在很多科学实验中,涉及的数据量浩如烟海,工作量异常繁重,因而往往需要多人多组织共同完成异地的协同,通过优化业务流程和加强知识共享与沟通,来提升工作效率。
不仅如此,“协同”包括人与人之间的协作,也包括不同应用系统之间、不同数据资源之间、不同终端设备之间、不同应用情景之间、人与机器之间、科技与传统之间等全方位的协同。 科研协同既是一种基于Web环境上的全新工作方式,同时也是一种内在的技术逻辑。 生化科研协同 藻类是最低等、最古老的一类植物,虽然结构简单,但却是一种数量巨大的可再生资源,能产出相当于石油的“生物原油”。 通过对不同海藻种类的生理生化分析、基因遗传突变与良种培育、微藻的分子生物学与遗传学研究,可以人工培育出生长快、收率高、成本低的优良工程藻种,并从中提炼出人类所需要的生物能源。 然而,这需要科研人员对富油微藻藻种进行大规模筛选和微藻产物收集,通过不同仪器提取基因比对和分析,从中发现易于能源转换和转换比例不同的藻类,其中涉及的原始实验数据量非常庞大,不仅对工作人员的压力大,而且成本也高,平均一个星期的实验花费在几万美元到近十万美元不等。 中科院青岛生物能源所元基因研究组就面临这样的难题,2009年,在中科院计算机网络信息中心协同工作环境研究中心的帮助下,建设了能源微生物功能基因组学虚拟实验室,从而使得过去的一些难题轻松地以化解。 能源微生物功能基因组学虚拟实验室聚合了多种基于软件系统的流程管理、网站管理、资源管理、日常数据管理、协同办公管理等功能。它不仅实现了基因组内多种实验仪器之间的数据协同,也让分处异地的工作人员之间,尤其是加强了与国际科研工作者之间的网络协同,让他们可以方便地在网上进行随时随地的知识共享、管理和分析,极大地简化了工作,并提升了效率。 分布式协同 青岛生物能源所的基因组研究人员使用的实际上是一套Duckling协同工作环境套件,它是中科院网络中心面向新型科研活动方式的需求,开发的一套基于互联网的工具软件包,是一个专为科研团队提供的综合性资源共享和协同工作的新型科研平台。 中国科学院计算机网络信息中心协同工作环境研究中心主任南凯研究员向记者介绍,他所负责的部门主要致力于以网络协同技术为核心的e- Science环境与应用相关的研究、建设和服务工作。 经过一年时间的研发,2008年11月,研究中心在维基开源软件的基础之上,自主开发并推出了Duckling1.0版本,当时的功能仍相对简单,主要方便实验室人员在浏览器中进行初步的信息共享和发布。 随后,研究中心的研发人员不断对最初的版本进行丰富和完善,扩展了自主设计的Duckling可扩展标记语言(DML),直到最后把维基语言全部抛弃,2010年3月,开源版本的Duckling2.0面世。 Duckling2.0以协同管理思想为出发点,聚合了一套核心工具集和学科应用插件,比如,虚拟组织管理工具,文档协同工具、文档库工具、日志服务工具等核心功能模块,集成了网络环境中的硬件、软件、数据、信息等各类资源,并提供统一登录、业务整合、插件整合以及通讯整合等个性化定制服务。 实际上,该套件为科研人员在一个分布式网络环境里面,开展计算密集型的科学研究,或者是为使用海量数据进行数据密集型网格计算科学,基于文本、语音和视频信息之上,帮助进行沉浸式的交流和计算。 同时,它还可以针对不同的学科在协同工作中所使用的各种协同工具、资源接入的多元性、内容描述的多样性等实际要求,为跨学科协同研究与工作环境建设灵活、开放的接口,将各种工具、子系统和协同工作环境连接起来,构成完整的协同环境,并可以随着新的数据协同工具的开发而不断扩展其应用领域和功能。 云服务 2008年奥运会期间,“北京及周边地区奥运大气环境监测”项目在该软件基础上搭建了一个监测平台。另外,“天文学网络虚拟实验室”项目也利用它实现了跨地域跨机构的天文望远镜的协同观测和研究。 从2008年以来,Duckling软件开始应用于一些国家重点实验室和中科院的项目组,截至目前为止,已经有四十多个研究所和项目组部署了六十多套Duckling软件。 作为研发单位,协同工作环境研究中心可以为不同需求的组织或机构提供两种不同的软件服务。南凯研究员说,很多的科研活动中还会涉及知识产权和技术秘密的问题,对科研成果或过程中的数据保密性要求高,所以多数都要求在本地安装,这样可以通过设立授权机制把握协同的控制权。 另外,研究中心还可以提供公共网络上的云服务,比如,一些国际性的学术会议对保密要求不高,但却要求全球多范围内的紧密协同。目前已有七、八家国内国际性机构已成为Duckling软件的云服务应用者。 国际生命科学界的“世博会”——由中科院上海生命科学研究院主办的2009年国际生化大会在上海召开,来自32个国家和地区的3000余人参与此次盛会,其中包括4位诺贝尔奖获得者。本届大会的官方网站使用了Duckling套件,为用户提供注册与在线支付、摘要提交与摘要集的自动编排出版、酒店预订、后台会务组织与管理、信息发布等功能。 在国际科研领域,类似这样的协同工作环境套件并不多,在同类软件中,Duckling套件处于相对领先的地位,越来越多的国际性组织大会开始了解Duckling,并成为该软件的应用者。 2010年3月17 日,Duckling 2.0正式宣布开放源代码,并在全球最大的开源网站 SourceForge上发布了源代码和部署包。实现开源后的Duckling将进入一个新的发展创新阶段。 |


