当前位置RFID世界网 > 新闻中心 > 行业动态 > 正文

RFID等技术助力青海湖科研信息化项目


作者:科学时报 来源:RFID世界网 2009-01-09 08:55:45 填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容:

摘要:他们搭的这个“台子”,囊括了网络视频监控系统(VMS)、候鸟迁徙跟踪系统(基于GPS)、野外科考数据采集系统(PDA、RFID)、青海湖基础数据库系统、联合科研基地协同工作环境以及青海湖网络科普平台等等。 实时监控系统...

关键词:鸟类[0篇]  实时监控[3篇]  RFID[3532篇]  数据采集[24篇]  GPS[61篇]  科研[1篇]  

620)this.style.width=620;" border=0>

620)this.style.width=620;" border=0>

科研人员在青海湖实地考察


从禽流感开始破题 
  
2008年8月,北京夏暑未消,青海湖的上万只候鸟却已开始了越冬的迁徙。数以千计的斑头雁振翅南飞,几十只鸬鹚排成“一”字掠过湖面——每年4个月的无霜期即将结束。这里,中国最大的咸水湖泊,将进入漫长的、气候寒冷多变的冬季。 
  
“原先这里到处可见鸟群,现在天冷了,鸟群基本上都飞走了。”在青海湖自然保护区工作了23年的李英华告诉记者。3年前,他是第一个发现禽流感病鸟的人。 
  
他对两年前那场灾难性的“暴发”依旧记忆犹新。 
  
2005年5月2日上午,李英华在对鸟岛的例常巡视中,突然发现一只斑头雁出现异常状况,随后死亡。尽管第一时间他就向上级汇报了情况,但事情的发展很快超出了所有人的想象——到第二天上午,竟有200多只斑头雁死亡! 
  
尽管那些中国优秀的鸟类学家自第二天起就从全国各地赶到了青海湖,但24个小时之后,结果反馈到李英华手中时,他还是傻了——禽流感,这是他这位保护科主任从未遇到过的情况。面对青海湖野生候鸟从未发生过的暴发性禽流感,“当时我们真是束手无策!” 
  
2005年5月14日,国家禽流感参考实验室从死鸟体内分离出H5N1亚型禽流感病毒。 
  
这显然是个惊人的消息——青海湖作为全球候鸟迁徙中的一个重要中转站,仅斑头雁、棕头鸥、鸬鹚的总体数量就达40余万只以上,地位非常突出。如果候鸟会散播禽流感病毒的情况被确证,这可能意味着一场危及全球的自然灾难。 
  
然而,目前中国对候鸟的研究还远远落后于发达国家,甚至连各种鸟类的迁徙路线都还没有建立完整的资料。青海湖,这个中国最重要的鸟类栖息地,在这里投入的科研力量还十分薄弱。 
  
这给了阎保平和她的合作伙伴们选择青海湖、在青海湖作e-Science的理由。 
  
咦,科学? 
  
e-Science,这里的e,最初来源于英文词汇electronic,泛指“电子化或信息化”;Science就是科学,二者合一,即“e-Science”,直译为“电子化科学研究”或“基于信息化的科学研究”。为了更好地体现e-Science的内涵,现在国内通常译为“科研活动信息化”。 
  
最早提出e-Science概念的是英国科技部主任John Taylor。1999年,John Taylor指出:“e-Science是在重要科学领域中的全球性合作,以及使这种合作成为可能的下一代基础设施。” 
  
很快,这一理念得到了全球科学家的认可。美国科学基金会的报告中明确指出,“e-Science是一种新的科学研究环境,在这种新的研究环境中,研究人员能够通过高性能的网络进行先进计算、协同工作,实现数据获取和管理的服务。”目前,国内专家也认为,在科研发展方面,发达国家之所以能推出很多好的成果,其原因之一是它们能够成功获取标准化数据并实现数据共享。可以说,科学数据的共享是发达国家促进科技创新的有力举措。 
  
阎保平是中科院计算机网络信息中心的总工程师。在阎保平这一批中国e-Science事业的开创者和实践者看来,e-Science是学科领域科学家和IT技术人员在科研理念上的融合,是以应用需求而自然应用实际可用技术的开发过程,同时,整个e-Science科研活动是个在活动中不断融合、相辅相成的过程,而非最后要达到的终极目标和结果。 
  
“e-Science使得一种崭新的从事科研活动的方法和模式成为可能,这种崭新的科研模式的特点是跨学科、大规模的科研合作,构造了一个跨越时间、空间、物理障碍的资源共享与协同工作的科研环境。”阎保平认为。 
  
2005年6月,阎保平已经作出快速反应,意欲在青海湖暴发的禽流感事件中发挥计算机网络信息科学家应有的作用,带领麾下的几个人直接扑到青海湖。开始,她没有对青海湖自然保护区相关部门直接表明来意,即进行“上门直销”的游说,却替他们修好了几台电脑和因维护不当而中断通信的网络。这,不要说是当时作为中科院计算机网络信息中心主任(2006年5月届满卸任后,任中科院计算机网络信息中心总工程师)的阎保平,哪怕是对阎保平的学生来说,实在都是再小儿科不过的事情。当然,自然保护区的这些基层工作人员,也不知道阎保平在中国乃至国际互联网业内的鼎鼎大名(她是国际互联网协会〈ISOC〉理事会的第一位中国理事),他们只知道这位女性态度和蔼,被她带来的助手们客客气气地称为阎老师。 
  
就是靠维修电脑、接通网络(这活儿现在随便哪一位技工学校毕业的学生也能玩转),阎保平把它成功地当成一块“敲门砖”,敲开了与青海湖国家级自然保护区和青海省林业厅沟通的大门。西部边远地区的一般基层干部和群众就是这么实在。 
  
2005年8月,阎保平带领一行人员与青海湖自然保护区管理局局长张德海初次见面,经过一番交流沟通,碰撞出双方合作的思想火花:青海湖有的是鸟类等自然保护的“文章”,值得并且可以由中科院的科学家来做! 
  
当提起e-Science这个陌生的英文词汇,青海湖保护区的基层工作人员,包括那些也曾见识并接待过一些过不同肤色老外的人员,还是显得拗口难辨:e-Science?“咦?科学?” 
  
对他们一时的吃惊和暂时的疑虑,阎保平都能理解和接受。只要心灵的门户能打开,阳光终究能照射进来。2005年11月,青海省林业局局长李三旦一行赴京考察,到中科院计算机网络信息中心、动物研究所、病毒研究所、微生物所、遥感研究所参观,仅视频座谈会上的“视频”这个“节目”本身,就让他们开阔了不少眼界:科技,原来还有可以这样“见面开会”的手段! 
  
2005年12月,中科院信息化办公室与青海省林业局签署《合作框架协议书》,计算机网络信息中心等4个研究所(中心)分别并与张德海签署了合作协议。 
  
“追逐翅膀的旅程” 
  
3年前的禽流感的确是青海湖的一场灾难,但不可否认,它同时也给了青海湖吸引科研力量的机会。中科院计算机网络信息中心与其合作伙伴将它们在国内首个基于e-Science环境的联合科研基地设立在青海湖畔。 
  
北京奥运会闭幕那天,本报记者在青海湖科研基地见到了阎保平带领的团队。 
  
从2005年5月开始,阎保平就积极投入到青海湖的科研项目中。这是一个特殊的团队,除了阎保平所在的中科院计算机网络信息中心外,还有来自中科院下属的动物研究所雷富民,武汉病毒所李天宪,微生物研究所高福、马俊才,遥感研究所郭杉,寒区旱区研究所张耀南,西北高原生物研究所李来兴等共7个科研院所的科学家和他们的科研团队,以及中科院的合作单位——青海湖国家级自然保护区管理局。记者在青海湖保护区见到他们时,他们刚刚完成了一次“追逐翅膀的旅程”。 
  
一行14人,阎保平带队,杨涛、刘瑾、孔宁、欧阳欣来自网络中心,李永东是武汉病毒所的胡志红、李天宪的博士生,胡旭东是微生物所高福的博士生,崔鹏是动物所雷富民研究员的博士生,他们的专业领域分别是IT、鸟类学、病毒学、植物学等;还有青海湖管理局局长星智这个保护区里“最大的官”亲自开路,保护区管理局主任王永年、保护科站长侯元生等及3位司机。用“成分复杂”来形容他们并不为过。 
  
2008年8月13号,团队从青海湖出发。第一站是位于青藏交界的玛多。古称“黄河沿”,藏语“黄河源头”。历史上是由内地进入西藏的一个驿站。 
  
玛多是个十分奇异的地方。尽管这里海拔4200多米,在青藏高原上并不算难以承受的高度,但就算是长期居住于此的藏人都会有严重的高原反应。星智选择玛多作为第一站有着充分的考虑,如果谁在玛多出现严重高原反应就立刻送回青海湖,不能继续后期更艰难的进藏之旅。而这些科研人员却全部坚持下来,令星智这位藏族同胞十分叹服。 
  
由玛多进藏,沿黄河沿、黑河、星星海;穿过玉树,治多;进入四川,停留德庆草原;夜宿雀儿山;翻越唐古拉,进入可可西里、三江源。他们一路追逐斑头雁的双翅。 
  
在斑头雁向南迁徙的路径上,在这些斑头雁以高原草甸和湿地为共同特征的栖息地里,科研人员重复着复杂而细致的工作,利用卫星定位系统标注定位、观测统计,记录每个栖息地的鸟群种类和数量,观察描述主要植被、生态环境。 
  
团队用车轮追逐飞翔的翅膀,12天历程4500公里,他们聆听候鸟翅膀划破空气的声音,看它们的细羽在风中闪动、在雪中翻飞、在湿地扑振。 
  
侯元生一路扛着照相机和摄像机,忙着记录这些难以用语言描述的风景。他有一个梦想:“最美的风景存在于恶劣的环境中。我在想能不能做个纪录片,展现青藏高原鸟的路线上风貌。” 
  
如同法国导演雅克·贝汉拍摄的那部轰动世界影坛的纪录片《鸟的迁徙》,中科院的科学家和在青海湖畔从事鸟类保护的人们,正在做一件同样有意义的事情——成立一个数字科技馆,名字就叫“迁徙的鸟”。“将来人们能够通过这个数字科技馆,看到青海湖鸟岛上候鸟进行繁殖的种种行为,可以体验对候鸟迁徙路径的实时跟踪。”阎保平和她的团队这样希望。 
  
马拉松?接力赛? 
  
旅程路线图的设计就是基于卫星跟踪技术——他们给斑头雁戴上有卫星定位装置的环志跟踪器,通过卫星定位系统跟踪监测斑头雁种群的迁徙路径。科研人员发现,从青海湖到西藏的迁徙路径上,鸟群停留10天以上的栖息地共有19个,而这些以高原草甸和湿地类型为主的地点,正是这个科研团队一 一走过的地方。 
  
从2007年3月开始,中科院和保护区合作,利用GPS技术对青海湖的主要夏候鸟——斑头雁、赤麻鸭、鱼鸥进行了4次跟踪,现在已基本掌握了这3种水鸟的迁徙路径。 
  
根据实时监测得到的信息,大部分斑头雁的南迁从8月下旬或9月初开始,最远到达西藏雅鲁藏布江流域的墨竹工卡,主要集中在拉萨河谷、墨竹工卡、日喀则等地过冬,春季北迁路径与南飞路径相同。 
  
青海湖繁殖的斑头雁还没有发现飞越喜马拉雅山脉——这显然与传统观念相左。 
  
此前科学家认为,青海湖斑头雁的南迁路线应该跨越喜马拉雅山脉,到达印度过冬。“此前我们也都相信,这些候鸟是从欧洲、青藏高原、非洲,从全球各地飞往北极,在北极这个主要聚集地混合时,通过粪便传播禽流感病毒,因此才会出现欧洲发现的禽流感病毒与中国发现的病毒相似的情况。”2005年就开始介入青海湖禽流感调查的微生物所原所长高福,将这种长途旅程比作“斑头雁的马拉松”——“每只鸟都在跑马拉松,一群鸟也在跑马拉松。野鸟的马拉松比赛直接把病毒带到聚集地。” 
  
最近对6只斑头雁的监测表明:青海湖斑头雁的迁徙呈现出3个路径——部分在青海与藏北往返;部分在藏北与藏南往返;部分将飞越过境,在藏南与印度之间往返。“斑头雁在小范围内转圈,而不是像此前人们所认为的那样,直接从非洲飞到了北极。”高福说:“这是我此前确实没有想到的!” 
  
这就提出了一种假说,“现在的情况可能是‘接力赛’,这些种群之间虽然在各自转圈,但是种群之间都有共同的聚集地,这些不同种群的鸟在这些聚集地混合、传播病毒,这里可能就是‘接力赛’接棒的地方”。 
  
究竟是“马拉松”还是“接力赛”?尽管科学家还需要时间来给出正确的答案,但“这个科学问题的提出,则是我们联合力量科研和推进学科交叉的成果”,高福接受本报独家专访时说。 
  
通过青海湖项目,微生物所与西北高原生物所建立了密切的合作关系,高福把他的一个分支实验室“搬”到了西北高原生物所,让两个研究所的学生能方便地互换交流。“2006年我第一次去青海湖考察时,发现当地连基本的实验室都没有。西部研究所有需求和渴望。”高福说:“这也是打破所际界限、跨所合作的一次良好尝试。” 
  
“我们搭台子,让他们唱戏” 
  
对候鸟的跟踪和“迁徙的鸟”数字科技馆的建立,仅仅是阎保平对于e-Science青海湖项目构想的一个组成部分。 
  
主要以鸟类保护为核心的青海湖的科研项目,涉及到生物学、病毒学、遥感信息学、生态学等多方面的研究,却是由网络中心这些搞IT的人牵头进行,这是为何? 
  
欧阳欣的解释十分直接:“我们就是为科研工作者搭一个台子,让他们唱戏。”他们搭的这个“台子”,囊括了网络视频监控系统(VMS)、候鸟迁徙跟踪系统(基于GPS)、野外科考数据采集系统(PDA、RFID)、青海湖基础数据库系统、联合科研基地协同工作环境以及青海湖网络科普平台等等。 
  
实时监控系统与“高级清洁工” 
  
这些搞IT的人来青海湖搭的第一个“台子”,就是给鸟岛装上了实时监控系统。 
  
青海湖是中国最大的鸟类保护区之一,但是此前对于鸟类活动的观测一直都在延续最原始的方法——深入鸟类栖息地,在恶劣的自然环境中手握望远镜就地观测。尽管青海湖保护区几年之前在鸟岛上安装了4部摄像头,初步实现了远程监控,但由于设备简陋,探头的监控效果不尽如人意。 
  
孔宁清楚地记得,两年前他们扛着网络中心提供的监控探头到三块石上“破土动工”的情景。 
  
三块石是青海湖最重要的鸟群栖息地之一,位于湖中,距离蛋岛20多公里,坐快艇上去需要半个多钟头。岛面全是裸露的岩石,想在这里装上探头,前提是必须打下水泥地基。2007年10月,保护区管理局的吴永林和几位建筑工人以及网络中心博士王金一,带着几件工具和几桶淡水就上了岛。淡水不是用来喝的,而是用来搅拌水泥的——青海湖里盐度较高的咸水根本无法用于搅拌泥浆。他们在三块石、海星山两个岛上一住一周,完成了9个地基的砌建。 
  
王金一是网络中心第一个在岛上住宿的技术人员,后被戏称为“经过野外生存考验”的人。 
  
更困难的是无线网络的铺设和岛上设备的调试。2008年4月份,青海湖管理局工作人员和网络中心的青年技术骨干们在三块石上搭起帐篷,开始联网部署监控探头。4月的青海湖,天寒地冻,大雪能将帐篷湮没,刮大风时焊机根本无法工作。欧阳欣对当时的情景记忆犹新:“大家先是围成一圈,用身体为焊机挡风,冻得浑身发抖。后来找来硬纸板把焊机挡上,结果还是不行!” 
  
他们到岛上开始施工时,发现淡水带得不够。侯元生回忆起他们冒着风雪在岛上施工的经历,轻描淡写地对记者说:“好在那天晚上下了一场大雪,我们是用融化的雪水铺成的地基。”由于三块石是岩石地表的无人区,连最基本的电能都无法提供,也无法铺设数据传输线网,网络中心为他们配备了太阳能供电的探头,同时打造了无线数据传输网络。 
  
网络中心流传着一张“著名”的照片——阎保平举着拖把,正在费劲地擦拭太阳能电池板上的鸟粪,他们给这张照片取名为“高级清洁工”。尽管为监控探头供能的太阳能电池板在设计之初就考虑到了清洁问题,鸟类无法轻易地站立在上面,但青海湖上黑压压的鸟群还是给他们带来了麻烦。网络中心的青年技术骨干们没有退缩,在青海湖中央架起了青藏高原湖泊的第一个野生鸟网络视频监控系统。 
  
3年多来,网络中心在青藏高原3200米的极端环境下,建立起了第一个国家级自然保护区野生鸟视频监控系统,先后共安装了10个探头,其中包括两个红外探头,分布在蛋岛、鸟类救护中心、三块石,实现了微波、无/有线局域网、远程网等技术互连,在管理局和蛋岛设立了监控中心,并用最快速度完成了实施和测试。 
  
正是因为有了这个“台子”,“我们这些以前需要经常出野外的人,现在可以坐在办公室里通过探头进行24小时监控”,鸟类研究博士崔鹏说。这个监控系统每天共有30G图像数据产生,鸟类研究者从中获得了许多不为人知的珍贵资料。 
  
以前人们一直认为斑头雁由雌性孵卵,监控系统建立后,通过对斑头雁繁育过程全程不间断观测,人们意外地发现,原来斑头雁是由雌雄轮替孵卵;在孵卵过程中时有雌雄双双离巢觅食,它们用腹羽将窝掩盖起来;此间,常常发生雄性斑头雁对其他斑头雁的驱赶和争斗。 
  
“这是一种开创性的工作,但原先我们并没有意识到。”侯元生说,在中科院的科研人员到来之前,青海湖保护区上原来装置的4个探头,主要是为了防止游客影响鸟类的“起居作息”,监控的对象主要是人,而不是鸟类本身。“和中科院合作之后,探头监控图像的质量大大改进,是实时、连贯、完整的,而此前是断续的、不完整的监控记录。这些先进技术手段的引入,给我们带来了监控和保护理念的改变,甚至完全是颠覆性的。” 
  
保护区的的计划是,明年青海湖上的探头将增加到20到25个,基本覆盖青海湖鸟类的集中孵化地和栖息地。观测的鸟类数量也将明显增多,从原来的斑头雁,增加到棕头鸥、鱼鸥、红脚鹬、普通燕鸥、普通鸬鹚等种群。 
  
二代PDA之得陇望蜀 
  
实时监控、数据传输系统的建立,仅仅是搭建e-Science平台的第一步,网络中心为青海湖设计开发了一套野外数据采集PDA系统,这是实现数据采集及处理、使用全程信息化的重要一环。 
  
此前,科学家们在野外科考时,所有数据都是记录在表格上,他们在集中精力关注自己的测试时,还需要兼顾助手的记录是否准确无误。这种最传统的方法方式,效率较低、标准化程度不高,无法集成采集多信息源,如文本、图片、音频、视频等,同时不利于长期保存。 
  
但是现在“鸟枪换炮”,侯元生手里已经拿到了网络中心博士周园春和他的课题组为他们量身定做的一部基于PDA的野外数据采集器。他在野外可以直接将数据信息输入这个手机大小的掌上电脑,由于集成了GPS功能,可以直接用它来测定经纬度。回到办公室,他不需要像以往那样整理大量的表格数据然后再输入电脑,这部小机器可以直接连接数据库。对这个“记载本+笔+数码相机+摄像机+GPS”的小机器,侯元生觉得很满意。 
  
还不甚满意的是网络中心的博士孔宁。他曾一天到晚当“跟班”——跟着侯元生和其他保护区的工作人员出野外巡查,自己记录和输入所有数据,亲身体验这“第一代野外PDA”,并列了N条修改意见。第二代PDA在北京网络中心的实验室里准备新鲜出炉,侯元生他们得陇望蜀,“我们期待改进后的第二代机子更加方便使用!” 
  
遥感科学家的第一手数据 
  
“今天卫星过境,我们必须动作快一点,跟上卫星的‘脚步’。”这是中科院遥感应用研究所郭杉此行野外科考的内容之一,他需要在卫星过境时考察青海湖保护区中具有代表性的一些“样地”,测量记录实地科考数据,以便同遥感数据进行比对。郭杉和寒旱所研究员张耀南加入到这个团队,使原本仅限于生物领域的研究与生态环境学科相结合,为青海湖的科研工作开拓了更大的空间。 
  
青海湖保护区范围内一共划出并设立了53片生态样地,“若每块样地都跑,那我们可就跑不过来,卫星早走了!”郭杉说:“只能尽量多跑一些地方,干脆午饭也别回去吃了,就让司机回去带点馒头、就点水,我们在野外啃一啃完事了!” 
  
郭杉和本报记者一行6人驱车来到青海湖1号样地。 
  
“记录:物地编号:001;测试时间:8月24日9点05分00秒;测试地点:湿地草洲;GPS测定经纬度:东经99度52分18秒8、北纬36度58分38秒3;定位编号:488号;地表温度:16摄氏度;湿度:估计60%至70%;景观描述:优势物种为蕨麻,株高3厘米。能见度好,东南风2至3级,能见度约10公里。”每到一块样地,郭杉和他的助手都需要详加记录,然后再取出热红外成像温度测试仪给刚刚测试过的样地“拍照”。 
  
马不停蹄跑了10个样地,郭杉一边做这些细致的测量工作,一边提醒助手记录的准确性,一边给记者“科普”:“这台热红外成像温度测试仪,价值100多万元,没看我天天抱着、扛着,上飞机都要随身……看见野兔了吗?它们处于食物链下端,其数量多少也是当地生境的指标之一。”郭杉致力于中国生态环境保护和城市建设规划,在遥感研究领域不断深入的同时,他对植物学、动物学、生态学等都有较深的造诣。 
  
这些一手数据经记录、整理后,将纳入网络中心的开放数据库中共享。按照郭杉的理解,数据库应当遵循“从数据库到信息库,再到专家库,最后到思想库”这样一条发展路径,“这才是我们的终极目的”。郭杉说:“尽管现阶段还正在完成从数据库到信息库之间的进程,有部分已经进入到从信息库到专家库的跨越,显然,这一步是最为艰难的。” 
  
融合,是这里的一个关键词 
  
将所有的数据都纳入一个开放性的数据库,有志于青海湖科研的科学家都能利用,这是郭杉的梦想。 
  
侯元生是军人出身,1987年退伍后来到青海湖,一待就是20年。在保护区这样艰苦恶劣的自然环境里,许多工作人员和他一样都是退伍军人。皮肤是“高原红”,说着人们不甚明白的“青普”(青海普通话),都会几句藏语。他们的主要工作是保护鸟类,对保护区里的鸟兽、草木都如数家珍。他们一眼望去,几秒就能估算出鸟群的只数规模,这对他们只不过是小菜一碟。保护区这些大多只有大专学历的人,和几乎代表了中国最高科研水平的科学家们合作了3年之后,已经能够顺畅地与科学家对话了。孙建青陪同遥感学家郭杉考察样地,指着地表植被说:“这是岩地风毛菊,株高3厘米左右,是这片样地的优势物种。”——这是部队转业3年的小孙跟着搞植物的科学家学来的。而侯元生现在知晓的动物学、植物学、生态学、遥感学等学科知识也让记者折服。 
  
融合,是这里的一个关键词。而这,也正是e-Science的核心。整合计算资源、整合数据资源、整合科研力量,都是e-Science的题中之义。 
  
青海湖项目所要解决的科学问题十分复杂,其科学研究的对象已经不再是一个简单的孤立系统。“动物学不仅是动物学、植物学不仅是植物学,学科交叉、覆盖范围更大的科研问题摆在我们面前。”另外,科研过程中信息和数据的及时获取和处理显得越来越重要。“科学数据共享是发达国家促进科技创新的有力举措。”阎保平说。 
  
建立以候鸟的迁徙路线数据为核心的数据库,囊括了鸟类资源调查数据、保护区鸟类名录数据、鸟类栖息地环湖巡查数据、鸟类栖息地样线调查数据、环湖湿地植被调查数据、重点濒危物种监测数据、环湖生物多样性数据等等。 
  
“在青海湖区域逐步扩展数据资源的积累,搭建面向生物、生态环境等不同领域的基础数据平台和应用环境,支持科研活动的开展,是我们建立数据库的意义所在。”阎保平说。 
  
阎保平的观点是,当前科学研究的过程逐步表现为科学数据生命周期的轮回。“青海湖的科学数据管理平台,实现了在科学数据应用环境下,科研活动中与数据生命周期相匹配的信息化环境。”——从科学数据管理平台获取原始数据、集成信息化资源,例如超级计算机、软件、算法,进行数据处理和分析,开展科学实验,然后将作为科研实践结果的数据存储到科学数据管理平台,又可以作为下一步研究的原始数据,深入开展另一个科研过程,使整个科研活动体现一个有序、螺旋上升的过程。 
  
e-Science,IT+Science 
  
很早以前阎保平就在不断思考:e-Science,到底该是怎么样的一种科研活动,难道可以用一个简单的等式“e-Science=IT+Science”来描述么? 
  
随着青海湖项目以及其他科研项目的深入,阎保平和参与到这个项目中的科研人员逐步有了一个比较深入的认识:e-Science不是一个简单的叠加关系,而是IT技术和科研活动的融合。 
  
青海湖项目科研活动的不同生命周期,都体现了一种典型的e-Science应用模式。对此深有感触的郭杉认为,青海湖区域的复杂、多样性,唯有从多视角、采取交叉思维的方式、进行跨学科研究,才可能对其形成正确完整的认识。 
  
“就像一棵大树,e-Science构建大树的主干,各个学科构成这棵树的分枝,它们是一个综合的有机体。”阎保平说。 
  
“不好打发的科学家” 
  
侯元生他们对中科院这些科学家“打心眼里钦佩”,原因很简单,“以前也有不少科学家来到青海湖,我们帮他们采几个粪样、捡几只死鸟,很好打发的。他们回去做做实验、写几篇文章,就再也没有影踪了,给我们留不下什么东西。”侯元生说:“但他们,可没有那么好打发!” 
  
中科院这些人不仅是“不请自来”,还“自带干粮”在这里建起一个联合科研基地,他们打算把工作在这里长久进行下去。 
  
2006年7月,青海省林业局局长李三旦不失时机,提出进一步拓展双方合作内容与方式的想法;中科院领导也认为,在青海湖地区生物、生态、资源环境等方面进行全面合作的时机已经成熟,应建立长期稳定的一种合作模式。 
  
说起长期扎根的最初考虑,阎保平十分坦诚。中科院7个科研院所投入到青海湖联合科考中,但由于管理体系造成的部门之间的壁垒,他们在这里缺乏稳定、安全、长期的科研环境。“如何冲破现有科研体制的束缚,建立一个新型的科研模式,为科研人员在该地区长期稳定的科研环境提供保证,同时为西部生态环境发展作贡献?如何真正满足国家和地方对科研的迫切需求?比如说青海湖野生鸟禽流感、生态环境保护等需求。中科院应给保护区、给青海、给西部留下些什么?”这些,都成为萦绕脑海、挥之不去的追问。 
  
3年多来,他们从青海湖保护区的实际出发,为之搭建起一套完整的监控体系,建立起一个开放的数据平台,也为保护区培养了一支基层的科研力量。 
  
2007年10月,侯元生、孙建青和他们的同事,这些来自青海湖保护区的基层工作人员,到北京参加了一次特殊的培训。孙建青在参观了网络中心最先进的计算系统之后,还抽空到天安门前照了像。侯元生则在网络中心的实验室里泡了10天,他在与中国顶级的信息技术专家们讨论一个务实的问题:怎样才能把数据库建得既符合青海湖保护工作的实际需求,又能满足各学科科学家的需求? 
  
对这位原有文化水平并不高的退伍军人,科学家给了一个很高的评价——郭杉指着侯元生说:“现在,科学家也包括你在内了。”侯元生腼腆而开心地笑了。“我,顶多只能算是个基层的科研人员。” 
  
侯元生这样解释他对中国科研体制的质朴认识:“就科研水平说,中国科学院是国家最高的,我们是在最最底层。从整个国家科技发展的能力而言,不应该只看最高的,还应该看最为底层的水平。” 
  
侯元生或许不懂得“水桶定律”,不认得美国管理学家彼得,但却指出了我国现有科技体制的一块软肋。中科院作为科研力量的国家队,无疑代表了中国最高科研水平,但仅仅“顶天”显然不够,还必须“立地”。科学家只有从“殿堂”云端走下来,走进社会、走进基层,才能真正找到既满足“国家战略需求”,同时也可能是立足“世界科学前沿”的研究课题。 
  
值得说明的是,和阎保平一样,这些“自带经费和干粮”加入到青海湖科考的中科院科学家,面对本报记者的追问,他们也给出差不多相同的回答:“我们这些人聚在一起,都是想干一些事情的。我们都在思考同样一个问题:怎么样才能真正为国家的可持续发展、为西部的生态环境保护做出点有益的事情。” 
  
问号已经可以拉直成感叹号 
  
到目前为止,基于青海湖项目,已经有38篇SCI刊源论文在国内外发表;参与国际会议大会报告36人次;主办中美、中日、中泰等国际会议12次;培养博士生4名、硕士研究生11名;项目中应用到的各种IT技术正在不断完善、推陈出新。 
  
在青海湖联合科研活动中,不仅以中国科学院为主,联合了多个单位和领域的专家学者,共同组成了一个虚拟科研组织;更在合作过程中,逐步形成了中国科学院内的所所合作、中国科学院与地方的院地合作以及国际合作等多种形式的合作方式。这种多维的合作方式使得整个青海湖的科研活动在广度和深度上都得到了进一步扩充,起到了积极有效的作用,同时也充分展示了中国科学院的雄厚实力。 
  
为了更好地推动和支持今后中科院在青海湖地区的科研工作,2007年9月,中科院秘书长办公会正式批准中科院的计算机网络信息中心、动物研究所、武汉病毒研究所、微生物研究所、遥感所、兰州寒区旱区研究所、西北高原生物研究所等共7个科研院所,与青海省林业局和青海湖国家级自然保护区管理局共同联手,建立中科院青海湖国家级自然保护区联合科研基地。 
  
阎保平对本报记者说,青海湖的合作得到了上至院领导,下至研究所领导和科研人员的大力支持。中科院副院长江绵恒对中科院在青海湖的e-Science项目一直很关心和支持,认为在青海湖开展的这项工作,是典型的需求驱动(facility-driven)的e-Science示范应用。中科院院长路甬祥在2008年6月听取她的工作汇报时,也给予很高的评价。中科院党组副书记方新2007年夏曾到海北州看望在那里工作的来自这几个所的PI们;网络中心主任黄向阳、武汉病毒所原所长胡志红、微生物所原所长高福、动物所原所长张志斌等,都对这一合作项目给与了大力的支持和肯定。 
  
中科院将充分发挥科技和人力资源优势,全面加强与青海湖景区保护利用管理局的科研保护工作,提升青海湖的科研水平。2009年将在青海湖保护区成立实验室,开展青海湖夏候鸟生态习性分析与评价监测、野生鸟类物种鉴定、野生鸟类种群动态空间模型、湖区植被样地调查与资源监测、青海湖鸟类迁徙跟踪、生物标本数字化整理与整合等工作;继续开展网络视频监控系统、青海湖科研基础数据平台以及“迁徙的鸟”科普项目的建设。 
  
青海湖自然保护区基层大部分的工作人员,现在对e-Science耳熟能详,这个原本对他们陌生而拗口的英文词汇,念起来也已经朗朗上口,顺溜、自然得就像在叫自己孩子的名字一样。 
  
联合科研基地不仅是中科院建立跨学科领域合作基地的一种尝试,也是对基础领域如何开展院地科研合作的一次积极探索,对探索、推进中科院科研信息化(e-Science),实现科研创新具有重要的示范效应和引领作用。 
  
e-Science,就是这么美妙怡人,就是这么心旷神怡!或许“咦,科学?”中的问号已经可以拉直成感叹号,在青海湖保护区这里,已经可以读成“怡,科学!” 
  
2008年中秋节那天,阎保平又到青海湖去了,从那里,她给本报记者发来了手机短信,既有科学的严谨认真、又有风风火火工作精神的她,这次却是另一种“风格”,以诗一般的语言写道:“我昨天又到了青海湖,在青海湖赏月是第一次,不由地有感而发:初升的月亮黄黄润润,被一缕薄薄的白纱环绕,含情脉脉,而后薄纱轻撩,一轮明月当空悬挂,似银盘玉珠清澈,在低语的秋风和摇曳的树影中轻歌曼舞,好一个月色撩人又高处不胜寒的青海湖秋夜,在这里送朋友们一个祝福,愿事业和友谊天长地久!” 



上一篇:Powermat非接触充电技术采用RFID技术识别目标

下一篇:吕廷杰:手机将变成个人身份验证终端


相关新闻:


关键字搜索:


技术文章:鸟类[0篇]  实时监控[3篇]  RFID[591篇]  数据采集[6篇]  GPS[5篇]  科研[0篇]  

成功应用:鸟类[0篇]  实时监控[0篇]  RFID[294篇]  数据采集[10篇]  GPS[4篇]  科研[0篇]  

解决方案:鸟类[0篇]  实时监控[0篇]  RFID[220篇]  数据采集[26篇]  GPS[4篇]  科研[0篇]  


图片新闻:

热点专题