(huán)境建設(shè)[58]等主題，發(fā)現(xiàn)歐洲、美國、日本等國家形成了區(qū)域聯(lián)盟、政府、行業(yè)協(xié)會、科研機構(gòu)、高等院校等不同層級的開放科學(xué)政策體系[93]，但是缺少國內(nèi)開放科學(xué)政策的系統(tǒng)化研究，特別是對我國現(xiàn)有的開放科學(xué)政策體系與面向未來的開放科學(xué)政策體系的研究，亟需加強多層次開放科學(xué)政策體系的頂層設(shè)計。②缺少國內(nèi)開放科學(xué)實踐的調(diào)查分析。雖然，國外學(xué)者發(fā)表了一些本地區(qū)開放科學(xué)實踐調(diào)查的研究報告[13]和學(xué)術(shù)論文[94-97]，國內(nèi)學(xué)者初步調(diào)查分析了歐洲[59,88,98]、日本[99]的開放科學(xué)實踐，但筆者未發(fā)現(xiàn)已出版的國內(nèi)開放科學(xué)實踐調(diào)研成果。③缺少我國開放科學(xué)發(fā)展模式與實施路徑的研究。雖然呂昕等探討了歐美國家開放科學(xué)發(fā)展模式[100]、張伶等解析了歐洲開放科學(xué)實踐路徑[56]、付少雄等歸納了歐盟開放科學(xué)云計劃實施路徑[101]，但是沒有總結(jié)歸納國內(nèi)開放科學(xué)發(fā)展模式，也沒有從整體上規(guī)劃我國開放科學(xué)的實施路徑。④缺少國內(nèi)開放科學(xué)發(fā)展水平的評價。開放科學(xué)對傳統(tǒng)科學(xué)評價產(chǎn)生了重大影響。盡管網(wǎng)絡(luò)計量、替代計量、不同類型的影響因子和H指數(shù)可用來評估開放科學(xué)影響力[18]，但是開放科學(xué)評價不僅僅是科學(xué)影響力評價，還涉及眾多領(lǐng)域。開放科學(xué)監(jiān)測儀（Open Science Monitor）從開放存取、開放科研數(shù)據(jù)、開放合作3個維度評估開放科學(xué)活動[102]，但同樣沒有覆蓋開放科學(xué)整個領(lǐng)域；“開放科學(xué)職業(yè)評估矩陣”（Open Science Career Evaluation Matrix）被用來評估開放科學(xué)職業(yè)人員的研究成果、研究過程、服務(wù)與領(lǐng)導(dǎo)力、研究影響、教學(xué)和監(jiān)督、工作經(jīng)驗[103]，然而，這種評估僅僅是開放科學(xué)評估的一個方面。Forsstr?m等構(gòu)建了基于戰(zhàn)略指導(dǎo)、政策與原則、支持開放、能力建設(shè)4維的開放科學(xué)成熟度評價模型，被用來評估芬蘭開放科學(xué)水平[16]，然而，該模型的4個維度并不能覆蓋開放科學(xué)的重要領(lǐng)域，比如開放科學(xué)資源與效用。如何評價國內(nèi)開放科學(xué)發(fā)展水平是亟須解決的問題。

因此，基于國內(nèi)外開放科學(xué)主題研究進展與發(fā)展趨勢，今后我們可以從如下幾個方面深化開放科學(xué)研究：①加強國內(nèi)開放科學(xué)政策體系研究。在現(xiàn)行開放科學(xué)政策多由相關(guān)部委出臺，各類政策覆蓋面較窄、時效性較弱、指導(dǎo)性不強，開放科學(xué)政策體系尚不甚完備的情況下[93]，我國應(yīng)該建立健全覆蓋宏觀、中觀與微觀多層次的開放科學(xué)政策體系，以規(guī)范與引領(lǐng)開放科學(xué)實踐的發(fā)展；②加強開放科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)研究。開放科學(xué)涵蓋諸多科學(xué)學(xué)科和學(xué)術(shù)實踐方面，包括基礎(chǔ)和應(yīng)用科學(xué)、自然和社會科學(xué)以及人文科學(xué)，是建立在開放的科學(xué)知識、開放的科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施、科學(xué)交流、社會行動者的開放參與以及與其他知識系統(tǒng)的開放對話等關(guān)鍵支柱之上[22]。開放科學(xué)將影響科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的不同利益相關(guān)者以及他們之間的相互作用[27]。例如，歐盟通過制定開放科學(xué)戰(zhàn)略與政策規(guī)劃、部署一系列開放科學(xué)項目，致力于打造一個覆蓋全歐洲的開放科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)，以此大力支持歐洲的開放科學(xué)發(fā)展[102]。我國非常重視科學(xué)數(shù)據(jù)共享，2019年科技部和財政部聯(lián)合資助建設(shè)“國家高能物理科學(xué)數(shù)據(jù)中心”等20個國家科學(xué)數(shù)據(jù)中心、“國家重要野生植物種質(zhì)資源庫”等30個國家生物種質(zhì)與實驗材料資源庫。如今這些國家平臺獲得了長足發(fā)展，但是大部分平臺擁有的科學(xué)數(shù)據(jù)仍未實現(xiàn)開放共享。我們需要進一步加強國內(nèi)開放科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)研究與建設(shè)，使盡可能多的科學(xué)數(shù)據(jù)和其他科學(xué)資源得到更廣泛的共享利用。③加強我國開放科學(xué)發(fā)展模式與實施路徑研究。我們不僅要積極推進中國開放科學(xué)發(fā)展的政策環(huán)境建設(shè)[58]，而且要深入研究我國開放科學(xué)發(fā)展模式。武學(xué)超總結(jié)了3種開放科學(xué)發(fā)展模式——慈善模式（即免費共享模式）、擴脹模式（即成果發(fā)表前開放獲取模式）和建構(gòu)主義模式（即知識協(xié)同生產(chǎn)模式）[104]，然而目前的開放科學(xué)實踐遠不止上述3種模式，以開放研究基礎(chǔ)設(shè)施、開放科學(xué)工具、開放許可、開放數(shù)據(jù)與源代碼、開放教育資源、開放獲取、開放出版、開放同行評議、開放注釋、開放存儲、開放創(chuàng)作、開放創(chuàng)新、公眾科學(xué)等方式中的一種或多種行為為核心的開放科學(xué)模式不斷涌現(xiàn)。因此，我們需要研究并選擇合適的開放科學(xué)發(fā)展模式，同時構(gòu)建合理、有效的開放科學(xué)實施路徑。④加強國內(nèi)開放科學(xué)評價研究。雖然開放科學(xué)評價已經(jīng)引起了人們的關(guān)注，但是目前缺少公認的開放科學(xué)評價工具與方法。我們需要綜合考慮開放科學(xué)的本質(zhì)特征、關(guān)鍵支柱、主要行為與發(fā)展水平，從多維度、多層次構(gòu)建國內(nèi)開放科學(xué)數(shù)據(jù)評價模型與評價指標(biāo)體系，以便有效評估國內(nèi)開放科學(xué)實踐，助力我國開放科學(xué)的進一步發(fā)展。

作者貢獻說明

盛小平：提出研究思路，設(shè)計研究方案，論文修訂；

畢暢暢：采集、清洗和分析數(shù)據(jù)，撰寫論文初稿；

唐筠杰：參與論文修訂。

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