國內(nèi)外科學(xué)數(shù)據(jù)管理FAIR 原則研究進展及應(yīng)用綜述

陳書賢，劉桂鋒，劉 瓊

（江蘇大學(xué)科技信息研究所，鎮(zhèn)江 212013）

1 引言

從21 世紀初萌芽的開放獲取到如今大熱的開放數(shù)據(jù)和開放科學(xué)，以知識共享為特征的開放運動在多領(lǐng)域縱深發(fā)展，開放的概念已經(jīng)深入人心[1]。在開放數(shù)據(jù)的大背景下，科學(xué)研究進入了第四范式，數(shù)據(jù)密集型時代隨之到來，科學(xué)數(shù)據(jù)的共享也成為全球的共識，科學(xué)數(shù)據(jù)的開放共享及管理逐漸成為開放科學(xué)建設(shè)的核心[2]。為解決科研數(shù)據(jù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)開放問題，F(xiàn)AIR原則于2014 年在荷蘭萊頓的洛倫茲研討會上被首次提出，隨后由FORCE11 工作組于2016 年正式發(fā)布。同年，Scientific Data 雜志發(fā)表了 《科學(xué)數(shù)據(jù)管理的FAIR指導(dǎo)原則》[3]，探討了FAIR 原則的具體內(nèi)容，此后FAIR 原則逐漸受到科學(xué)研究領(lǐng)域，尤其是科學(xué)數(shù)據(jù)管理和開放共享領(lǐng)域的廣泛關(guān)注和研究，并逐漸向其他領(lǐng)域和行業(yè)過渡。FAIR 原則意為Findable（可發(fā)現(xiàn)）、Accessible（可訪問）、Interoperable（可互操作）和Reusable（可重用），由4 個維度的15 條細則構(gòu)成，為數(shù)據(jù)管理過程提供了指導(dǎo)要素，提高了研究的透明度，助力于數(shù)據(jù)的開放共享。目前國內(nèi)對FAIR 原則的研究相對較少，主要集中在FAIR 原則的研究與實踐進展[4]、FAIR 原則在國外生物信息學(xué)[5]和循證醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用實踐[6]、歐盟推進FAIR 原則的經(jīng)驗[7,8]等方面，除此以外，有學(xué)者通過提煉出FAIR 政策的13 個要素，結(jié)合中國 《科學(xué)數(shù)據(jù)管理辦法》，為中國的科學(xué)數(shù)據(jù)管理提供了實質(zhì)性的依據(jù)[9]，還有學(xué)者分析了中國應(yīng)用FAIR原則的案例，為其他科學(xué)數(shù)據(jù)平臺落實FAIR 原則提供了實踐借鑒意義[10]。到目前為止，F(xiàn)AIR 原則的相關(guān)研究引起了諸多國內(nèi)外學(xué)者的研究興趣，產(chǎn)生了大量理論研究成果和實踐探索成果，尚未有學(xué)者對國內(nèi)外相關(guān)研究成果進行全面、深入、系統(tǒng)的總結(jié)與梳理。本文旨在全面梳理FAIR 原則的實施策略、評估方法和工作流程，以及在國內(nèi)外各領(lǐng)域中的最新進展和應(yīng)用情況，以期為中國科學(xué)數(shù)據(jù)的開放和管理提供借鑒和參考。

2 FAIR 原則實施的組織保障

FAIR 原則從理論的提出到最終實施，必然經(jīng)歷一個曲折而漫長的過程，或許存在許多問題，需要不斷的進行探索和改進，以科學(xué)研究數(shù)據(jù)全球聯(lián)盟（下文簡稱RDA）、GO FAIR、CODATA 為主的組織機構(gòu)是促進FAIR 原則實施的主要保障。RDA 和Force11 之間根據(jù)具體案例而開展聯(lián)合，向用戶、數(shù)據(jù)生產(chǎn)商和數(shù)據(jù)政策進行推薦，并幫助最終用戶提供具體使用的標(biāo)準、描述等；GO FAIR 則是促進和協(xié)調(diào)FAIR 數(shù)據(jù)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)的連貫發(fā)展；CODATA 支持在FAIR 數(shù)據(jù)原則下，采取適當(dāng)措施促進開放數(shù)據(jù)和開放科學(xué)。

2.1 研究數(shù)據(jù)聯(lián)盟

科學(xué)研究數(shù)據(jù)全球聯(lián)盟（RDA）于2013 年由歐盟委員會、美國政府國家科學(xué)基金會和國家標(biāo)準與技術(shù)研究所以及澳大利亞政府創(chuàng)新部共同發(fā)起[11]，是一項由社區(qū)驅(qū)動的倡議，其目標(biāo)是建立社會和技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的公開共享和再利用。

RDA 關(guān)注整個數(shù)據(jù)生命周期，鼓勵數(shù)據(jù)生產(chǎn)者、用戶和監(jiān)管人員的加入，解決數(shù)據(jù)交換、處理和存儲問題[12]。開放科學(xué)被視為推動科學(xué)進步和造福社會的重要組成部分，而研究數(shù)據(jù)的共享是這些目標(biāo)的核心。RDA 滿足了對開放和可互操作的研究數(shù)據(jù)共享的需求，并建立了社會、技術(shù)和跨學(xué)科的聯(lián)系，以實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的共享。RDA 成員通過重點工作組（WG）和興趣小組（IG）開展工作，這些工作組和興趣小組由來自世界各地的學(xué)術(shù)界、私營部門和政府的專家組成。任何贊同RDA 開放性、包容性和協(xié)調(diào)性指導(dǎo)原則的人都可以加入其中。

2.2 GO FAIR

GO FAIR 是一個自下而上的，由利益相關(guān)者發(fā)起的倡議[13]，于2017 年底啟動，旨在實施FAIR 數(shù)據(jù)原則，使數(shù)據(jù)Findable（可發(fā)現(xiàn)）、Accessible（可訪問）、Interoperable（可互操作）和Reusable（可重用）。在荷蘭、德國和法國政府的支持下，成立了GO FAIR 國際支持與協(xié)調(diào)辦公室。GO FAIR 通過建立網(wǎng)絡(luò)（INs），向個人、機構(gòu)和組織提供一個開放和包容的生態(tài)系統(tǒng)，其三大支撐支柱如表1 所示[14]，愿景、使命及戰(zhàn)略如表2 所示[15]。

表1 GO FAIR 三大支撐支柱Table 1 Three pillars of GO FAIR

表2 GO FAIR 愿景、使命及戰(zhàn)略Table 2 The vision,mission and strategy of GO FAIR

2.3 CODATA

國際數(shù)據(jù)委員會（以下簡稱CODATA），作為國際科學(xué)理事會（ISC）的數(shù)據(jù)委員會，CODATA 助力ISC 實現(xiàn)把科學(xué)作為全球公共利益產(chǎn)品并加以推進的愿景[16]。其目標(biāo)是通過促進國際合作來推動開放科學(xué)，提高所有研究領(lǐng)域數(shù)據(jù)的可用性和實用性。CODATA 支持這樣一個原則，由研究產(chǎn)生的和可能用于研究的數(shù)據(jù)應(yīng)盡可能地開放，并在必要時盡可能地封閉。CODATA還致力于提高科研數(shù)據(jù)的互操作性和可用性，即研究數(shù)據(jù)應(yīng)該是符合FAIR（可發(fā)現(xiàn)、可訪問、可互操作和可重用）原則的。

3 FAIR 的4 個基本原則

技術(shù)的進步使科學(xué)數(shù)據(jù)更加密集且相互關(guān)聯(lián)，研究人員在不斷生產(chǎn)科學(xué)數(shù)據(jù)的同時更強調(diào)使數(shù)據(jù)FAIR化。FAIR 原則作為數(shù)據(jù)管理的指南，滿足了對機器可操作數(shù)據(jù)的需求，并適用于各種利益相關(guān)者群體，包括數(shù)據(jù)生產(chǎn)者、數(shù)據(jù)供應(yīng)商和數(shù)據(jù)管理員等[3]。最初的FAIR 原則包括15 條基本細則，這些細則主要圍繞可發(fā)現(xiàn)、可訪問、可互操作和可重用這4 個基本原則，4個原則各有偏重，以滿足潛在重用者對數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)和后續(xù)評估的需求。

3.1 Findable 可發(fā)現(xiàn)

Findable 可發(fā)現(xiàn)是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和重用的前提，科學(xué)數(shù)據(jù)及其元數(shù)據(jù)都應(yīng)易被人和計算機發(fā)現(xiàn)，且機器可讀元數(shù)據(jù)對于自動發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集和服務(wù)至關(guān)重要。FAIR 數(shù)據(jù)擁有持久、唯一、可識別的標(biāo)識符，能在網(wǎng)頁上解析并與一系列描述性元數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，極大降低了查找數(shù)據(jù)的難度[17]。擁有持久性標(biāo)識符且機器可操作的元數(shù)據(jù)是實現(xiàn)FAIR 原則可發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵要素，在此基礎(chǔ)上提升機器的自動化查找功能有利于縮短數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)的工作流程，從而更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的重用[18]。在FAIR 科學(xué)中，數(shù)據(jù)及相關(guān)工具都是可發(fā)現(xiàn)的，在定義明確的條件下可訪問，可互操作且可重用?；谶@樣的出發(fā)點，歐洲開放科學(xué)云專家組指出了建立互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和服務(wù)公平（IFDS）體系的必要性[19]，即在虛擬空間中，機器和用戶彼此可發(fā)現(xiàn)、可訪問、可互操作，從而在受信任的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中重用彼此的研究成果。

3.2 Accessible 可訪問

Accessible 可訪問是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和重用的基本條件，一旦用戶找到他們所需的數(shù)據(jù)，接下來的重點是他們需要知道如何訪問這些數(shù)據(jù)。例如，在健康數(shù)據(jù)的可訪問層面，2018 年5 月生效的歐洲 《通用數(shù)據(jù)保護條例》（GDPR）從FAIR 原則的可訪問條件出發(fā)，制定了保障數(shù)據(jù)訪問時涉及的隱私權(quán)、道德和監(jiān)管問題的相關(guān)條例，強調(diào)將個人權(quán)利納入FAIR 原則的組成中，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的負責(zé)任訪問和使用[20]。另有研究主張使用本體來細粒度和安全地訪問FAIR 數(shù)據(jù)，并提出了基于本體的數(shù)據(jù)訪問策略（OBAC）[21]，利用領(lǐng)域本體的概念和關(guān)系進行數(shù)據(jù)訪問控制，并根據(jù)用戶的角色確定用戶是否有權(quán)訪問數(shù)據(jù)，同時與保護隱私的數(shù)據(jù)訪問策略相協(xié)調(diào)。上述研究表明，對可訪問這一維度的研究正在從理論逐漸向?qū)嵺`過渡，研究界已然開始關(guān)注并致力于解決伴隨數(shù)據(jù)訪問而產(chǎn)生的種種問題。

3.3 Interoperable 可互操作

Interoperable 可互操作是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和重用的重要橋梁，旨在解決數(shù)據(jù)在分析、存儲和處理的應(yīng)用過程中與其他數(shù)據(jù)之間的集成融合，最終目的是最大化信息產(chǎn)品的附加值?？苫ゲ僮鲝娬{(diào)人類和機器之間對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的交換和解釋，也重視機器對不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的可讀性與識別，該過程涉及機器通用的詞匯表、標(biāo)識符、本體等?！翱苫ゲ僮鳌?曾經(jīng)被認為是科學(xué)數(shù)據(jù)公平化過程的瓶頸，隨著研究的深入，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)本體是實現(xiàn)科學(xué)數(shù)據(jù) “可互操作” 的重要前提[36]。國外學(xué)者[22]從本體和本體論層面出發(fā)提出了語義互操作性的概念，討論了信息集成和信息系統(tǒng)互操作的重要性，強調(diào)形式本體論和基于形式本體論原則在信息系統(tǒng)中的語義表達作用，以解決訪問數(shù)據(jù)集以及數(shù)據(jù)格式化問題。FAIR 的可互操作原則在本體一致的信息結(jié)構(gòu)支持下能更好的實現(xiàn)，基于本體的語義互操作理論也拓寬了系統(tǒng)間互操作的可能性。

3.4 Reusable 可重用

Reusable 可重用原則是實現(xiàn)數(shù)據(jù)重用的最終目標(biāo)，科學(xué)數(shù)據(jù)及其元數(shù)據(jù)應(yīng)該得到很好的描述，以便可以在不同的操作環(huán)境中進行復(fù)制或組合。數(shù)據(jù)重用允許其他人驗證結(jié)果、重復(fù)實驗，并在此基礎(chǔ)上開展新的研究[23]，以實現(xiàn)有效和高效的開放科學(xué)。FAIR 原則中列出的元素編纂了每個數(shù)據(jù)集需要在（元）數(shù)據(jù)本身中提供的必要細節(jié)，以滿足潛在重用者對數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)和后續(xù)評估的需求。例如，有學(xué)者對地球科學(xué)領(lǐng)域的22名研究人員進行了重用數(shù)據(jù)的信息行為實驗，從而發(fā)現(xiàn)他們?nèi)绾伟l(fā)現(xiàn)和評估數(shù)據(jù)以供重用的過程[24]。多數(shù)情況下，數(shù)據(jù)共享是實現(xiàn)數(shù)據(jù)重用的前提，由于受到數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)集等的訪問許可證和版權(quán)保護的限制，需要從法律層面尋求保障數(shù)據(jù)開放的可能性，從而許可FAIR 數(shù)據(jù)以供重用[25]。

4 FAIR 原則的實踐探索

FAIR 原則成立之初，僅為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可發(fā)現(xiàn)、可訪問、可互操作以及可重用提供了指導(dǎo)方針，但沒有制定關(guān)于每條細則的具體實施方案，也并未提出評估數(shù)據(jù)FAIR 化程度的一致標(biāo)準。因此，學(xué)術(shù)界、科學(xué)團體、各類組織和社區(qū)等積極探索FAIR 原則的實踐方案，開發(fā)了支持FAIR 原則的各種工具，制定了用以評估數(shù)據(jù)FAIRness 的指標(biāo)，梳理了數(shù)據(jù)FAIR 化的流程，為未來實施FAIR 原則的社區(qū)和組織提供了實踐路徑。

4.1 實施FAIR 原則的策略方法

為了促進FAIR 原則的落實和推廣，F(xiàn)AIRsharing將標(biāo)準、數(shù)據(jù)庫、存儲庫及數(shù)據(jù)策略的生產(chǎn)者和消費者緊密地聯(lián)系在一起，一方面指導(dǎo)數(shù)據(jù)消費者發(fā)現(xiàn)、選擇和使用其所需的資源；另一方面幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)者的資源易被發(fā)現(xiàn)并得到廣泛的使用[26]。FAIRsharing 是由社區(qū)驅(qū)動的數(shù)據(jù)資源平臺，匯集了眾多的利益相關(guān)者群體，針對不同的利益相關(guān)者群體，F(xiàn)AIRsharing 制定了不同的FAIR 原則實施策略[27]，助其實現(xiàn)數(shù)據(jù)FAIR 化，提高標(biāo)準、數(shù)據(jù)庫和存儲庫的可發(fā)現(xiàn)和重用，具體措施詳見表3。

表3 利益相關(guān)者實施FAIR 原則的策略Table 3 Stakeholder strategies for implementing the FAIR principles

FAIR 不僅在學(xué)術(shù)界異常活躍，而且隨著實踐的深入已逐漸擴展到其他領(lǐng)域，如工業(yè)界已經(jīng)提出了開展FAIR 原則以消除 “數(shù)據(jù)孤島” 的迫切需求[28]。同時，對FAIR 的數(shù)據(jù)管理也日益引起重視，基金資助組織將數(shù)據(jù)管理計劃納入研究資助周期，要求研究人員提供可重用的研究成果，F(xiàn)AIR 資助模式的提出亦加速了向數(shù)據(jù)管理實踐的過渡[29]。

4.2 FAIR 數(shù)據(jù)的模型開發(fā)和評估方法

FAIR 原則發(fā)布以前，許多社區(qū)和組織就有了一套實現(xiàn)數(shù)據(jù)FAIR 化的實踐標(biāo)準，如何在社區(qū)間達成廣泛一致的FAIR 實施方案成為一道難題。為了整合已有的FAIR 實踐方案，從現(xiàn)有方案中尋找實現(xiàn)數(shù)據(jù)重用的最佳途徑，GO FAIR 倡議構(gòu)建了FAIR 融合矩陣[30]。矩陣將實施FAIR 原則的社區(qū)匯集在一起，并列出各個社區(qū)已有的FAIR 數(shù)據(jù)資源、技術(shù)、項目和實踐方案等，社區(qū)之間可以互相借鑒和采納，形成一套通用的、跨學(xué)科領(lǐng)域的實施標(biāo)準。

對于采用FAIR 原則的不同利益相關(guān)者而言，評估資源的FAIRness 水平已成為新的考究。通過評估現(xiàn)有資源遵循FAIR 原則的程度可以確定資源是否達到初始目標(biāo)，進而擬定改進措施或制定下一步實施方案。目前，已有組織制定了評估FAIRness 的框架和標(biāo)準，如FAIR Metrics Group 制定了評估FAIRness 成熟度的14條通用指標(biāo)，并以開放問卷的方式發(fā)布供各類群體進行自我評估[31]；研究數(shù)據(jù)聯(lián)盟（RDA）成立了FAIR 數(shù)據(jù)成熟度模型工作組，制定了一套用于數(shù)據(jù)評估的通用指標(biāo)[32]，并發(fā)表在RDA 建議書中；FAIRsFAIR 項目通過實際應(yīng)用，在RDA 指標(biāo)的基礎(chǔ)上進行了修改和調(diào)整，增加了評估細節(jié)，建立了FAIRsFAIR 指標(biāo)，開發(fā)了新的FAIRness 評估工具[33]。還有學(xué)者分析了基于調(diào)查問卷的FAIRness 自主評估方法和基于WEB 元數(shù)據(jù)收集器的半自動化FAIRness 評估方法[34]，闡明了不同方法的優(yōu)缺點及使用時的注意事項，為不同領(lǐng)域的研究人員選擇合適的評估方法指明了方向。

4.3 FAIR 數(shù)據(jù)工作流程

FAIR 評估指標(biāo)的發(fā)布及FAIR 工具的開發(fā)[35]都促進了數(shù)據(jù)FAIRization 的過程，與此同時，F(xiàn)AIR 化工作流程應(yīng)運而生并覆蓋了FAIR 原則的方方面面，該流程共包括7 個步驟[36]：①確定FAIRization 目標(biāo)；②分析數(shù)據(jù)；③分析元數(shù)據(jù)；④定義數(shù)據(jù)（4a）和元數(shù)據(jù)（4b）的語義模型；⑤使數(shù)據(jù)（5a）和元數(shù)據(jù)（5b）可鏈接；⑥托管FAIR 數(shù)據(jù)；⑦評估FAIR 數(shù)據(jù)。每個步驟都以FAIR 原則為依據(jù)，旨在提高數(shù)據(jù)的FAIR 化水平。該工作流程適用于各個領(lǐng)域，目的是使數(shù)據(jù)FAIR化變得更容易，然而，數(shù)據(jù)流程的實施缺乏一定的管理，需要得到組織、機構(gòu)或其他利益相關(guān)者的決策支持。

與上述FAIR 化流程不同，依賴于機器處理數(shù)據(jù)的計算工作流程逐漸趨于自動化，經(jīng)過數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)準備、數(shù)據(jù)分析、預(yù)測建模和模擬等步驟[37]，將FAIR原則融入到計算工作流中，促進了對數(shù)據(jù)質(zhì)量的評估，并產(chǎn)生了新的數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)的標(biāo)準化和可重用。

5 FAIR 原則的學(xué)科應(yīng)用

目前FAIR 原則已在醫(yī)學(xué)、生物多樣性科學(xué)、地理科學(xué)和化學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域得到了采納與應(yīng)用，且存在跨學(xué)科交叉的現(xiàn)象。其中研究者們對醫(yī)學(xué)、生物多樣性科學(xué)與其他學(xué)科的交叉探索最早且相對深入，已形成了較為系統(tǒng)的成果及科學(xué)數(shù)據(jù)共享實踐項目，其他學(xué)科的研究尚在摸索階段。

（1）在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。FAIR 原則在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要涉及循證醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)等。為了建立高質(zhì)量的、結(jié)構(gòu)化的循證醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)循證醫(yī)學(xué)的人工智能化，國內(nèi)學(xué)者依據(jù)FAIR 原則進行循證醫(yī)學(xué)本體的構(gòu)建，以實現(xiàn)醫(yī)學(xué)知識的快速迭代[6]。面對生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域數(shù)據(jù)龐大、數(shù)據(jù)質(zhì)量低且數(shù)據(jù)難以共享的難題，有關(guān)學(xué)者提出了建立跨學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)數(shù)據(jù)指導(dǎo)原則，完善相應(yīng)的數(shù)據(jù)評價標(biāo)準和管理流程的建議[38]。在臨床醫(yī)學(xué)層面，國內(nèi)學(xué)者梳理了中國臨床研究數(shù)據(jù)管理的發(fā)展歷程，對比了國內(nèi)外臨床研究數(shù)據(jù)共享的差異性，提出以FAIR 原則指導(dǎo)臨床研究數(shù)據(jù)管理與共享的實踐[39]；而國外學(xué)者[40]則討論了將臨床試驗生物標(biāo)志物數(shù)據(jù)FAIR 化而開發(fā)的自下而上的數(shù)據(jù)集成方法，即將現(xiàn)有臨床試驗生物標(biāo)志物數(shù)據(jù)依據(jù)FAIR原則進行半自動化處理，構(gòu)建生物醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)設(shè)施和標(biāo)準體系，以促進數(shù)據(jù)FAIR 化，優(yōu)化數(shù)據(jù)的管理工作。

（2）在交叉學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用。交叉學(xué)科主要涉及生物多樣性科學(xué)、地理科學(xué)及化學(xué)領(lǐng)域。生物多樣性研究界通過建立如全球生物多樣性信息設(shè)施（GBIF）、自然歷史館藏保護協(xié)會（SPNHC）等致力于在國際上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的公開共享和再利用。RDA 也成立了生物多樣性研究工作組，助力研究人員和創(chuàng)新者公開分享跨學(xué)科和技術(shù)的國家生物多樣性數(shù)據(jù)，以應(yīng)對社會的重大挑戰(zhàn)[41]。生物多樣性科學(xué)和地理科學(xué)是FAIR 原則在學(xué)科領(lǐng)域應(yīng)用中的交叉點之一。隨著生物多樣性科學(xué)和地球科學(xué)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了數(shù)以億計的實物資源（標(biāo)本、化石等），以數(shù)字化的方式處理這些資源——使其轉(zhuǎn)化為 “數(shù)字標(biāo)本” 和 “數(shù)字藏品”，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，與其他領(lǐng)域的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，能實現(xiàn)信息的無縫統(tǒng)一訪問[42]?；诖?，分布式科學(xué)館藏系統(tǒng)（DISSCO）應(yīng)運而生，其技術(shù)愿景是創(chuàng)建無縫虛擬館藏[43]，具體內(nèi)容如表4 所示。

表4 DISSCO 項目的具體內(nèi)容Table 4 Details of the DISSCO project

地理科學(xué)不僅與生物多樣性科學(xué)產(chǎn)生了跨學(xué)科發(fā)展的趨勢，與化學(xué)界也產(chǎn)生了諸多交叉。國際純粹化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）和美國地球物理聯(lián)盟（AGU）為了解決科學(xué)數(shù)據(jù)共享中遇到的難題，進行了一系列合作與探索[44]，具體措施如表5 所示。

表5 IUPAC 與AGU 的實踐與合作Table 5 Practice and cooperation between IUPAC and AGU

交叉學(xué)科意味著建立跨越學(xué)科視角的統(tǒng)一知識框架，用綜合的方法整合來自不同學(xué)科的數(shù)據(jù)知識，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在學(xué)科領(lǐng)域間的流通和互操作。

（3）在其他學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用。RDA 積極成立興趣工作組以支持多學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的數(shù)據(jù)共享，推進FAIR 原則的采用。就農(nóng)業(yè)領(lǐng)域而言，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)對國家和全球的可持續(xù)發(fā)展日益重要，RDA 成立農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)興趣小組（IGAD），旨在促進農(nóng)業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)共享政策和數(shù)據(jù)管理計劃的制定，提高數(shù)據(jù)的互操作性[49]。目前，該小組制定的數(shù)據(jù)框架已被EMBL 歐洲生物信息學(xué)研究所、慕尼黑蛋白質(zhì)序列信息中心（MIPS）等組織采用；在語言學(xué)領(lǐng)域，語言學(xué)數(shù)據(jù)興趣小組（LDIG）重點關(guān)注語言學(xué)中可重復(fù)研究的問題[50]；在社會科學(xué)領(lǐng)域，RDA也成立相關(guān)興趣小組研究數(shù)據(jù)管理工作，COVID-19 數(shù)據(jù)共享建議、元數(shù)據(jù)標(biāo)準目錄的創(chuàng)建等成為社會科學(xué)人員研究的熱點問題[51]。

6 FAIR 原則的區(qū)域應(yīng)用

FAIR 原則在2014 年首次提出后，受到了世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注，最具代表性的是歐洲，其中歐盟是在開放科學(xué)戰(zhàn)略中最早全面采納FAIR 原則并取得顯著成效的機構(gòu)之一，相比之下，F(xiàn)AIR 原則在非洲的實施相對滯后，但也初具成效。南美洲以巴西為代表，近年來也積極響應(yīng)國際GO FAIR 倡議，從國家政策到基礎(chǔ)設(shè)施自上而下開展了FAIR 運動。亞洲以日本相對較早地重視開放科學(xué)，通過制定科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)規(guī)劃、建立科技關(guān)聯(lián)開放數(shù)據(jù)庫等舉措推動研究數(shù)據(jù)的開放共享，在科學(xué)技術(shù)振興機構(gòu)JST 的科學(xué)政策保障下，F(xiàn)AIR原則在日本也得以推行[52]。與此同時，由學(xué)術(shù)出版和學(xué)術(shù)資源聯(lián)盟（SPARC）發(fā)起的開放獲取周（OA Week）活動聚集了美國、英國、澳大利亞等國家，推動開放獲取向開放科學(xué)轉(zhuǎn)變，促進了科學(xué)數(shù)據(jù)在國際間的共享交流[53]。本節(jié)重點討論FAIR 原則在歐洲、亞洲和南美洲的應(yīng)用和實施進展。

6.1 FAIR 原則在歐洲的應(yīng)用

歐盟先后出臺地平線2020 計劃（Horizon 2020）、歐洲地平線計劃（Horizon Europe）及歐洲開放科學(xué)云計劃（EOSCI）來推動歐洲開放科學(xué)的建設(shè)。其中，科研基礎(chǔ)設(shè)施（RI）的建設(shè)是尤為重要的一環(huán)，此前尚未有學(xué)者展開討論。歐洲于2002 年成立了歐洲科研基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略論壇（ESFRI），為科研基礎(chǔ)設(shè)施制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和愿景，確保歐洲科研基礎(chǔ)設(shè)施在科學(xué)創(chuàng)新領(lǐng)域的先進性[54]。ESFRI 自2006 年起發(fā)布科研基礎(chǔ)設(shè)施路線圖，并在2018 年的路線圖中首次討論了開放式科學(xué)的構(gòu)建及開放式數(shù)據(jù)管理等問題，歐洲理事會在科研基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中引入FAIR 原則，助力科學(xué)資源的開放獲取[55]。在FAIR 原則未正式提出以前，一些代表性的分布式科研基礎(chǔ)設(shè)施在自身的發(fā)展建設(shè)中就已經(jīng)具備了FAIR 原則的特點[56]：①通用語言資源和技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施（CLARIN ERIC），其建立初衷就是為了克服語言資源領(lǐng)域的碎片化，使數(shù)據(jù)和工具更易于查找、可訪問和可重用；②生物銀行和生物分子資源研究基礎(chǔ)設(shè)施（BBMRI-ERIC），制定標(biāo)準以實現(xiàn)生物銀行領(lǐng)域相關(guān)的API 和數(shù)據(jù)模型的標(biāo)準化；③歐洲板塊觀測系統(tǒng)（EPOS）推進開放標(biāo)準，并在必要時與歐洲和全球的其他地球科學(xué)倡議合作開發(fā)新的標(biāo)準，以解決數(shù)據(jù)共享和互操作性問題；④綜合碳觀測系統(tǒng)（ICOS ERIC），在其服務(wù)清單中為元數(shù)據(jù)存儲中描述的任意數(shù)字對象提供動態(tài)登錄頁，提高了數(shù)據(jù)的可訪問性。FAIR 原則的出現(xiàn)和廣泛采用印證了上述基礎(chǔ)設(shè)施從建立之初到發(fā)展至今的開創(chuàng)性努力，越來越多的科研基礎(chǔ)設(shè)施也遵循FAIR 原則探尋跨學(xué)科間的資源共享。

最新發(fā)布的2021 路線圖將2019 年啟動的5 個集群項目納入其中，分別是面向環(huán)境研究的ENVRI-FAIR、面向生命科學(xué)的EOSC-Life、面向天文學(xué)與粒子物理的ESCAPE、面向多領(lǐng)域科學(xué)分析的PaNOSC 和面向人文科學(xué)的SSHOC[57]，這些項目旨在建立ESFRI 科研基礎(chǔ)設(shè)施和歐洲開放科學(xué)云（EOSC）之間的聯(lián)系，創(chuàng)建一個開放的、數(shù)字的、協(xié)作的空間來管理和整合各種數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)。國家層面如德國建立了通用科研數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施GeRDI[58]，法國也為推動開放科學(xué)建立了完善的開放科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施體系[59]。

然而，為進一步鞏固歐洲RI 的格局，許多方面仍有待改進。例如，需要建立一個符合FAIR 原則的可互操作的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，且該系統(tǒng)能集成到一個運行良好的EOSC 生態(tài)系統(tǒng)中，以滿足歐洲研究界的需求。在基礎(chǔ)設(shè)施運營層面，仍需進一步加強科研基礎(chǔ)設(shè)施之間的合作，探索各科研基礎(chǔ)設(shè)施之間的協(xié)同作用，實現(xiàn)RI間的資源共享。

6.2 FAIR 原則在非洲的應(yīng)用

相比于歐洲和美洲，非洲在FAIR 原則的實施層面存在滯后性[60]。東非共同體意識到加強數(shù)據(jù)重用的必要性后，將FAIR 原則作為推動數(shù)據(jù)共享和設(shè)計數(shù)字工具的準則，并建立了東非健康開放科學(xué)云（EAOSCH），該組織作為一個實時的區(qū)域數(shù)據(jù)倉庫，用于捕獲、存儲、檢索、分析和管理國家及區(qū)域的健康問題[61]。此外，非洲參與了GO-FAIR 實施網(wǎng)絡(luò)（IN Africa）的建設(shè)，IN Africa 作為一個開放網(wǎng)絡(luò)，致力于分享來自非洲和世界各地機構(gòu)及研究人員的成果[62]。盡管在推行FAIR 原則的進程中有諸多進展，但非洲的數(shù)字衛(wèi)生倡議在知識共享方面的基礎(chǔ)有限，且鋪開面較窄，面臨著后續(xù)可持續(xù)性發(fā)展問題。

6.3 FAIR 原則在南美洲的應(yīng)用

南美洲以巴西為實施FAIR 原則的典范，巴西響應(yīng)國際GO FAIR 倡議，搭建支撐FAIR 數(shù)據(jù)和服務(wù)的全球互聯(lián)網(wǎng)(IFDS)，共享全球環(huán)境數(shù)據(jù)驅(qū)動的研究和創(chuàng)新[63]；政策上，巴西政府頒布 《信息公開法》，加強信息公開和政府?dāng)?shù)據(jù)公開[64]；在開放數(shù)據(jù)研究層面，巴西于2011 年制定了 《國家開放政府行動計劃》[65]，后經(jīng)巴西科學(xué)技術(shù)信息研究所（IBICT）正式發(fā)布了《GO FAIR 巴西宣言》，關(guān)注科學(xué)和政府?dāng)?shù)據(jù)的獲取[66]；巴西國際博覽會成為概念建模、本體論和公平數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)管理研討會的共同組織者之一[67]；GO FAIR 巴西社區(qū)實施的第一個主題網(wǎng)絡(luò)是GO FAIR Health，該網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在公共衛(wèi)生、健康監(jiān)測、健康信息與交流、以及專業(yè)健康教育等領(lǐng)域得到了多個機構(gòu)的支持和參與。

7 總結(jié)與展望

FAIR 原則由理論提出到實踐應(yīng)用需要多方共同努力。國外的RDA、GO FAIR 和CODATA 等組織為推進FAIR 原則，助力數(shù)據(jù)的開放共享出臺了一系列措施，取得了一系列成果，包括建立較為完善的實施FAIR 原則的策略、較為成熟的FAIR 評估模型和方法、較為穩(wěn)定的FAIR 工作流程等，在歐美國家的醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)、地理科學(xué)和化學(xué)等領(lǐng)域已經(jīng)建立了基于FAIR原則的數(shù)據(jù)開放管理項目。國內(nèi)對于FAIR 原則的研究和應(yīng)用較為落后，正逐步由理論探索過渡到實踐研究階段。FAIR 原則需要融入到數(shù)據(jù)政策的制定、內(nèi)容和實施等全流程中，為科學(xué)數(shù)據(jù)的再利用起到規(guī)范和指導(dǎo)作用。在科學(xué)數(shù)據(jù)管理政策的最新進展中，目前國內(nèi)仍缺乏國家層面對于開展FAIR 原則的政策支持，相應(yīng)的研究組織也亟待成立，對FAIR 原則的采納和實施也尚未建立統(tǒng)一的標(biāo)準和共識。因此，中國應(yīng)積極將FAIR 原則納入相關(guān)數(shù)據(jù)管理政策的制定和修改中，鼓勵學(xué)術(shù)界、相關(guān)組織、數(shù)據(jù)平臺等遵循并推廣FAIR 原則，將其作為數(shù)據(jù)分享和管理的統(tǒng)一指南，打破數(shù)據(jù)壁壘，使數(shù)據(jù)更加開放。