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中国科学院信息化发展报告 2009 1 国内外科研信息化发展状况 2 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化工作领导小组办公室 4 5 中国科学院信息化发展报告 2009 序 国内外科研信息化发展状况 言1* 上个世纪后期，在信息科学技术的推动下，信息产业有了飞速的发展。信 信息化基础，提升我院科技创新能力，设立了信息化建设专项，先后启动了中 息技术的广泛应用，将人类由工业社会带入到信息社会。近些年来，我国的国 民经济与社会信息化成就举世瞩目。目前，我国的固定电话用户人数已达3.65亿 国科学院资源规划系统（ARP）、数字图书馆、科学数据库等事关全院信息化 户，手机用户人数已超过5.47亿户，我国已成为全球电脑用户最多的国家，上网 人数也已超过2.1亿，增长速度是世界最快的。信息化水平的快速提升，加快了 知识的生产与传播，加速了人们工作与生活方式的变革，对我国经济社会的发 展和文明的进步起到了巨大的推动作用。 进入新世纪以来，人类社会信息化进程进一步加快。宽带无线、智能网 络、超级计算、虚拟现实、网络制造与网络增值服务，极大丰富了信息的形式 与内容，拓展了信息的传播范围，提升了信息的应用价值。人们将突破语言文 字的屏障，更便捷地进行跨文化、跨地域的信息交流。人类将突破时空的界 限，不断创造个人和社会生活的新模式。信息化的纵深发展也必将进一步加快 全球化的进程。 信息化源于科学技术的进步。同时，信息化又推进了科学技术本身的发 展。信息化的发展进一步打破了国家和地域的界限，促进了全球的科学交流； 打破了学科的界限，促进了不同学科之间的交叉与融合；打破了传统的科学研 究组织模式，促进了知识的集成与再创新；打破了大学、研究机构与产业机构 之间的分隔，促进了知识的转移转化。而且，由于信息技术的广泛应用，也创 造出e-Science、e-Learning、e-Training等新型的知识生产与传播模式。信息已 不仅是创作科学知识的辅助要素，在信息化的环境中，通过信息汇聚、知识挖 掘、虚拟现实、超级计算、网络协同等形式，可以进一步聚焦前沿、解析复杂 系统、梳理科学问题、促进不同学科之间的交流，进而引导着科学的发展。可 以说，在当今世界，信息化是科学技术发展的重要基础，没有先进的信息化环 境，就不可能跟上世界科学技术快速发展的步伐，更不可能在一些领域取得重 大的突破。 我院开展知识创新工程以来，党组高度重视全院信息化建设。为适应信息 化、网络化的时代要求，建设现代研发平台和支撑体系，夯实我院科技创新的 ∗ 1 6 建设的项目，并正在积极推动科研活动的信息化（e-Science）。经过几年的努 力，这些项目在推动我院科技与管理创新等方面发挥了重要的作用。我院的信 息化基础得到了加强，信息化水平有了明显的提高，为建立符合时代要求的信 息化环境奠定了坚实的基础。 刚结束的党的十七大要求我们“全面认识工业化、信息化、城镇化、市 场化、国际化发展的新形势新任务”。科学技术的发展也面临着信息化环境下 的历史性变革。我院要实现知识创新工程提出的“创新跨越，持续发展”的目 标，实现“四个一流”，不断为我国的科学发展和构建和谐社会做出基础性、 战略性、前瞻性贡献，在我国的科学技术发展中发挥出引领和示范作用，就必 须进一步提高全院信息化水平。 推进我院的信息化建设，需要全院及社会的广泛参与。从今年开始，定 期出版《中国科学院信息化发展年度报告》，全面系统反映我院信息化建设的 情况，就是要不断深化对信息化发展态势的认知，不断总结我院信息化建设的 经验，不断反映国际国内信息化的最新进展，不断推进全院的信息化工作，使 全院广大职工不仅成为信息化的受益者，而且成为我院信息化的建设者。希望 《中国科学院信息化发展报告》成为推进我国、我院信息化建设的桥梁与纽 带，使我院信息化工作始终走在前列，发挥服务、引领和示范作用。 中国科学院院长 2008年3月18日 这是2008年首次发布《中国科学院信息化发展报告》时，中国科学院院长路甬祥题写的序言 7 中国科学院信息化发展报告 2009 目 目 录 录 上篇 国内外科研信息化发展状况…………………………………………1 1 国外科研信息化发展状况…………………………………………………4 2 国内科研信息化发展状况………………………………………………18 3 中国科学院院属单位信息化评估结果…………………………………27 中篇 中国科学院信息化发展状况…………………………………………33 1 2008年信息化发展概述…………………………………………………35 2 信息化基础设施…………………………………………………………37 3 4 2.1 网络环境……………………………………………………………37 2.2 超算环境…………………………………………………………42 2.3 数据环境…………………………………………………………49 2.4 互联网基础资源…………………………………………………53 信息化应用………………………………………………………………59 3.1 科研管理的信息化………………………………………………59 3.2 科研活动的信息化………………………………………………71 3.3 文献情报信息化…………………………………………………80 3.4 教育信息化………………………………………………………84 3.5 网络环境下的科普………………………………………………89 3.6 网站建设…………………………………………………………95 信息化安全………………………………………………………………99 Ⅰ 中国科学院信息化发展报告 2009 目 录 专题栏目 5 6 7 4.1 网络与信息安全现状……………………………………………100 4.2 信息安全保障工作…………………………………………………101 专栏1 21世纪科学研究的信息化基础设施…………………………………9 信息化环境……………………………………………………………102 专栏2 发展英国科研与创新信息化基础设施………………………………12 5.1 信息化政策环境…………………………………………………102 专栏3 CNGI科研机构驻地网建设……………………………………………39 5.2 信息化支撑队伍…………………………………………………104 专栏4 搭建唐家山堰塞湖视频监控专网……………………………………41 5.3 信息化文化环境……………………………………………………105 专栏5 冷冻电镜三维密度图的模型分割和结构匹配可视化软件…………47 信息化交流与合作………………………………………………………106 专栏6 三维地震层析成像并行计算平台……………………………………48 6.1 国际/地区合作……………………………………………………106 专栏7 空间环境数据信息系统在航天事业的重要应用……………………50 6.2 院地合作……………………………………………………………109 专栏8 可视化关系数据库管理与发布系统（VisualDB）…………………53 2009年中国科学院信息化展望…………………………………………111 专栏9 我国IPv4地址缺口仍在拉大…………………………………………55 专栏10 保障奥运网络，保护奥运权益……………………………………58 下篇 专家论坛………………………………………………………………117 专栏11 推进ARP系统电子公文管理提高研究所办公效率… … … … … … 61 专栏12 A院人事教育局积极推进工资项规范工作、提高ARP应用效率…63 1 互联网社会规则（胡启恒）…………………………………………119 专栏13 ARP系统促进了财务管理报销流程的变革………………………64 2 面向应用、顶天立地、集中资源、统筹规划（李国杰）…………130 专栏14 大连化学物理研究所一卡通项目…………………………………65 3 IPv6发展战略探讨（侯自强）………………………………………142 专栏15 沈阳自动化所积极推进ARP系统在管理工作中应用… … … … … 68 4 大力推进信息化与工业化的融合（周宏仁）………………………146 专栏16 中国科学院青海湖国家级自然保护区联合科研基地……………75 5 国家科学数据共享发展思考（孙九林 王卷乐）……………………160 专栏17 支持 e-Science的协同工作环境套件……………………………78 专栏18 中国科学院研究生院“空中课堂”………………………………88 2008年中国科学院信息化大事记…………………………………175 专栏19 多家院属单位联合网络直播世纪首次日全食……………………92 缩略词列表…………………………………………………………………180 专栏20 策划出版“中国科普博览”丛书…………………………………94 附录1 专栏21 网络化信息发布平台项目策划……………………………………99 后 Ⅱ 记………………………………………………………………………186 专栏22 中国互联网络信息中心主导制定的邮件地址国际化标准RFC5336发布…107 Ⅲ 中国科学院信息化发展报告 2009 目 录 图表栏目 图表 1 中国科学院研究所信息化评估结果综合排名表…………………27 图表 23 研究所一卡通建设情况……………………………………………70 图表 2 中国科学院新建研究所信息化评估结果综合排名表………………31 图表 24 开通的网络文献数据库（种）……………………………………81 图表 3 中国科学院支撑单位信息化评估结果综合排名表………………32 图表 25 借助国家平台为全院开通的数据库………………………………81 图表 4 中国科学院分院机构信息化评估结果综合排名表………………32 图表 26 即查即得外文文献保障能力………………………………………81 图表 5 中国科技网国内网络覆盖图………………………………………38 图表 27 网络文献数据库使用量（万次）…………………………………82 图表 6 中国科技网网际互联图………………………………………………38 图表 28 “空中课堂”访问量统计（2008.1-2008.9）…………………87 图表 7 中国科学院运算能力地域分布……………………………………43 图表 29 院属科普网站主题分布图…………………………………………90 图表 8 中国科学院存储能力地域分布……………………………………44 图表 30 科普分类建设情况列表……………………………………………90 图表 9 2008年1月-9月深腾6800整体利用率………………………………45 图表 31 各院属机构开展网络科普情况……………………………………90 图表 10 中国科学院超级计算中心支持的课题来源分布…………………46 图表 32 中国科普博览网站月访问趋势统计（2008.1-2008.10）………91 图表 11 深腾6800支持的课题学科领域分布……………………………46 图表 33 中国科普博览页面访问量国家地区分布（2008.1-2008.10）…91 图表 12 分子模型可视化（左）和密度数据等值面分块着色绘制（右）…47 图表 34 院属科普网站/栏目更新频率统计………………………………93 图表 13 环渤海成像远震数据并行计算效率（左）和优化前后的加速比（右）…48 图表 35 “中国科普博览”科普丛书第一期封面…………………………95 图表 14 中国科学院科学数据库网络年度访问人次增长趋势图…………51 图表 36 院属单位网站信息建设情况………………………………………97 图表 15 中国拥有的IPv4地址数量增长情况………………………………54 图表 37 院属单位网站英文版建设情况……………………………………97 图表 16 中国分类域名数量统计（截至2008年6月）……………………56 图表 38 院属单位网站版式设计调整情况…………………………………97 图表 17 CN域名数量增长情况………………………………………………57 图表 39 2008年中国科技网网络安全事件分类…………………………100 图表 18 ARP信息资源中心月度累计抽取数据量（单位：万条）………62 图表 40 中国科学院研究所信息化制度建设情况………………………103 图表 19 ARP所及系统数据维护及时性、准确性情况分析图……………62 图表 41 中国科学院研究所网络及IT维护人员数量……………………104 图表 20 ARP系统不规范数据量趋势分析…………………………………66 图表 42 中国科学院研究所网络及IT维护人员学历分布………………105 图表 21 ARP系统数据分析利用方法情况分析图…………………………67 图表 22 研究所所务系统使用情况…………………………………………70 Ⅴ Ⅵ 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 [上 篇] 国内外科研信息化发展状况 1 2 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 全球信息化正在引发当今世界的深刻变革，重塑世界政治、经济、 社会、文化和军事发展的新格局。加快信息化发展，已经成为世界各国 的共同选择。迅速发展的信息技术在科学与工程研究中的广泛应用，极 大地改变和拓展了传统的科研方法，推动了前沿交叉学科领域的产生， 对当代科学和技术前沿开拓起着不可替代的作用。如同显微镜的发明打 1 开了微观世界的大门，天文望远镜把人们的视野引向广袤的宇宙，信息 国外科研信息化发展状况 技术的最新成果应用于科学研究，正在引发一场以科研信息化为标志的 当今世界各国，都充分认识到科研信息化是未来增强国家核心竞 新革命。 科学研究是社会发展的前沿，科研信息化是信息化建设的前驱，对 争力的关键。美国、英国、欧盟和日本的科研信息化走在世界前列，其 其他行业和领域的信息化发挥着引领和指导作用。现代科学研究的问题 他国家也在积极规划或实施国家级的科研信息化建设计划，例如澳大利 空前复杂，科学的前沿正在从微观和宏观两个方向上向未知的领域大步 亚的e-Research、印度的GARUDA、韩国的e-Science K*Grid、巴西的 前进。无论是物理学中的微观粒子、纳米技术，还是生物科学中的染色 Cyberinfrastructure for Multidisciplinary Science in Brazil等。 体、基因，都已经前进到一个更加复杂深奥的世界，对科研方法和手段 提出了新的挑战。现代科学研究，如果缺乏信息化科研环境的支持，科 （1）美国 研周期将会大大增加，一些研究工作甚至无法进行。科研信息化将促进 美国是世界上最早开始进行信息化建设的国家，早在20世纪90年代 信息技术领域的原始创新，而信息技术的突破将推进各个领域的信息化 就开始有计划、有步骤地实施社会信息化发展战略，并把信息化发展战 向前发展。 略作为国家总体发展战略的重要组成部分，明确指出了信息化建设的战 党中央、国务院高度重视我国的信息化工作。党的十六大把大力推 略目标，即通过占据信息技术研发和应用的制高点，提高信息占有、支 进信息化作为我国在新世纪头二十年经济建设和改革的一项主要任务， 配和快速反应的能力，从而主导未来世界的信息传播，保持和扩大信息 要求“坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”。党的十七大 化的整体优势1。 报告首次将信息化作为与工业化、城镇化、市场化、国际化并举的重大 在科学研究领域，美国一贯重视科研信息化，把科研信息化能 形势和任务提出，明确指出，要“全面认识工业化、信息化、城镇化、 力视为国家科技竞争力的关键，多年来一直把科研信息化作为优先 市场化、国际化深入发展的新形势新任务”。创新型国家的建设，离不 发展领域。美国政府的多个部门，如国家科学基金会（NSF）、能 开科学技术现代化。科研活动信息化，是实现科学技术现代化，提高科 源部（DOE）、国家航空航天局（NASA）等都投入了大量资金支持 研水平和创新能力的必由之路。 科研信息化。2002年以来，国家科学基金会把建设信息化基础设施 1 3 国家信息化发展战略学习读本. 北京: 电子工业出版社, 2007. 7 4 中国科学院信息化发展报告 2009 （Cyberinfrastructure）作为推进科研信息化的主要内容。2003年1 国内外科研信息化发展状况 年升级至160-400Gbps。 月，国家科学基金会的信息化基础设施高级咨询小组（NSF Blue-Ribbon 美国重视高性能计算发展的战略研究。2005年6月，总统信息技术 Advisory Panel on Cyberinfrastructure）提交了题为《通过信息化基 咨询委员会（PITAC）向总统提交了题为《计算科学：保障美国竞争力》 础设施推进科学与工程研究的革命》（Revolutionizing Science and （Computational Science: Ensuring America’s Competitiveness） Engineering Through Cyberinfrastructure）的研究报告。报告指出： 的研究报告。报告强调计算科学对国家的科研、经济、社会和安全都有 “由于计算、信息和通信技术持续进步的推动，以及当前科学与工程问 重要贡献，建议制定对计算科学研究发展投资的路线图，发展和维护计 题的复杂性、范围和规模持续增长产生的挑战，一个科学与工程研究的 算科学基础设施。 新时代已经出现。现在的技术能力已经能够提供全面的信息化基础设 美国的高性能计算系统主要应用于科学与工程研究（包括国防科技 施，从而可以构建崭新的科学与工程研究环境和组织形式，以更加有效 应用）。2007年6月发布的高性能计算TOP5001中，前100台高性能计算机 的方式进行工作”。报告还指出：“现在存在着基于信息化基础设施建 中有56台在美国，其中37台部署于国家实验室和大学，1台应用于工业 立新型研究环境的重要机遇，也存在着由于未能迅速行动和给予足够投 部门地球物理勘探，其余部署在军队实验室和IBM等企业的研究中心。 资而产生的巨大风险和代价”。这种代价是“丧失美国在科学与工程研 2008年6月，由IBM公司制造，部署在能源部Los Alamos国家实验室的 究上的领导地位，并带来经济衰退”。报告呼吁美国政府“抓住这个百 Roadrunner高性能计算系统2，以每秒1.026千万亿次浮点运算的成绩成为 年不遇的机会，通过协调发展和充分应用信息化基础设施来领导和促进 首台打破每秒千万亿次浮点运算Linpack指数门槛的超级计算机，宣告高 科学与工程的这场革命”。 性能计算领域进入了每秒千万亿次时代。NSF针对千万亿次计算提出了34 先进科研网络是重要的科研信息化基础设施。美国政府多个部门都 投入大量资金支持建设先进科研网络。能源部科学办公室支持的高速科 个挑战性课题，分布在空间天气与天文、材料与化学、大气、海洋与生 态系统、物理、流体力学、生物与医药等领域。 研网络能源科学网（ESNET） 1是其中一个典型代表。ESNET由Lawrence 美国从1985年开始建设了一批超级计算中心，如圣地亚哥超级 Berkeley国家实验室管理，服务于国家实验室、大学和其他科研机构， 计算机中心、匹兹堡超级计算中心、国家超级计算应用中心、橡树岭 并与100多个网络互联。为满足科研应用的需求，ESNET正在建设其下一 国家实验室等。先后启动了一系列计划，如先进计算基础设施合作计 代科研网络ESNET4。ESNET4项目包括建设下一代IP网络，以及采用光网 划（PACI）、国家科学基金会中间件计划（NMI）、万亿次网格计划 络技术建设一个科学数据网络（SDN）。SDN为大规模科学工程动态提供 （TeraGrid）等，通过高速广域网络将分布在不同地域的超级计算资源 具有端到端带宽保证的专用光通路。在2007年已实现10Gbps带宽的IP连 连接起来，组成统一、开放的高性能计算平台。 接和10Gbps光连接，并计划于2009-2010年升级至40-50Gbps，2011-2012 http://www.es.net/ 1 5 2005年9月，美国国家科学理事会发布了题为《长生命周期的数 1 2 http://www.top500.org/ http://www.lanl.gov/roadrunner/ 6 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 字化数据库：21世纪科研与教育的必备基础》（Long-Lived Digital 息学等领域中陆续启动了一系列基于Cyberinfrastructure的重要项目， Data Collections: Enabling Research and Education in the 21st 如长期生态研究网（LTER）1、地球科学研究网（GEON）2、地震工程模拟 Century）的研究报告。报告提出：“信息技术的发展使科研和教育的方 网（NEES） 3、生物医药信息研究网（BIRN） 4等，取得了良好的应用效 式发生了根本性的变化，而数字化数据是这种变化的核心，使得可以在 果。 十分精确和复杂的水平上进行分析，洞察事物规律。数据的规模和复杂 2007年3月，NSF发布了2006-2010年科研信息化基础设施发展规划 度的增长给研究工作带来了全新的情景”。报告要求国家科学基金会制 《21世纪科学研究的信息化基础设施》（Cyberinfrastructure Vision 定长期数据保存战略，并给予政策和财政方面的保障。 for 21st Century Discovery），提出美国的目标是建设支持科学与工 2007年9月，NSF正式发布了科学数据持续化保存与共享网络伙伴计 程界广泛应用、可持续发展、稳定且可扩展的信息化基础设施。 划（DataNet）项目指南1。项目大纲指出，当前面临的重大挑战是如何开 美国从20世纪90年代初就把数字图书馆作为重要研究领域，并把数 发新的模式、架构和技术来管理复杂的科学数据和数据流，使得数据资 字图书馆研究纳入国家信息基础设施计划（NII）。美国实施数字图书馆 源支撑和驱动科学创新发展。DataNet的目标是建立一批全景示范的新型 计划的主要目的是促进美国社会各类信息的高效传递，为美国公民提供 数据保存与共享组织架构，致力于建立若干国家和全球示范性的数据研 终身学习保障。近几年，Google、Yahoo等网络信息服务机构与图书馆、 究基础组织，即DataNet Partners。NSF在2008、2009财年将投资1亿美 出版商等合作，推出了“数字图书馆计划”。2006年底，美国国会图书 元，项目资助周期最长将可达10年。 馆向联合国教科文组织提出建设“世界数字图书馆”的建议，得到联合 2008年8月，NSF发布了万亿次网格三期（TeraGrid Phase III） 项目指南2，并称之为“eXtreme Digital Resources for Science and 国教科文组织的积极响应，目前全球已有30多个国家表示参加该项合 作，计划于2008年底正式投入使用。 Engineering (XD)”，意为面向科学工程的极限数据资源。XD第一年总 在教育领域，美国将教育信息化作为教育改革的一个基本方向和 资助额3200万美元，将支持3-6个项目。NSF将通过通用的框架向科研和 突破点，信息技术已经成为美国高校人才培养质量和科学研究创新的关 教育人员提供大量的数字化服务，在该框架内提供高性能可视化和数据 键因素之一。目前，美国高等教育信息化的建设主要集中在以下四个方 分析服务。通过XD项目，NSF致力于构建实现高端数据服务的基础设施。 面，即：在传统教学过程中应用信息技术提供的工具和手段、在线教 Cyberinfrastructure建设为科学研究提供了新的手段与环境，推进 学、信息技能培训、教学信息化政策的制订。近几年，集成虚拟现实、 研究模式转型，促进前沿领域迅速发展并开创新的研究领域。近年来， 建模和动态模拟、协同工作、先进的人－机和人－人交互技术，建立新 美国在生态研究、环境科学、气象科学、地震模拟、地球科学、生物信 一代的教学智能架构，是美国及其他发达国家的研究重点。 http://www.nsf.gov/funding/pgm_summ.jsp?pims_id=503141 http://www.nsf.gov/funding/pgm_summ.jsp?pims_id=503282 1 2 7 1 2 3 4 http://www.lternet.edu/ http://www.geongrid.org http://it.nees.org http://www.nbirn.net 8 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 保持领先地位的重要手段。美国政府在制定科研信息化长期发展规划以 专栏 1 及统一协调各方需求等方面发挥了重要作用，从国家层面制定了跨部门 的科研信息化发展计划，在体制上保证了科研信息化工作的持续有序发 21世纪科学研究的信息化基础设施 展；科研信息化基础设施建设注重整体布局、统筹规划；组织开展了一 批跨学科的重大应用；整个科学界普遍意识到科研信息化的重要性，科 《21世纪科学研究的信息化基础设施》提出，美国到2010年建成千万 研人员广泛参与，应用层次高，渗透范围广；科研信息化建设得到了充 亿次规模的“国家高性能计算环境”，为美国科研和教育界提供服务。 足稳定的经费投入，为美国科研信息化建设提供了有力保障。由于长期 该环境将包括相当数量的校园级局域计算系统，峰值性能为每秒1-100万 以来持续有效的支持，出色的组织和协调，科研信息化发展思路不断优 亿次；多个峰值在每秒500万亿次以上、可支持数以千计研究人员的国 化调整，科学界普遍觉悟和广泛参与，使得美国科研信息化整体水平较 家级计算系统；至少一个实际应用持续运算能力达到每秒千万亿次以上 高，信息化基础设施先进，学科应用水平高，处于世界领先地位。 的系统，支持需要消耗大量内存、使用海量数据、最高性能计算能力的 实际应用。规划还提出了建立“国家数字化数据框架”，目标是形成一 个开放、可扩展且不断完善的科学与工程数据集系统。规划强调了分布 （2）英国 2000年，英国政府提出了“e-Science计划” 1 ，总经费2.5亿英 式研究团队虚拟组织的建设，认为综合信息化服务推动了虚拟组织的产 镑。第一期计划为2001-2004年，在十所大学和三个国家实验室建立了 生，正在革命性地改变科学和工程研究以及教育的方式。规划还强调了 e-Science中心，随后又扩展了一批专业优势中心。开发了通用网格中间 学习和人力资源开发问题，鼓励信息化学习和研究环境的广泛部署和使 件软件，同时还支持了一批e-Science应用项目，促进技术辐射和国际合 用，提供信息化环境下终生学习的机会，包括提高公众对科学的理解， 作。 满足劳动者寻求业务能力持续发展的需要。报告特别强调促进信息化应 2002年，布莱尔首相曾经说过：“特别使人印象深刻的是当代科学 用水平较低的团体、机构和部门，作为信息化基础设施的创建者和使用 家所面对的非常重要而复杂的现象。我们有现代计算机、强大的工程设 者，广泛参与信息化工作，从而总体提高整个社会的信息化学习和应用 计能力、建造了极其复杂的、自动化的仪器设备来收集数据、加上几个 水平。 世纪以来科学认识的积累，所有这一切共同形成了强大的力量，使得科 学的前沿转向对从基因到全球气候变化这样复杂现象的深入细致理解。 正在形成的e-Science领域应该推进这类工作。”布莱尔首相还说：“值 得自豪的是，英国是第一个建立国家级e-Science网格的国家。” 美国将科研信息化视为提高国家竞争能力，在科学与工程研究领域 1 9 http://www.rcuk.ac.uk/escience/default.htm 10 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 e-Science的第二个阶段为2003-2006年。英国继续支持已有的 国政府在科学与创新方面的宏伟目标，强调了科学与创新在经济发展和 e-Science中心。突出了网格中间件和由各个e-Science中心组成的 公众服务方面应该做出的贡献。该框架明确提出了建设一个国家级科研 e-Science网格建设。为了加强网格的运行管理，成立了一个网格支持中 信息化基础设施e-Infrastructure，实现英国的科学与创新目标。为了 心，提供统一服务，对网格运行状况实施监测。为了使各个项目开发的 落实该框架，英国科学与创新办公室（OSI）组织了由联合信息系统委 中间件能够不断完善，成立了开放中间件基础设施研究所（OMII）。为 员会（JISC）、科学研究理事会（Research Councils）、科研信息网 了加强数据集成和共享，成立了一个全国数据管理中心。 络（RIN）和英国图书馆组成的e-Infrastructure工作组，进一步讨论 目前e-Science计划进入了第三个阶段，重点是支持公共的 和提出建设英国国家级e-Infrastructure的行动计划与财政资助计划。 e-Science设施建设，向科研界提供科研信息化支持，并进一步通过该计 2007年3月，该工作组发布了研究报告《发展英国科研与创新信息化基础 划，建设国家级科研信息化基础设施e-Infrastructure。 设施》（Developing the UK’s e-infrastructure for science and e-Science计划在实施过程中注重技术与应用结合。重视开展面向学 innovation）。明确了英国e-Infrastructure的发展战略和路线图。 科领域的e-Science应用，e-Science各研究委员会在相关的应用领域资助 了20多个示范项目，如由英国和欧洲粒子物理研究所（CERN）的粒子物理 学家与计算机科学家合作的GridPP项目1；由天文学家和计算机科学家合 作的AstroGrid项目2；为提高乳癌诊断效率建设的数字X光照片国家数据 专栏 2 库e-Diamond项目3；研究结构-属性映射的化学网格Comb-e-Chem项目4；研 究浓缩物质和材料工具的RealityGrid项目5等。e-Science计划重视运行、 发展英国科研与创新信息化基础设施 支撑机制的建设，支持信息化基础设施、网格中间件以及应用软件和工具 提供生产性运行和服务。通过e-Science计划的实施，英国集中开展了一 批研究和应用，整体效果突出，在国际上产生了较大的影响。 《发展英国科研与创新信息化基础设施》指出：英国知识经济的增 长十分依赖于对科研人员的持续支持，特别是科研人员和产业界的合 2004年7月，英国财政部、工商部和儿童、学校与家庭部联合发 作，以及世界领先的创新成果的商业化应用。国家科研信息化基础设施 布了“2004-2014年科学与创新投资框架（Science and Innovation 为英国的科研提供了一个至关重要的基础平台，不仅支持科学和工程 Investment Framework 2004-2014）”。该框架提出了2004-2014年英 研究迅速发展，而且也为转移知识和创造财富提供了新的可能。报告 提出e-Infrastructure应该能够反映科研过程的生命周期，即：从天 1 2 3 4 5 http://www.gridpp.ac.uk/ http://www.astrogrid.org/ http://www.ediamond.ox.ac.uk/ http://www.combechem.org/ http://www.realitygrid.org/ 11 马行空的想象，到提出科学假设，到合作、实验以及分析，最后产出 产品、专利或其他可以直接应用于经济与社会中的各种成果。因此， 12 中国科学院信息化发展报告 2009 e-Infrastructure需要支持：数字数据的创建；数字数据的管理和长期 保存；确保数据和信息能被有效使用的方法；构建虚拟团队确保跨机 构、跨学科甚至跨国界的合作；高速网络和大规模计算能力；确保资源 访问是安全、可靠、合法的各种服务。报告认为：这些需求不仅预示着 需要高层次的集成与协调，而且在很多关键领域还需要政策层面的支 国内外科研信息化发展状况 的知识经济实体，实现泛欧信息社会。欧盟十分重视整体能力建设，注 重消除成员国之间的数字鸿沟，促进社会融合。通过加强信息基础设施 建设，推广全方位的信息化应用系统建设，制定泛欧适用的法律标准和 协调机制，鼓励公共部门和私人领域合作，推动提升欧盟整体的信息化 水平1。 在科研领域，欧盟各国非常重视科研信息化，许多国家都提出并实 持。要实现这些需求，需要采用共性的技术与标准；需要适当的培训， 以确保英国各领域的研究人员在世界范围内具备竞争力；需要在政府， 经费管理部门，研发机构，服务提供者，大学与研究中心之间进行强有 力的协调。 施了国家级的科研信息化建设计划。例如荷兰VLAM（DutchGrid）计划、 波兰PIONIER Grid计划、爱尔兰Grid-Ireland计划、英国的e-Science计 划等。除了欧盟国家自己的发展规划外，欧盟认识到，为了保持欧洲国 家在未来科学与技术领域的前沿位置，欧洲国家必须联合起来，构建共 同的欧洲研究区（ERA），共享欧洲范围高质量的研究基础设施。欧盟对 科研信息化十分重视并组织进行了长期研究和部署，在欧盟科技发展计 在教育方面，英国以教育信息化推动教学和管理模式的变革，使英 国在全球教育竞争中占据了十分有利的位置。英国全国学习网将学校、 研究机构、图书馆等网站连为一体，建立统一的教育网络和教育商务， 是开发与应用在线学习、教学与公众服务的国家信息网络体系。以英国 开放大学（The Open University）为代表的英国远程教育在课程体系建 设上积累了成功的经验。开放大学2008年在读学生超过20万人，主要利 用现代远程教育技术手段为社会提供高质量的教学服务，目前已成为世 界上唯一一所以远程教育为主要教学方式的研究型大学。英国教育信息 化未来的发展，强调技术服务于教育，信息技术与学科充分融合，加强 划第五、第六框架的持续支持下，科研信息化基础设施得到不断发展， 逐步形成了明晰的e-Infrastructure概念。 欧盟委员会和欧洲国家教育科研网络联合资助建设了泛欧科研网络 基础设施GÉANT2 2，为欧盟建立欧洲研究区提供了基本条件。GÉANT2由 DANTE组织管理，通过国家科研教育网络（NREN）连接34个国家的大学和 科研机构。GÉANT2采用灵活的IP网和交换网混合的体系结构。网络核心 部署了多条10Gbps波长和裸纤。GÉANT2与CANARIE、ESNET、Internet2建 立了合作关系，并通过SEEREN连接东南欧洲，通过EUMEDCONNECT连接地 中海地区、通过ALICE连接拉丁美洲、通过TEIN2连接亚太地区。 2006年6月欧盟11个国家联合建立了欧洲高性能计算工作组 培训、督导、评价，提高教育质量。 （HET）。目前，由欧盟22个国家代表组成。2007年1月，HET发布了欧洲 （三）欧盟 欧盟信息化建设的总目标是把欧盟建设成为全球最具竞争力和活力 13 在高性能计算领域的政策框架建议，提出在欧洲建立一个可持续发展的 1 2 国家信息化发展战略学习读本. 北京: 电子工业出版社, 2007. 7 http://www.geant2.net/ 14 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 科学研究超级计算基础设施，形成一个金字塔状的“高性能计算生态系 数字图书馆不仅仅是个图书馆，而且是21世纪欧洲人灵感的来源，它将 统（HPC Ecosystem）”，金字塔的顶端是世界一流的千万亿次超级计算 帮助我们应对新世纪的竞争所带来的挑战。”欧盟委员会承诺在2009- 机，为全欧洲最高端的应用提供强大的计算能力；下部是国家和区域级 2010年拨款1.2亿欧元，帮助各成员国把珍藏的各类文化资料和艺术收藏 的超级计算资源，并通过“欧洲研究网格（European Research Grid）” 品数字化，增加欧盟数字图书馆的馆藏，完善其功能，到2010年全面开 把各层次系统整合起来。HET列出了需要顶端高性能计算资源的研究领 放时，存书量将至少达到1000万册。 域，包括气象、气候学和地球科学、天体物理学、高能物理和等离子体 物理、材料科学、化学和纳米科学、生命科学、工程学等。 （四）日本 欧盟的科研信息化建设主要依托于重大科研项目和计划。在LCG2 日本推进信息化建设的思路是：以信息技术革命促进经济的恢复和 项目基础上组成的WLCG联盟 1由LHC实验、加速器实验室、以及Tier-1与 发展；企业应成为信息化建设主体，中央和地方政府及公共团体明确分 Tier-2等中心共同组成，连结整合全球超过500个研究单位，共计十多万 工；政府为民间机构发挥信息化主导作用提供必要条件，并推进民间机 台计算机资源。LCG2平台已经提供生产性运行服务。分布在全球的高能 构无力涉足的领域的信息化建设1。在科学研究领域，日本积极参与了美 物理学家可以方便地使用LCG2平台中的计算、数据、存储等资源开展高 欧的e-Science项目合作，同时也自主开展了一些研究计划。 能物理研究。EGEE网格项目2汇集了超过27个国家的研究机构参与开展网 格和e-Science研究。 日本国家先进工业科技研究院（AIST），东京技术研究所 （TITECH）等多家科研组织参与了网格研究活动，并发起组织了亚太网 为了有效建设欧洲的科研基础设施，欧盟成立了高层次的战略研 格（APGrid），试图在亚洲地区扮演领导角色。APGrid已有超过15个国 究组织，为e-Infrastructure的战略发展进行了大量研究工作。2002年 家共49个组织加入。APGrid主要支持两大应用：地球科学，如气候模 成立了欧洲科研基础设施战略论坛（ESFRI）。2003年12月成立了信息 拟、流体模拟、地震工程等，以及生物信息学，如基因科学等。 基础设施咨询工作组（e-IRG），在政策、咨询和监督层面，以及技术 日本文部科学省于2003年启动了国家研究网格计划（NAREGI），政 和管理层面，提出相关政策和管理模式建议，同时为ESFRI制定政策提 府投入100亿日元。该计划包括一个从2003年开始的五年规划。研究内 供建议。2006年8月，e-IRG发布了欧盟的科研信息化基础设施路线图 容包括三个部分：网格研究，希望在现有成品软件基础上进行网格中间 《e-Infrastructures Roadmap》。 件研发；系统实证研究，主要进行有关纳米级分子、电子模拟的应用开 2005年，在法国提议下，欧洲19个图书馆共同倡议发起了欧洲数字 发，并计划将NAREGI开发的应用程序和中间件应用于分子电子学和生物 图书馆计划，得到了欧盟各国的支持。2008年11月，欧盟数字图书馆在 分子元件领域；基础研究，主要侧重于网络通信基础技术和应用技术的 布鲁塞尔正式启动。在启动仪式上，欧盟委员会主席巴罗佐指出“欧盟 研究。 1 2 1 http://lcg.web.cern.ch/LCG/ http://egee1.eu-egee.org/ 15 国家信息化发展战略学习读本. 北京: 电子工业出版社, 2007. 7 16 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 2002年启动的生物网格计划（BioGrid）是一项为期五年的网格研究 计划，主要由日本文部科学省资助。利用网格计算技术与高速网络，将 各大学生物工程研究机构所拥有的超级计算机、数据库、高性能观测设 备等研究资源集成起来。 在高性能计算应用方面，日本的千万亿次计划关注以下六个目标： 2 面向未来的知识发现与创新，包括银河系与行星的形成机制、极光爆发 国内科研信息化发展状况 机制等问题；先进科学与技术突破，包括核反应堆分析、激光作用分 析、飞机设计与火箭引擎设计等问题；经济与环境的可持续发展，如预 党中央、国务院一直高度重视信息化工作。党的十五届五中全会 测厄尔尼诺现象造成的影响等；经济与工程领域创新，包括纳米科技、 把信息化提到了国家战略的高度；党的十六大进一步做出了以信息化带 汽车设计等问题；通过生命科学保障健康，如对生命科学的各环节进行 动工业化、以工业化促进信息化、走新型工业化道路的战略部署；党的 统一标准的多尺度模拟等；国家安全与灾害预防，包括对海啸灾害的模 十七大报告首次将信息化作为与工业化、城镇化、市场化、国际化并举 拟等问题。其中，纳米科学和生命科学最受重视。纳米科学将重点研究 的重大形势和任务提出，明确指出，要“全面认识工业化、信息化、城 下一代能源、下一代纳米分子和下一代功能材料。生命科学将重点考虑 镇化、市场化、国际化深入发展的新形势新任务”。2006年3月印发实施 特制药物的研发、给药系统、高强度聚焦超声、医疗设备等。 的《2006-2020年国家信息化发展战略》，从目标、任务、战略行动、政 策措施等方面对信息化发展进行了总体部署。 科学技术现代化是建设创新型国家、实现全面建设小康社会最重要 的保障。而科研信息化是实现科学技术现代化，提高科研水平和创新能 力的必由之路。《2006-2020年国家信息化发展战略》将加快教育科研信 息化步伐作为推进社会信息化的战略重点之一。近年来，科技部、教育 部、国家自然科学基金委员会、中国科学院等多个国家部委都投入了大 量资金支持科研信息化建设，启动了一批推动我国科研信息化发展的重 大科研项目和计划。 2002年，科技部启动了国家科技基础条件平台 1建设。国家科技基 础条件平台建设是充分运用信息、网络等现代技术，对科技基础条件 1 17 http://www.escience.gov.cn/ 18 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 资源进行的战略重组和系统优化，以促进全社会科技资源高效配置和 GOS，集成了网格结点上的计算、存储、软件和应用服务等多种资源。 综合利用，提高科技创新能力。2004年，发布了《2004-2010年国家科 中国国家网格遵循以网格技术支持多领域应用的思想，在资源环境、 技基础条件平台建设纲要》，指导国家科技基础条件平台的建设。平 科学研究、服务业和制造业等领域，成功研制了国家地质调查应用 台建设的重点包括研究实验基地和大型科学仪器、设备共享平台、自 网格、航空制造应用网格、中国气象应用网格、科学数据应用网格、 然科技资源共享平台、科学数据共享平台、科技文献共享平台、成果 新药发现应用网格、生物信息应用网格、数字林业应用网格、仿真网 转化公共服务平台、网络科技环境平台等六个方面。国家科技基础条 格、油气地震勘探应用网格及交通信息服务应用网格等10个重要的行 件平台建设的目标是完成若干重点领域和区域科技基础条件资源的整 业应用网格。中国国家网格向全国的科研用户和行业用户提供了开放 合，实施一批对推动科技创新具有重要意义、能够有效带动资源共享 共享的高性能计算和数据处理等多种服务，为我国的科学研究和信息 的试点、示范工程，初步形成以共享为核心的制度框架，构建重要科 化建设提供了新型的环境和平台。 技基础条件资源信息平台。到2010年，初步建成适应科技创新需求和 2007年3月，863计划启动了“高效能计算机及网格服务环境”重 科技发展需要的科技基础条件支撑体系，以共享机制为核心的管理制 大项目。该重大项目的总目标是在“十一·五”期间研制成功具有自主 度，与平台建设和发展相适应的专业化人才队伍和研究服务机构。为 关键技术，计算能力达到每秒千万亿次浮点计算的高效能计算机，使我 最终形成布局合理、功能完善、体系健全、共享高效的国家科技基础 国高性能计算机的研究、制造水平达到世界第三。突破资源共享和协同 条件平台奠定基础。 工作的关键技术，基于国产高效能计算机，建成中国国家网格服务与应 国家高技术研究发展计划（863计划）把高性能计算和网格作为 用环境，支撑信息化重要应用，使我国网格技术及应用达到世界先进水 重要的研究方向，“十·五”期间实施了“高性能计算机及其核心软 平。项目一期的任务是研制成功两台每秒百万亿次浮点运算的高效能计 件”重大专项。该专项投资1亿元人民币，支持了中国国家网格 1 的建 算机，掌握千万亿次高效能计算机关键技术；基于国产高效能计算机， 设。“十·五”末期，中国国家网格在全国8个省市建立了10个网格 形成具有每秒300万亿次以上聚合浮点计算能力和千万亿字节（PB）以上 结点，其中主结点为中国科学院计算机网络信息中心和上海超级计算 存储能力的中国国家网格服务与应用环境。 中心，分别装备了由863计划支持自主研制的深腾6800和曙光4000A 教育部在“十·五”211工程公共服务体系建设计划中设立了“中 超级计算机系统。其他节点分布在清华大学、华中科技大学、北京应 国教育科研网格”（ChinaGrid）重大专项。ChinaGrid从2003年开始建 用物理与计算数学研究所、中国科学技术大学、西安交通大学、香港 设，旨在基于中国教育和科研计算机网（CERNET）的网络传输基础，利 大学、中国科学院深圳先进技术研究院、山东大学。开发了一套具有 用高校丰富的计算资源和信息资源，实现资源有效共享，形成高水平、 自主知识产权、支撑网格环境运行和网格应用开发的网格软件CNGrid 低成本的、服务于国家教育科研的大平台，为教育和科研提供高效的计 算服务、数据服务和信息服务。已整合了20所高校的网格资源，聚合计 1 http://www.cngrid.org/ 19 20 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 算能力超过16万亿次，存储能力超过180TB1。2005年成功发布了国际第 （不含重大项目中子课题），14项面上项目（其中4项为重点项目转面上 一个基于OGSA架构，参照WSRF规范的网格中间件系统——中国教育科研 项目），总经费2510万元。重大研究计划2005年度发布了新一期项目指 网格公共支撑平台（CGSP），已在全国20所高校和部分研究机构部署使 南，资助金额约为1500万元。面上项目以科学创新为目标，重点研究以 用。实现了生物信息、图像处理、流体力学、海量信息处理、大学课程 网络为基础的科学活动环境的重要基础理论和核心关键技术，支持的研 在线等网格应用。该项目的建设，提升了CERNET重点学科信息资源的共 究方向包括：网络计算环境的基础理论模型、网络计算环境的可信与安 享能力，为相关重点学科建设、人才培养和科学研究提供了有力支持， 全机制、网络计算环境的程序模型及理论、具有普适计算特征的网络计 推动了教育和科研事业的发展。 算环境的服务和管理机制、网络计算环境的信息集成、自动获取和搜索 2003年，国家自然科学基金委员会启动了“以网络为基础的科学活 技术等。重点项目侧重不同科学活动领域重大示范应用的实施，建立具 动环境研究”重大研究计划。该计划的总体目标是利用网络技术将地理 有实用价值和应用前景的网络计算环境应用原型系统。支持的研究方向 上位置不同的计算设施、存储设备、仪器仪表等集成在一起，建立面向 包括：气候数值模拟示范应用、大规模电力系统示范应用、高能物理示 网络服务的通用基础支撑环境，实现互联网上计算资源、数据资源和服 范应用、生物信息学示范应用、面向计算纳米电子学的示范应用、计算 务资源的有效聚合和广泛共享，从而建立一个能够实现区域或全球合作 化学网格示范应用、协同制造网格示范应用等。“以网络为基础的科学 或协作的虚拟科研和实验环境，支持以大规模计算和数据处理为特征的 活动环境研究”重大研究计划在基础理论研究、关键技术攻关、系统设 科学活动。重大研究计划定位在网络计算环境的基础科学理论、综合试 计研发、综合试验平台建设、应用系统开发、国际合作、人才培养等方 验平台、典型应用示范三个层次中的基本科学问题和关键技术研究，同 面都取得了较好的成果。 时重点建立高能物理、大气和生物信息等网络计算环境实验应用系统。 近年来，我国科研信息化基础设施建设进一步加强。科研和教育 以网络计算环境中所涉及的新理论、新结构、新方法和新技术为突破 网络的覆盖范围不断扩大，普遍服务能力不断提高；超级计算基础设施 口，力图实现科学理论和实验技术的原始创新。提高我国在网络计算环 建设呈现出全国各地蓬勃发展的态势；科学数据资源建设和共享稳步推 境领域的整体创新能力和国际竞争力。2003年度重大研究计划资助的领 进。 域包括：网络计算环境的基础科学理论、网络计算环境综合试验平台、 我国对下一代互联网研究高度重视，在国家中长期科技发展规划纲 网格计算环境示范应用，其中网格计算环境示范应用针对生物计算、大 要中将下一代互联网及其应用列为优先主题，在“十一·五”国民经济 气监测与分析、高能物理、天文虚拟观测、电力监控等典型应用领域， 与社会发展规划纲要中明确将下一代互联网作为信息领域的重大产业化 建立了一批具有实际应用价值与显示度的示范应用。该重大研究计划 项目。2003年，由信息产业部、科技部、国家发展和改革委员会、教育 2003年度共受理申请项目183项。择优资助2项重大项目，3项重点项目 部、国务院信息化工作办公室、中国科学院、中国工程院和国家自然科 学基金委员会八个部委联合发起并经国务院批准启动了中国下一代互联 1 http://chinagrid.hust.edu.cn/ 21 22 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 网（CNGI）示范工程国家级战略项目。目前，CNGI项目建成全球最大的 会开放，为半导体、动漫、生物化学、新材料、汽车设计、IC设计等传 IPv6试验网，支持建设了全国22个中心城市、59个节点的CNGI骨干网， 统产业和新兴产业提供大规模运算以及海量存储服务。福建省以福州大 273个驻地网覆盖全国20个主要城市，具有40个核心节点，为建设国家 学为主体、结合厦门大学高性能计算中心的计算资源，建设福建省超级 创新能力信息基础设施平台提供了基础性研究和技术开发试验环境。中 计算中心，为全省政府部门、高等院校、科研机构、企事业单位提供大 国教育和科研计算机网始建于1994年，目前已成为世界最大的教育科研 型的科学计算服务。该中心采用美国Sun公司的最新刀片服务器，运算能 网，拥有光纤干线超过30000公里，DWDM高速传输网超过20000公里；覆 力理论峰值达到每秒13.58万亿次。广州目前正与中国科学院合作，积极 盖全国31个省（自治区、直辖市）的200多座城市；主干网传输速率达到 推进建设广州超级计算中心。广州超级计算中心规划用地12000平方米， 2.5-10Gbps，国际出口带宽超过3Gbps，与国内其他互联网连接带宽超 预计投资3.8亿元，将建设超级计算中心大楼和超级计算机系统。该项目 过10Gbps；联网单位超过1500个，用户1800多万。已成为我国教育信息 有望在2010年建成，建成后广州超级计算中心将成为全国第三大超级计 化的重要基础设施、国家信息化基础设施的重要组成部分和建立学习型 算中心。 2002年科技部启动了“科学数据共享工程1”。在国家科技基础条件 社会的重要平台，支撑了现代远程教育、网上招生远程录取、数字图书 馆、中国教育科研网格、数字博物馆等教育信息化重大应用。 平台统一规划、政策调控和相应法规的保障下，应用现代信息技术，整 近年来，我国高性能计算机研制和应用水平有了很大提高。863计划 合离散的科学数据资源，构建面向全社会的网络化、智能化的管理与共 “十一·五”重大项目“高效能计算机和网格服务环境”已确定开展新 享服务体系，实现对科学数据资源的规范化管理及高效利用。从而为科 一代高性能计算机的研发项目，2008年研制了两台百万亿次高性能计算 技进步与创新、政府决策、经济增长、社会发展和国家安全提供科学数 机，分别是由中国科学院计算技术研究所研制的“曙光5000A”（在2008 据资源的强有力支撑。科学数据共享工程具有公益性、基础性、持续性 年11月公布的高性能计算TOP500中排名第十位）和由联想研制的“深腾 和基于现代信息技术的数据内容服务的明显特征，是国家科技基础条件 7000”（在2008年11月公布的高性能计算TOP500中排名第十九位），其 平台的重要组成部分。 中曙光5000A落户上海超级计算中心，深腾7000落户中国科学院超级计算 科学数据共享工程先后在资源环境、农业、人口与健康、基础与前 中心，分别作为中国国家网格的南北主节点对全国的高性能计算用户提 沿、工程技术、区域综合等六大领域共24个部门开展了科学数据共享工 供服务。863计划同时还提出将根据应用的需求适时启动研制一台千万亿 作。目前数据共享内容涉及自然科学、农业科学、医药科学、工程与技 次高性能计算机。 术科学、人文与社会科学等六大门类中的诸多学科。 除国家层面外，高性能计算也得到了地方政府的大力支持，如上海 截至2005年12月，支持的试点和项目已经整合、改造了864个数据 超级计算中心由上海市政府支持建立。无锡在无锡市政府、滨湖区政府 库，数据表单超过1万个，总数据量约50TB。涉及我国约三分之一的公 和无锡（国家）工业设计园的支持下建立了无锡超级计算中心，面向社 1 23 http://www.sciencedata.cn/ 24 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 益性、基础性科学数据种类。先后为包括973计划、863计划、国家科技 与项目建设的高校近百所，从事开发的教师、技术人员约万人，68所现 攻关计划、国家自然科学基金等重大项目和工程提供基础数据支撑超过 代远程教育试点高校开发了9000多个各类网络课件1。目前，清华大学和 1225个次，有力地促进了我国科技创新和社会发展。目前，科学数据共 北京大学在教学资源建设方面处于国内领先地位。清华大学教学资源中 享工程的工作重点是继续推进973计划资源环境领域项目数据汇交试点， 心在线网络教育资源库（包括课程库与素材库）中，包括清华大学精品 并向国家科技计划项目推广。参照重点实验室建设机制，加快国家科学 课程国家级精品课程32门、北京市精品课程58门，MIT OCW原版课程1199 数据共享中心的建设，做好科学数据共享立法。 门，Utah State University OCW课程34门，Johns Hopkins OCW课程31 我国数字图书馆建设起步较晚，但发展较快。国内许多图书情报单 门，Tufts University OCW课程22门等。北京大学的教育资源库2中，目 位陆续着手数字图书馆建设。目前国家级层面的数字图书馆项目主要有 前拥有3000小时的音视频课件，覆盖全校22个文理科院系。北京大学网 国家数字图书馆工程（NDL）、全国文化信息资源共享工程、中国高等教 络教学平台应用规模涉及全校27个院系，200多位教师，300多门课程， 育数字图书馆（CADLIS）、国家科学数字图书馆（CSDL）、国家科技图 10000多名学生。由北京大学网络实验室开发和部署的北京大学学堂3，成 书文献中心（NSTL）以及党校和部队院校数字图书馆工程。2008年国家 员高校已超过20所，课程类型包括普通课、名师课、通选课、精品课近 科技图书文献中心倡议并联合有关图书文献机构共同发起设立了数字图 300门。 网络化科学传播作为新型科普途径，经过十多年的发展，正越来 书馆高层论坛，共同促进我国数字图书馆和文献信息事业的发展。 近年来，在《2003-2007年教育振兴行动计划》“教育信息化建设 越多地受到各方关注。科技部在国家科技基础条件平台网络科技环境平 工程”的统一规划和部署下，教育信息化取得了长足进步。教育信息化 台下设置了网络科普专项，投资专项经费4751万元，由中国科协牵头组 投资保持了平稳增长，硬件投资占主导地位，投资比例占总体投资的 织，教育部、中国科学院参加，从2005-2008年用三年时间建成中国数字 78.3%，软件和服务投资比例占总体投资的17.3%和4.4%；关于校务、行 科技馆。这是我国首次以科技专项的形式支持科普资源的信息化共享。 政和管理方面的信息系统比较普遍，而教学、科研类的信息服务应用较 截至2008年10月，中国数字科技馆已建成30个虚拟博物馆、20个网络科 少；国内具有开发实力的教育单位如中国科学院、清华大学、北京大学 普专栏和40个科学体验区，入库数据量达到1TB。通过共建共享平台4面向 等都自行开发了教育管理平台，并在一定程度上形成了产品，应用到教 公众服务。 国家自然科学基金委员会设立了科普专项，每年资助专项经费200万 学和科研过程中。教育管理平台还没有国内外通用的产品，国内研发的 网络教学平台相对于Blackboard1等大型平台还有相当大的差距。 在教学资源建设方面，教育部2000年启动了“新世纪网络课程建设 元，支持围绕重要创新性成果组织科普项目，以包括网络科普在内的多 种形式开展科学普及，向全社会普及和传播国家自然科学基金委员会资 工程”，组织开发了300多个高等教育网络课程和资源库及相关平台，参 助的研究项目及其研究成果。 1 1 2 3 4 http://www.blackboard.com/ 25 中国高等教育信息化发展与展望. 吴启迪. 上海信息化. 2006年第5期 http://162.105.24.180:8080/cgrs http://greatlearning.grids.cn/ http://www.cdstm.cn/ 26 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 微生物研究所 80.783 3 金属研究所 80.378 4 西双版纳热带植物园 80.088 5 昆明植物研究所 78.870 6 大连化学物理研究所 77.783 7 计算技术研究所 77.566 8 寒区旱区环境与工程研究所 76.232 9 上海硅酸盐研究所 75.203 10 上海生命科学研究院 75.109 11 动物研究所 74.637 12 高能物理研究所 73.631 13 生物物理研究所 73.611 14 各院属单位信息化水平的提升。2008年10月，中国科学院信息化工作领 地理科学与资源研究所 73.389 15 导小组办公室启动了中国科学院院属单位首次信息化评估工作，对院属 心理研究所 73.125 16 各单位信息化状况进行一次全面摸底。评估体系经过了院内外专家多次 数学与系统科学研究院 72.246 17 论证，并且广泛征求了各参评单位的意见，针对研究所、支撑单位和分 昆明动物研究所 71.519 18 院机构分别采用了不同的评价指标。评估方式主要采用了问卷填报、远 成都生物研究所 70.689 19 上海应用物理研究所 70.629 20 电工研究所 70.412 21 海洋研究所 70.192 22 上海有机化学研究所 69.463 23 目前新建研究所成立时间较短，信息化建设尚未完全展开，因此，本次 沈阳自动化研究所 69.399 24 信息化评估对于新建研究所进行了单独排名。 南京土壤研究所 69.377 25 植物研究所 69.341 26 成都山地灾害与环境研究所 69.282 27 新疆生态与地理研究所 68.682 28 3 中国科学院院属单位信息化评估结果 中国科学院 于1949年11月在北京成立，是国家科学技术方面最高学 术机构和全国自然科学与高新技术综合研究发展中心。长期以来，一直 十分重视信息化的建设工作。 为了全面掌握中国科学院全院信息化建设与发展的总体情况，促进 程系统检查、软件监控、专家现场抽查等。 信息化评估项目组依据各单位填报的问卷内容进行严格审核评分， 对于问卷中存在疑问的单位进行了复审。在研究所评估结果中，考虑到 图表 1 中国科学院研究所信息化评估结果综合排名表： 单位名称 综合评分 综合排名 力学研究所 83.077 1 遥感应用研究所 68.558 29 上海天文台 81.162 2 西安光学精密机械研究所 67.358 30 27 28 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 半导体研究所 67.155 31 大气物理研究所 58.496 59 上海微系统与信息技术研究所 67.090 32 声学研究所 58.399 60 长春光学精密机械与物理研究所 66.994 33 地质与地球物理研究所 58.068 61 武汉病毒研究所 66.598 34 地球化学研究所 57.963 62 空间科学与应用研究中心 66.557 35 上海药物研究所 57.424 63 过程工程研究所 66.459 36 科技政策与管理科学研究所 57.002 64 东北地理与农业生态研究所 66.416 37 上海光学精密机械研究所 56.922 65 合肥物质科学研究院 65.824 38 古脊椎动物与古人类研究所 56.862 66 电子学研究所 65.727 39 广州能源研究所 56.485 67 长春应用化学研究所 65.603 40 兰州化学物理研究所 56.283 68 物理研究所 65.350 41 光电技术研究所 56.180 69 理化技术研究所 65.120 42 南京地理与湖泊研究所 56.115 70 自动化研究所 65.056 43 测量与地球物理研究所 55.601 71 广州地球化学研究所 64.983 44 国家天文台 55.132 72 化学研究所 63.942 45 华南植物园 54.192 73 软件研究所 63.272 46 武汉植物园 53.950 74 紫金山天文台 62.992 47 上海技术物理研究所 53.877 75 青藏高原研究所 62.088 48 福建物质结构研究所 53.619 76 遗传与发育生物学研究所 61.832 49 理论物理研究所 53.566 77 南京地质古生物研究所 61.501 50 生态环境研究中心 52.430 78 对地观测与数字地球科学中心 60.530 51 亚热带农业生态研究所 52.302 79 国家授时中心 60.329 52 沈阳应用生态研究所 52.099 80 新疆理化技术研究所 59.812 53 西北高原生物研究所 51.824 81 北京基因组研究所 59.735 54 水生生物研究所 50.339 82 微电子研究所 59.674 55 工程热物理研究所 50.059 83 南海海洋研究所 58.756 56 地球环境研究所 49.893 84 近代物理研究所 58.680 57 武汉物理与数学研究所 49.278 85 青海盐湖研究所 58.551 58 武汉岩土力学研究所 49.044 86 29 30 中国科学院信息化发展报告 2009 国内外科研信息化发展状况 山西煤炭化学研究所 48.067 87 广州生物医药与健康研究院 47.755 88 宁波材料技术与工程研究所 45.566 89 光电研究院 45.110 90 自然科学史研究所 41.182 91 国家纳米科学中心 37.590 92 中国科学院上海巴斯德研究所 11.205 93 图表 3 中国科学院支撑单位信息化评估结果综合排名表： 由于武汉分院地区的病毒所、物数所、岩土力学所和测地所的数字 支撑单位 最终成绩 排名 计算机网络信息中心 国科图 研究生院 国科图成都分馆 国科图武汉分馆 中国科学技术大学 国科图兰州分馆 82.814 73.095 72.336 68.017 67.141 51.955 47.423 1 2 3 4 5 6 7 中国科学技术大学ARP部分模块没有使用，故缺失相关分数。 文献部分合并到国科图武汉分馆，综合考虑各方面因素，这四家单位的 数字文献部分得分按照研究所数字文献的平均分进行取值。中国科学院 上海巴斯德研究所由于成立时间不久，其信息化工作目前主要依托上海 生命科学院展开,包括硬件设施,专业人员,ARP,管理等，因此缺失相应部 分得分。 图表 2 中国科学院新建研究所信息化评估结果综合排名表： 单位名称 综合评分 综合排名 苏州纳米技术与纳米仿生研究所（筹） 42.277 1 青岛生物能源与过程研究所（筹） 33.479 2 城市环境研究所（筹） 28.295 3 深圳先进技术研究院（筹） 26.458 4 烟台海岸带可持续发展研究所（筹） 20.224 5 图表 4 中国科学院分院机构信息化评估结果综合排名表： 分院 广州分院 沈阳分院 成都分院 上海分院 武汉分院 昆明分院 长春分院 兰州分院 新疆分院 南京分院 最终成绩 西安分院 北京分院（筹） 40.709 61.945 60.229 59.953 59.783 59.057 58.222 58.080 54.579 52.162 49.651 39.500 排名 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 北京分院目前还处于筹备阶段，没有单独实施ARP系统，目前是院级 青岛生物能源与过程研究所（筹）、城市环境研究所（筹）、深圳 先进技术研究院（筹）、烟台海岸带可持续发展研究所（筹）这四家研 究所目前还没有开始使用院里统一的ARP系统，因此缺失相应分数。 31 系统中的一个部门，故缺失ARP相关分数。 因本次为首次评估，对于评估体系及评估工作中存在的一些不尽完 善之处，敬请院属各单位谅解并提出宝贵意见。 32 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 [中 篇] 中国科学院信息化发展状况 33 34 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 中国科学院 “十一·五”期间信息化工作的总体思路是紧密结合中 域名注册量排名跃居国家域名世界第一。ARP系统运行良好、实施效果得 国科学院科技布局与基地建设的实际需求，做好顶层设计，组织调动全院 到巩固。在科研实践中探索e-Science应用，e-Science协同工作环境取 力量，以理顺关系、创新体制为抓手，以整合资源、推动应用为目标；以 得突破，在14个单位进行了部署，支持了“北京及周边地区奥运大气环 实施中国科学院资源规划（ARP）二期工程与e-Science为重点，全面推进 境监测和预警联合行动计划”等重大应用。数字文献资源保障能力持续 中国科学院信息化建设的各项工作。确定的主要任务是优化互联网络、超 提升，新开通网络数据库6个，总数达122个，继续优化完善集成服务系 级计算和数据应用三大环境；构建网络化科学传播、网络化信息发布、网 统，构建用户驱动的数字图书馆服务环境。稳步推进教育管理信息化和 络化科学研究、网络化教育培训和网络化运行管理五大平台；完善信息化 教育活动信息化，完善研究生教育管理系统并向全院研究生培养单位推 支撑服务、信息化安全保障、信息化制度规范三大体系。 广应用，“空中课堂”教学资源总数达916门，“课程网站”建立网上课 程507门，形成了以研究生课程为主体的网络课程体系。网络科普资源稳 步提升，全院累计新增上网数据15.3GB，围绕日全食和“神七”发射等 科学热点问题开展了形式多样的网络科普服务。院网站稳定提供信息发 布服务，继续推进院属单位网站建设，使院属单位网站质量得到显著改 1 2008年信息化发展概述 善。部署了中国科学院信息化安全保障体系建设规划研究。信息化培训 工作得到进一步加强，受众面不断扩大。制定了中国科学院信息化评估 指标体系，并首次在117家院属单位进行了信息化评估工作。积极开展了 1.1 发展概述 广泛的国际/地区合作和院地合作。 按照中国科学院“十一·五”信息化 “优化三大环境、构建五大平 台、完善三大体系”的总体任务，2008年，中国科学院信息化工作稳步 1.2 信息化专项部署进展 推进。优化了中国科学院院网，实现了院属单位间开放互访，为院属单 根据中国科学院“十一五”信息化发展规划，院信息化工作领导小 位提供了20Mbps免费出口带宽，完成了全部103个中国下一代互联网示范 组办公室（信息化工作处）按照公开、公平、公正的原则，认真组织开 工程科研机构驻地网建设，升级了国内和国际信道，搭建了唐家山堰塞 展了信息化专项各项目的立项工作，取得积极进展。2008年，ARP项目二 湖视频监控专网，为汶川抗震救灾工作做出了贡献。百万亿次计算机落 期工程项目、网络化信息发布平台项目、教育信息化项目、网络化科学 户中国科学院超级计算中心，八个超级计算分中心建设全面启动。统筹 传播项目、超级计算环境项目、互联网络环境建设与服务项目、数据应 规划了全院数据资源中心的建设，开通了国际科学数据镜像服务，深入 用环境建设与服务项目等陆续启动实施，标志着“十一五”信息化建设 推进了科学数据环境的科研应用。我国IPv4地址数量跃居世界第二，CN 开始进入组织实施阶段。 35 36 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 2 信息化基础设施 2.1 网络环境 2008年，中国科技网优化了中国科学院院网网络基础设施，实现了 院属单位间开放互访，拓展了网络带宽资源，推进了下一代互联网建设 和应用，完成了“两会”和奥运等重大事件的网络安全保障任务，支持 了国家抗震救灾工作。 2.1.1 基础设施优化升级 图表 5 中国科技网国内网络覆盖图 截至2008年9月，中国科技网核心层具有10Gbps交换能力，实现与国 内外互联网络高速互联互通。广域网连接北京、沈阳、长春、武汉、南 京、广州、上海、合肥、成都、兰州、西安、昆明、新疆等13个地区分 中心和18个独立研究所与台站。到上海、南京、广州和武汉地区分中心 实现了2.5Gbps连接，到其他地区分中心以155Mbps带宽连接，为独立研 究所提供了34Mbps至155Mbps的连接。在北京分院、上海分院、兰州分院 等地区城域网络内实现了千兆交换（参见图表5）。 中国科技网与国内外互联网络高速互联（参见图表6），通往美国、 俄罗斯、韩国、日本等国的国际线路出口总带宽为5.5Gbps，与中国电 信、中国网通、中国教育网、北京国家互联网交换中心分别通过1Gbps2.5Gbps链路实现高速互联，国内出口总带宽达8Gbps。由中国科学院、 美国国家科学基金会、俄罗斯部委与科学团体联盟发起建设的“中美俄 37 图表 6 中国科技网网际互联图 38 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 环球科教网络（GLORIAD）”，扩展到韩国、加拿大、荷兰、丹麦、芬 部分。中国科学院承担了CNGI科研机构驻地网项目，建设了高性能驻地 兰、冰岛、挪威、瑞典等国家，有力地支持了国际科研交流与合作。中 网，实现了驻地网基于IPv6高速接入CNGI核心网。建设了通讯光缆100 国科技网在香港建立的开放交换节点（HKOEP），成为亚太地区互联网的 余公里，租用了通讯管道70余公里。通讯光缆建设为中国科学院机关、 汇聚中心和国际互联网在亚太地区的交换中心。 研究生院、大气物理研究所、半导体研究所、生态环境研究中心等部门 2008年，中国科技网优化了中国科学院院网网络基础设施，实现 和单位提供了丰富的链路资源。2008年9月，完成了所有103家驻地网建 了院属单位间开放互访，为院属单位提供了20Mbps免费出口带宽；进一 设任务，其中院内单位70家，分布于13个分院，包括数学与系统科学研 步拓展了网络带宽资源，升级了国内和国际信道，新开通到电讯盈科的 究院、高能物理研究所、力学研究所、声学研究所、化学研究所、生态 200Mbps线路，与TATA直连信道由100Mbps升级至300Mbps，与中国教育 环境研究中心、地理科学与资源研究所、国家天文台、遥感应用研究所 和科研计算机网骨干网互联信道由1Gbps升级至2Gbps。升级了部分骨干 等。CNGI科研机构驻地网的建设为开展大规模科研应用创造了先进的网 网线路，到石家庄、哈尔滨、山西、贵阳、长沙、深圳、宁波等7地独 络环境。 立研究所的网络线路扩容至34Mbps，到青岛、西宁的网络线路扩容至 155Mbps。新接入了中国科学院广州生物医药与健康研究院、北京分院、 中国科学院城市环境研究所等单位。 中国科技网积极推进下一代互联网建设和创新应用，参加了国家下 2.1.2 提高运维服务能力 一代互联网（CNGI）示范工程项目，建设了北京、上海、广州、沈阳、 2008年，中国科技网运行基本平稳安全，监控中心基于统一的网络 长春、成都、兰州等7个CNGI核心网节点，完成了103个CNGI科研机构驻 管理平台和故障处理平台进行7×24小时实时监控，提供7×24小时热线 地网建设任务，为中国科学院开展下一代互联网技术研究与科研应用示 和故障处理服务。为中国科学院院网提供了7×24小时运维服务和全程 范奠定了基础。 “一站式”技术支持服务，为中国科学院科技创新和信息化建设提供一 流的网络服务平台。 中国科技网重视用户网络技术培训工作。2008年6月与9月对院属 专栏 3 CNGI科研机构驻地网建设 CNGI科研机构驻地网建设是中国下一代互联网示范工程的重要组成 39 单位及科研人员关心的“网络与信息安全”、“内网设计与优化”及 “IPv6配置与使用”等三个方面的内容进行了培训，与广大用户共同研 讨网络技术和网络应用的最新发展，共同提高技术水平。共计约430人次 通过现场或视频直播的方式参加了培训。 中国科技网对汶川大地震反应迅速，紧急扩容了中国地震台网中心 40 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 带宽，搭建了唐家山堰塞湖视频监控专网，为国家抗震救灾做出了突出 多个省、市、自治区。2008年，视频会议系统支撑召开了大中型会议58 贡献。 次，参会人数1.1万人次，支撑召开所级会议400余次，如电工研究所22 次、国家科学图书馆37次、空间科学与应用研究中心20次、微生物研究 所20次、心理研究所15次、西双版纳热带植物园30次、青藏高原研究所 拉萨分部30余次。自视频会议系统建成以来，截至2008年9月，累计通过 专栏 4 视频会议系统召开全院规模的大中型会议429次（不含研究所自行召开的 或参与的视频会议），参会人数超过12万人次。视频会议系统成为中国 搭建唐家山堰塞湖视频监控专网 科学院开展科研和管理工作的一个重要手段。 中国科学院邮件系统提供电信级稳定、安全的邮件服务。截至2008 汶川发生大地震后，中国科技网积极为中国科学院各项抗震救灾工作 年10月，院属用户单位达95家，用户邮箱总数超过6万个，申请的邮箱总 提供有力的网络保障和技术支持，紧急扩容了中国地震台网中心、中国 容量为6354GB，日均发送邮件10万封。2008年，应用了新型反垃圾邮件 地震局地质研究所、中国地震局地球物理研究所的网络带宽，搭建了中 产品后，日均拦截垃圾邮件达60万封，垃圾邮件拦截率超过95%。 央电视台到中国地震台网中心的光缆线路，恢复了成都分院及各研究所 中国科技网积极支持重大科研应用。为中国、澳大利亚、日本三方 的网络线路，中国科技网用最短的时间搭建了唐家山堰塞湖大坝及泄洪 首次512Mbps速率的e-VLBI实时观测提供了专用光通道及技术支持。支持 流域视频监控传输专网。堰塞湖视频监控信号直接被传送到中南海、前 了国家大科学工程LAMOST项目，从美国伊利诺伊大学芝加哥校区国家数 方抢险指挥部、水利部、公安部、长江水利委员会等重要决策部门。通 据挖掘中心下载了10TB斯隆数字巡天（SDSS）数据。支持国家气象信息 过该专网，为国家有关部门做出及时准确的决策提供了第一手资料，在 中心与国际各大气象科研机构，如美国NCAR、欧洲ECMWF等实现可靠、高 抗震救灾中做出了突出贡献。 速的大规模数据传输。开展了大型科学装置联网共享试点，试验建立高 能物理研究所同步辐射光源远程控制系统。 2.2 超算环境 2.1.3 积极推进网络应用 中国科技网积极推进中国科学院视频会议系统、邮件系统以及eVLBI 系统等一些重大科研应用。 中国科学院视频会议系统已经覆盖了129个院属单位，遍布全国20 41 中国科学院超级计算环境为全院知识创新与科技创新提供计算服 务，已成为国家网格基础设施的主节点，为我国社会、经济及科技进步 提供强大的计算能力。2008年，中国科学院完成了全院计算能力分析与 调研，启动了 “十一·五”信息化专项“超级计算环境总体建设及总中 42 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 心建设”项目，实现了百万亿次计算机的引进，陆续开展了八个分中心 图表 8 中国科学院存储能力地域分布 地域 存储能力(TB) 百分比 北京 1768.8 90.28% 沈阳 9.8 0.50% 2.2.1 中国科学院计算能力分析 长春 9.9 0.51% 截止2008年5月，中国科学院所级计算资源（节点数≥4个或计算性 上海 100.5 5.13% 能≥500亿次的计算机系统）总量为：浮点计算能力约42.6万亿次，存 南京 10.5 0.54% 储能力约2000TB。现有所级计算资源主要分布于北京、上海、合肥、武 武汉 12.4 0.63% 广州 0.0 0.00% 西安 2.0 0.10% 兰州 0.1 0.00% 的建设工作。 汉、长春、沈阳等地（参见图表7和图表8）1。 图表 7 中国科学院运算能力地域分布 合肥 42.3 2.16% 地域 浮点运算能力(T) 百分比 青岛 2.8 0.14% 北京 22.00 51.66% 成都 0.0 0.00% 合肥 8.14 19.11% 昆明 0.0 0.00% 上海 7.61 17.88% 新疆 0.0 0.00% 武汉 2.18 5.12% 长春 0.98 2.31% 沈阳 0.89 2.08% 青岛 0.25 0.59% 南京 0.21 0.49% 物、化学领域是对高性能计算需求最旺盛的三个领域，虽然环境领域对 西安 0.20 0.47% 运算能力需求排第四位，但其对存储能力的需求却仅次于物理领域，排 广州 0.09 0.20% 第二位。 兰州 0.04 0.09% 成都 0.00 0.00% 昆明 0.00 0.00% 新疆 0.00 0.00% 从地域来看，运算能力排前三位的分别是北京、合肥和上海，存储 能力排前三位的分别是北京、上海和合肥。从应用领域来看，物理、生 根据需求调研结果分析，全院用户的计算机时需求每年约为3.3亿 CPU小时，按深腾6800现有运算能力计算，计算量需求每年约为198.6 TFLOPS×年（每秒198.6万亿次浮点运算的超级计算机满负荷运行一 年）。其中有14个课题组年计算量需求超过5 TFLOPS×年，7个课题组 1 除特殊说明外, 本节数据均出自《中国科学院所级计算能力建设与需求调研》，2008年5月 的年计算量需求超过10 TFLOPS×年，2个课题组的年计算量需求超过20 TFLOPS×年。 43 44 中国科学院信息化发展报告 2009 2.2.2 加强运维服务能力 中国科学院信息化发展状况 于程序移植方面的研究。 目前，面向全院的高性能计算服务主要由中国科学院超级计算中 心提供，但其提供的计算资源和服务能力无法完全满足院属各单位的需 2.2.3 广泛开展超级计算应用 求。因此，“十一·五”期间，中国科学院将建成由总中心、分中心和 中国科学院超级计算中心支持了国家973计划、863计划、国家自然 所级中心组成的超级计算环境，其中总中心的计算能力达到百万亿次以 科学基金、中国科学 上，总体聚合计算能力达到200万亿次。 院知识创新重大项目 中国科学院超级计算中心承担总中心的建设，是中国国家网格的 和省部级项目等重大 北方主节点和运行管理中心，现有三台高性能计算机对外提供计算服 项目和计划（参见图 务，分别是联想深腾6800超级计算机、SGI Onyx 350可视化系统、IBM 表10）。 Cell BE计算集群，以及一套ADIC Scalar i2000磁带库系统，具有超过4 2008年，深腾 TFLOPS双精度浮点计算能力、2.8 TFLOPS单精度浮点计算能力，超过2TB 6800支持的应用涉及 的内存容量，68TB的硬盘存储空间和50TB的磁带存储空间。中国科学院 气象数值模拟与预 报、地震预报、生物 超级计算中心新引进了深腾7000超级计算机，在2008年11月发布的第32 期高性能计算TOP5001排名中，该机以理论峰值146万亿次和实际峰值103 图表 10 中国科学院超级计算中心支持的课题来源分布 信息、药物设计、环 境科学、材料科学、 万亿次的Linpack指数排第19位。 计算物理、计算化 深腾6800累计共有用户账号255个。2008年1月到9月，用户提交并计 算完成33109个作业，消耗 学、流体力学、地 机时超过344.7万CPU小时 震三维成像、油藏数 （按Walltime统计），整 值模拟、天体星系模 体利用率71.4%（参见图表 拟、石油勘探模拟、 9）；SGI Onyx 350共有用 航空航天设计、生物 户32人，主要用于可视化方 药物研究、工业设计 面的研究，机时利用率约为 模拟、空间气象等领 43.0%；IBM Cell BE主要用 1 图表 9 2008年1月-9月深腾6800整体利用率 图表 11 深腾6800支持的课题学科领域分布 域（参见图表11）。 http://www.top500.org/ 45 46 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 专栏 5 专栏 6 冷冻电镜三维密度图的模型分割和结构匹配可视 化软件 三维地震层析成像并行计算平台 中国科学院超级计算中心和地质与地球物理研究所合作建设“三维地 中国科学院超级计算中心与中国科学院生物物理研究所合作开发了用 震层析成像并行计算平台”，开发了可广泛应用于地球物理反演问题的 于分析蛋白质冷冻电镜三维密度图的模型分割和结构匹配可视化软件。 通用并行计算模块。基于奇异值分解（SVD）的地球物理反演在三维地震 该软件包含分子模型可视化、密度数据等值面可视化、密度数据体绘 制、密度数据处理等功能模块（参见图表12）。在密度数据体绘制部分 突破了传统的密度数据可视化模式，使用了基于感知的Countershading 技术，绘制过程实现了颜色表的快速自动调整。在数据处理方面引入了 Trianry-Tree滤波技术，引入了应用于图像数据分割的分水岭算法，并 拓展到三维空间。该软件为生物科学家提供了直观快捷的分析工具，帮 助他们分析三维重构密度图，解析生物大分子结构，进而探寻其结构与 功能之间的关系。用户使用后表示，这种可视化技术支持他们更容易地 发现数据中隐藏的信息，得到用户认可。 图表 13 环渤海成像远震数据并行计算效率（左）和优化前后的加速比（右） 层析成像中起着重要作用，为达到地质与地球物理研究所提出的高性能 和高精度的要求，基于自主研发的HPSEPS并行软件包，中国科学院超级 计算中心开发完成了SVD并行分解模块，并实现了一体化求解奇异值问题 的并行求解器。利用该软件对环渤海成像远震数据和中国大陆周边地区 地震层析成像实际数据进行并行计算，将求解规模提高了50倍，计算性 图表 12 分子模型可视化（左）和密度数据等值面分块着色绘制（右） 47 能和可扩展性等均得到显著提高（参见图表13）。 48 中国科学院信息化发展报告 2009 2.3 数据环境 中国科学院信息化发展状况 专栏 7 中国科学院科学数据库至今已有22年的持续发展，建立了全院协 调、跨所联合、共建共享的管理机制，是推动科学数据共享、科研活动 空间环境数据信息系统在航天事业的重要应用 信息化的一面重要旗帜。期间，中国科学院科学数据库逐步从课题组、 实验室层面建库提升到研究所层面总体规划建库。据此，“十一五”信 中国中国科学院空间科学与应用研究中心（简称空间中心）通过载 息化建设提出实现科学数据库的资源整合和可持续发展，推进全院数据 人航天工程、双星计划、子午工程等国家重大科技项目的实施，发展了 应用环境建设与服务。2008年，中国科学院进一步明确了数据应用环境 在国内具有领先地位的天、地基观测设备，积累了一批重要的空间环境 建设将在全院通过数据资源集成，整合建设10-12个重点数据库、2-3个 数据资源，依托中国科学院空间环境研究预报中心，为国家载人航天事 数据网格应用示范，形成科学数据资源网格及共建共享的机制，并统筹 业、众多卫星型号任务提供了优良的空间环境保障服务。 规划建设面向全院需求的数据资源中心，将数据资源中心发展成为中国 科学院科研信息化的重要基础设施。 基于院空间环境研究预报中心15个研究单元、22个研究观测台站及已 有数据资源，2006年空间中心建成了“中国科学院空间环境数据共享平 台”，发布了《空间环境数据共享管理条例》和《空间环境预报联合发 2.3.1 科学数据资源 布条例》。目前初步形成了由总中心和六个节点站组成的分布式空间环 中国科学院在长期的科学实践中逐渐积累和整理了一批有科学价值 境数据共享网络，含8个主体数据库，150个数据集，数据总量约600GB， 和应用价值的科学数据。截止2008年底，中国科学院科学数据库涵盖了 公开共享的数据量达到90%，涉及太阳活动、日地行星际、地球磁层、电 化学、物理、生物、天文、空间、遥感、材料、光学机械、自然资源、 离层、中高层大气、宇宙线、空间环境效应等7大领域。 能源、生态环境、湖泊、湿地、冰川、大气、古气候等多种学科数据资 在包括中国科学院科学数据库项目、中国科学院创新方向性项目和 源，形成了综合性科学数据资源体系。2008年开通生物信息学、全球变 国家基础条件平台建设项目等多个项目的共同支持下，空间中心集成 化研究领域的国际科学数据镜像服务，新增数据量约2TB，目前数据资源 建设了海量数据自动收集、管理、快速交换、可视化应用和在线共享 中心提供共享服务的数据总量达18.6TB。 服务等功能为一体的空间环境数据信息系统，以院空间环境研究预报 中国科学院承担实施的重大项目、科学装置和ARP（中文）、TRP、 中心为基础，在我国载人航天、嫦娥工程中，为“神舟”系列飞船、 数字图书馆、e-science应用、院网站、邮件系统、网络科普等将产生海 “嫦娥一号”卫星提供了全方位的空间环境安全保障服务，为我国空 量数据资源。为此，“十一五”期间，中国科学院将集中建设存储能力 间科技、空间应用、国家安全做出了战略贡献。2008年7月28日至9月 达到6PB的数据资源中心，公开为全院提供数据存储备份与长期保存服 22日，并为北京奥运会转播卫星的顺利转播提供了重要的空间环境保 务，并实现与中国科学院其它信息化基础设施的互联互通与有机统一。 障支持。 49 50 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 随着子午工程、萤火一号火星探测计划的相继成功实施，空间中心积 数据资源集成服务门户，同时监控管理各专业数据服务站点的运行服务 极推动我国空间科学监测系统的自主创新发展，通过加强资源整合集成 情况（www.csdb.cn）。截止2008年9月底，中国科学院科学数据库总访 发展面向E-Science应用的空间科学数据环境。目前，空间中心每日在线 问量累计超过540万人次，数据下载量累计达5.05TB，数据服务正常率保 发布“每日空间环境预报”信息产品，通过空间环境基础数据库、双星 持平均85%以上的在线服务率，数据访问人数保持自2003年来逐年上升趋 卫星科学数据库、美国国家地球物理数据中心空间物理交互数据资源系 势（参见图表14）。 统（SPIDER）和欧空局Cluster卫星簇科学数据库中国镜像库等系统，在 线提供空间环境数据共享服务。 为加强科学数据库应用技术和软件工具的培训，科学数据中心于 2008年5月和10月举办了科学数据库及其应用技术培训，两次培训共吸引 了来自全院累计60多家研究所、150多名学员参加了培训，宣传推广了自 主研发的应用软件和中国科学院科学数据资源。 2.3.2 运行服务 2.3.3 数据应用服务 目前，中国科学院形成了由科学数据中心、45个建库单位构成的数 2008年，科学数据中心加强应用软件的自主研发，针对科学数据 据服务体系，并由科学数据中心集中备份各个专业数据库资源，建立了 库应用技术的一些共性需求，开发了可视化关系数据库管理发布系统 （VisualDB）、移动数据采集系统（MobileSDA）、基于科学工作流的可 视化大气数据集成分析等软件工具，支持科研人员在实验室或野外科考 活动中快速、便捷的管理和应用科研数据。 科学数据中心深入开展应用技术合作和支持，推动多层次、主动数 据服务，支撑数据密集型的科研应用，先后与中国科学院青海湖联合科 研基地、中国生态系统研究网络（CERN）、江西省林业厅、北京微量化 学研究所、北京市食品安全监控中心等单位开展密切合作，建设了青海 湖科研基础数据平台、江西鄱阳湖流域生态林业发展规划基础数据库、 化合物谱图数据集成与管理服务系统、食品安全电子预警等，开展了中 国陆地生态系统碳循环研究网络（CFCI）示范项目。 图表 14 中国科学院科学数据库网络年度访问人次增长趋势图 51 52 中国科学院信息化发展报告 2009 专栏 8 中国科学院信息化发展状况 体系。 中国科学院中国互联网络信息中心（CNNIC）是国家主管部门批准的 可视化关系数据库管理与发布系统（VisualDB） CN域名和中文域名的注册管理机构，是国家级IP地址分配管理机构，面 向社会提供IP地址和域名相关的公共服务。 VisualDB是一套基于Web界面、实现关系型数据库可视化的数据录 入、更新、发布以及安全控制的软件工具，为建库人员提供了完整的数 2.4.1 我国IPv4地址数量跃居世界第二 据库应用技术方案。 截至2008年6月，中国大陆地区拥有IPv4地址数量达到1.58亿个，占 VisualDB始于中国科学院“十五”信息化重大专项科学数据库项目， 全球IPv4地址总量的5.9%，拥有量从世界第三位跃升至世界第二位，超 针对科学数据库中多学科、多类型的专业数据库建设需求，提出可辅助 过日本，仅排在美国之后。2008年，中国拥有的IPv4地址数量增长率保 一般科技人员和非IT人员对科学数据资源进行建库管理的技术方案。 持在33.7%以上（参见图表15）。 VisualDB由中国科学院计算机网络信息中心组织研发，于2002年设计 开发了技术原型，经过多年的完善设计、研发和实践应用，于2008年5月 形成了稳定VisualDB1.0版本，并成功获得国家版权局颁发的计算机软件 著作权登记证书（登记号：2008SRBJ2786）。目前，VisualDB已在包括 中国科学院科学数据库、国家科学数据共享工程及其他重要项目中成功 发展了一批典型应用，取得一定的影响。 2.4 互联网基础资源1 IP地址、域名等互联网地址资源是互联网最重要的逻辑基础设施， 是支撑互联网发展的战略资源。互联网地址资源的不足将直接制约互联 网发展的规模。一个国家或地区的互联网地址资源的数量可以反映其互 联网普及和应用的程度，因此，互联网基础资源被纳入国家信息化指标 图表 15 中国拥有的IPv4地址数量增长情况 除特殊说明外, 本节截至2008年6月的数据均出自《第22次中国互联网络发展状况统计报告》. 2008年7月 1 53 54 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 中国拥有的1.58亿IPv4地址中，CNNIC分配的IPv4地址超过4550万 在IPv6商用之前，IPv4地址仍是互联网赖以生存的根本。我国 个，占中国IPv4地址的近三成。目前CNNIC的IPv4地址自主分配量达到 应积极争取更充足的IPv4地址资源，并积极开展IPv6网络的部署。与 4B，可一次性分配26万个IPv4地址，是目前亚洲最大的国家级IP地址分 IPv4相比，IPv6优势突出，不仅地址资源更加丰富，安全性能也大 配量。 幅提高。根据全球互联网IP地址资源分配机构的统计数据显示，截至 2008年6月，中国大陆共分得IPv6地址34块/32，排在世界第十七位。 目前国内IPv6地址的利用率仍然较低，向IPv6过渡在技术和商用方面 仍然存在问题。 专栏 9 2.4.2 CN域名注册量跃居国家域名世界第一 我国IPv4地址缺口仍在拉大 截至2008年6月，中国的域名总数为1485万个，年增长率为61.8%， 继续保持了2006年12月以来50%以上的年增长水平。每万网民的域名拥有 网络设备没有IP地址，就不能接入互联网。IPv4地址耗尽的问题已 经引起了广泛关注，根据全球IPv4地址近年的消耗状况，专家预测IPv4 量为587个，与2007年12月相比，增加了19个。截至2008年6月，中国分 类域名数量统计如图表16所示。 地址将会在2012年前后耗尽。截至2008年6月，我国每万网民拥有6251 个IPv4地址，与2007年12月相比，每万网民IPv4地址的拥有量减少了 191个，这是因为网民增长量（4300万）超过了IPv4地址增长量（2287 万）。另外，加上各种互联网应用规模的快速扩大，IPv4地址供给与需 求的缺口还在进一步拉大。在全球范围内，剩余的IPv4地址呈现出快速 消耗的趋势。2008年，中国科学院信息化工作领导小组办公室开展了针 图表 16 中国分类域名数量统计（截至2008年6月） CN COM NET ORG 合计 数量（个） 11,900,144 2,463,784 389,824 101,078 14,854,830 占域名总数比例 80.1% 16.6% 2.6% 0.7% 100.0% 对IPv4地址耗尽的调查研究，在广泛听取专家意见后，向国家有关部门 提出了实施国家行动计划的建议报告，建议从国家战略的高度及时应对 我国CN域名注册量增长迅猛，是中国用户注册域名的首选域名。截 IPv4地址耗尽的问题，充分认识该问题的紧迫性、严重性和复杂性，并 至2008年6月，CN域名注册量达到1190万个，是全球注册规模最大的国家 提出了相应的措施。 顶级域名（参见图表17）。作为互联网的基础地址资源，域名数量的高 速增长保证了中国互联网的快速发展。 55 56 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 专栏 10 保障奥运网络，保护奥运权益 北京奥运会构建了一个立体化的互联网服务环境，无论是衣、食、 住、行，还是志愿者服务等，都建立了专门的网站，形成了规模庞大 的交互网络体系。这些奥运服务网站均基于国家CN域名建立。保障奥 运期间国家CN域名系统的稳定安全运转成为一项使命光荣、责任重大 的工作。2007年12月，CNNIC加入了国家互联网安全应急体系，并在 2008年初开展了专项奥运安保工作，完善了奥运域名专项应急预案；对 Beijing2008.cn等与奥运相关的重点域名进行了7×24小时的技术和客户 监控，提供了服务热线。奥运期间，国家域名系统运行正常，与奥运相 图表 17 CN域名数量增长情况 关的重点域名运营无故障。北京奥组委为此专门致函感谢。针对部分奥 运会运动员域名事先被注册的情况，2008年8月，CNNIC呼吁域名持有人 截至2008年6月，CN域名下的网站数量已经达到137万个，占到中国 捐出与奥运会运动员姓名相同的域名，用独特的方式支持北京奥运会。 网站总数的71.4%，CN域名成为我国网站使用的主流域名。继奥运会官方 CNNIC共收到捐赠域名超过250个，开通了222个冠军域名的解析。协助中 网站成功利用beijing2008.cn后，广州亚运会采用了gz2010.cn为主域 国残联提前注册残奥会运动员中英文域名超过1000个。构建了运动员域 名。 名保护和应用体系，有力保护了运动员的互联网权益。 CN域名的快速发展源于互联网市场的蓬勃需求，以及CN域名良好规 范的注册管理和稳定的解析服务。自2008年3月以来，国家域名系统服务 质量承诺（SLA）相比去年全面提升，基本达到了“一流SLA”的要求， 12个系统运行指标均达到100%。CN域名的发展对域名的注册、查询、解 2.4.3 国际社会通过了“.中国”成为顶级域的决议 析服务质量提出了更高的要求。CNNIC在现有6大国内域名顶级节点的架 在中国科学院专家的推动下，2008年6月，ICANN巴黎年会通过了一 构上，在欧洲、亚洲都有CN域名顶级节点，为全球网民提供更快捷安全 项重要决议，允许使用包括中文在内的非英语语言作为互联网顶级域字 的服务。 符。“.中国”将于2009年写入全球根域名系统，正式成为互联网顶级域 57 58 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 名。除了传统的CN、COM、NET等英文域名后缀外，国际互联网将首次出 院、所各单位的日常管理需求。人力资源管理系统形成了院、所统一的 现“.中国”这样的非英语域名后缀。 工作平台和人力资源数据库，建立了统一的管理流程。截至2008年9月， 语言使用问题给非英语国家网民上网带来了不便，制约了互联网更 实现了全院133839名员工、学生的人事和薪金管理，目前累计人事信息 广泛的应用。中国域名的出台将能降低网民上网的门槛；同时，由于可 记录数达到2312827条，工资记录数达到24858557条；综合财务管理系统 以使用全中文“中国域名”作为企业的网站名称，更符合中国人的语言 建立了全院统一的综合财务管理平台，全院预算指标数累计达到51260 习惯，能够满足全球华人弘扬品牌和快捷获取资讯的需求。 条，用款计划数达到36273条。规范了会计核算科目体系、会计报表、账 簿等，形成了财务决策分析的基础信息环境。全院各研究所平均会计科 目约5000条，处理科研财务日记帐数量月均约63万条，网上报销单据月 均约10万张。基建财务会计科目体系约3.6万条，日记帐业务量每年约6 万条；科研条件系统规范和优化了资产管理业务流程，实现了资产和财 3 信息化应用 务的有效对帐，实现了资产的过程管理。系统中管理的资产达到624288 台套；科研项目系统对52471个课题进行管理，并有效分析了项目相关资 源投入产出的情况；电子政务系统进一步规范了公文、档案、政务信息 3.1 科研管理的信息化 和日常事务的管理流程，2008年日均处理院级公文数约400个；基本建设 目前中国科学院在科研管理信息化建设方面，中国科学院资源规划 系统实现了对园区规划、项目可行性研究、初步设计及概算、房地产业 （ARP）系统作为中国科学院科研管理信息化的支撑平台，在日常科研管 务和资源的管理，建立了全院基建项目数据库，累计基建项目数量达到 理工作中发挥了重要作用。一些院属单位还建立了所务系统、一卡通等 1650个。 一系列管理系统，使得中国科学院的科研管理工作更加高效和便捷。 从系统应用的效果来看，ARP系统不仅仅支撑了日常科研管理活 动，而且在工作效率提升、管理决策的科学性等方面发挥着越来越重要 3.1.1 中国科学院资源规划（ARP）系统 2008年，中国科学院ARP系统运行基本稳定、应用进一步深入，二期 工程全面启动。 3.1.1.1 支撑科研管理活动 ARP系统经过两年多运行，已经步入稳定运行期。目前系统基本满足 59 的作用。 ARP信息资源中心按月定时抽取数据，通过对抽取数据的分析，为 中国科学院各主管局了解全院各单位的运行情况提供服务。截至2008年9 月，ARP信息资源中心收集了全院各研究所人事、薪酬、项目、资产、财 务和基建项目的管理数据。其中，人力资源、科研项目、科研条件、综 60 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 合财务四个模块的月度抽取数据量（参见图表18）。 图表 18 ARP信息资源中心月度累计抽取数据量（单位：万条） 专栏 11 数据月份 2008年9月 2008年8月 2008年7月 2008年6月 2008年5月 2008年4月 2008年3月 2008年2月 推进ARP系统电子公文管理 提高研究所办公效率 中国科学院亚热带农业生态研究所于2006年6月1日开始使用ARP所级 系统电子政务功能进行公文管理， 2007年1月正式启用ARP所级系统内 人力资源 2714 2635 2528 2469 2375 2298 2221 2121 科研项目 218 216 214 212 210 209 207 204 科研条件 1519 1477 1422 1394 1354 1318 1280 1233 综合财务 5226 4997 4696 4529 4284 4066 3848 3602 从研究所数据维护的及时性和准确性来看，87%的研究所运行状况良 好。详细分析（参见图表19）。 部公文流转，并在全所范围内取消纸质文件。2008年度系统应用状况良 好，共计发文53个。其中5个是上行文，其他48个所发文件发送给全所70 多个职工阅读。全所文件的拟稿、部门审核、领导签发、办公室复审、 发文都是通过ARP所级系统完成。职工已经养成了良好的习惯，经常登录 系统查看待办事宜。公文流转的所有过程在ARP系统中都有记录，文书管 理员管理起来非常方便。另一方面，ARP电子公文系统还省去了印刷、 装订等程序，方便、快捷、节约纸张，降低了管理成本。ARP系统运行以 前，全所发文需打印35份，现在只打印5份，节约了成本。科研人员反映 通过电子政务系统把这些制度备份在电脑上，比发纸质的文件查起来还 图表 19 ARP所及系统数据维护及时性、准确性情况分析图 方便。三个野外台站科研人员长期在外工作，以往他们都必须要回到所 里才能看到文件，现在他们通过VPN 登录ARP系统，就可以和在所内一样 及时阅读到所里下发文件，了解所里的工作重点，政策等，做到政令畅 通。 3.1.1.2 运维服务环境进一步完善 2008年，完善了ARP系统的运维平台，确保用户提出的问题及需求得 到及时反馈。2008年3月推出了新版ARP运维服务支持网站，对原有频道 进行了调整，丰富了内容。截至2008年5月，ARP运维服务支持网站注册 61 62 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 用户约2100名。新版网站有效提高了用户检索效率，增加了互动栏目， 更加规范，便于抽取数据进行全院汇总分析，为全院统一设计研究所内 能够获取大量用户需求，使得科研管理工作中遇到的问题得到快速响应； 部分析程序奠定了基础。 优化了系统支撑环境，2008年，变被动服务为主动服务，其中针对重大问 题的主动服务6次，涉及约2100名用户。系统支撑环境在语音系统、服务 模式、服务流程等方面加大了推进力度，支撑环境建设稳步发展。 3.1.1.3 支持科研管理创新 ARP系统正式运行两年来，规范了科研管理，促进了科研管理流程变 革，提高了科研管理效率，并进一步带动了研究所科研管理信息化建设。 （1）规范了科研管理 ARP系统应用过程中，由于管理的不规范，导致信息分析、利用的困 难。2008年，通过ARP系统的实施，推动中国科学院在人力资源管理、综 合财务管理等方面完善了管理标准，规范了管理。 （2）促进科研管理流程变革 ARP系统规范了各种管理业务的基本流程，促进管理流程的变革，提 专栏 12 高管理效率。2008年，推动了中国科学院在综合财务管理、科研项目管 理等方面管理流程的变革。 院人事教育局积极推进工资项规范工作、 提高ARP应用效率 中国科学院院属各单位的工资项定义规则基本统一，但部分名称还存 专栏 13 在差异。原因主要是院属各单位所属地区的地方政策不同，加上单位本 身的个性化，导致全院工资项名称不一致，且没有统一的分类，给完成 ARP系统促进了财务管理报销流程的变革 工资统计上报和分析工作带来了很大困难。为配合国家事业单位规范津 贴补贴工作，进一步提高ARP系统应用效率，更好地完成全院各单位工资 APR系统上线前，研究所的报销流程是到财务处填写报销单、贴好单 统计上报和分析工作，院人事教育局提出了工资项定义规范的需求并积 据、排队等候审核，审批通过后拿到报销费用。ARP系统对该流程进行了 极推进工资项规范工作。2008年4月，ARP系统开始制定调整方案，随后 变革，在系统内完成员工自助报销单填报、财务审核、财务付款和数据导 编写了相关批量处理程序方便用户进行调整。此项工作于2008年6月正式 入等业务。减轻了财务人员手工录入报销明细信息的工作量，省去了报销 启动，至8月全院完成了工资项规范的系统调整工作。该项工作使得数据 人排队等候的时间，改变了原有报销模式。2008年，ARP系统优化了财务 63 64 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 审核和付款流程，在网上报销系统内将原有的财务审核流程细分为财务审 良好的基础。以ARP系统为基础，通过整合原有多卡信息，使智能卡成为 核和出纳付款两个业务流程，并增加了网上报销系统现金日报表。该项工 员工在单位的唯一标识，实现基础数据的充分共享和应用。同时，一卡 作进一步明确了财务审核岗位和出纳岗位的岗位职责，体现了不相容岗位 通系统的建立和应用将产生大量管理信息，对这些信息资源的分析和应 职责分离的内控原则，实现了岗位之间的相互监督，确保了记帐时间的准 用将会进一步促进ARP系统的完善。大连化学物理研究所一卡通建设项目 确性，确保了现金和银行存款业务日清月结，账实相符。 的始末充分印证了信息技术和管理水平的提升是个双向互动、螺旋上升 的过程。2008年3月正式启动此项工作，并于11月通过了专家组验收。 （3）带动研究所管理信息化建设 ARP系统给研究所的科研管理提供了良好的工作平台，支持研究所根 据其日常管理的个性化需求进行扩展，带动研究所的管理信息化建设， 3.1.1.4 信息资源应用效益显现 （1）提高信息资源质量 进而推动ARP系统进一步完善。 2008年，ARP系统重点加强了数据质量检查工作，完善了《ARP系统 基础数据质量检查规范》，并在系统中增设了数据质量规范性的检查程 序，对118个ARP系统上线单位抽取上来的数据进行定期检查。从截至2008 年9月数据质量分析情况来看，数据的规范性稳步提升（参见图表20）。 专栏 14 （2）服务宏观管理决策 大连化学物理研究所一卡通项目 大连化学物理研究所的“一卡通”系统应用起步较早，目前使用的系 统包括：门禁系统、就餐系统、图书馆系统、自助复印系统、研究生大 厦系统等。这些系统在一定程度上提高了工作效率，但由于这些系统由 不同部门分别建设，导致信息共享和应用扩展困难，使用户多卡在手， 造成事实上的“多卡通”。大连化学物理研究所因此提出了集成一卡通 的需求。ARP系统的建立，为研究所建立真正意义上的“一卡通”提供了 65 图表 20 ARP系统不规范数据量趋势分析 66 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 2008年，中国科学院各主管局多次利用ARP信息资源中心抽取的数据 系统进行了优化和功能调整，提供了用户迫切需要的应用项目，包括公 进行分析，辅助决策。共制作了69张分析报表，支持院人事教育局完成 文系统、公共事务处理平台、报表展示平台等，使系统应用环境更良 了人事数据分析19次和薪酬数据分析37次。支持院计划财务局完成了财务 好。系统运行维护中心调研并归纳出用户对系统优化完善的建议，确定 数据分析3次、资产数据分析3次、科研项目数据分析2次，支持院基本建 了2008年系统优化完善的任务。纳入ARP系统1.2版本中的优化任务超过 设局完成了基建数据分析2次，支持院规划战略局评估评价数据分析3次。 90项，细化功能点148个。新版本重点完善工作流管理，提高协同工作效 95.74%的研究所利用系统信息资源，进行分析辅助管理决策。分析 率；加强业务分析功能，为管理决策提供更科学的依据；实现系统预警 的手段多种多样，有些利用ARP所级查询平台、有些利用discoverer、还 功能，促进科研管理工作的及时性和准确性。目前开发任务基本完成， 有些单位自行开发了数据查询分析平台（参见图表21）。 计划于2008年底进行全院推广部署。 专栏 15 沈阳自动化所积极推进ARP系统在管理工作中应用 随着ARP系统的应用的不断推进，沈阳自动化所的科研管理工作得到 图表 21 ARP系统数据分析利用方法情况分析图 进一步提升，实现了科学管理和规范化管理。根据ARP系统的流程，对研 究所的业务流程进行了清晰梳理，规范业务流程，避免了管理过程的随 3.1.1.4 确定可持续发展思路 2008年，中国科学院确定了ARP系统“应用一代、研发一代、规划 意性；提高管理效率，实现了科学管理。应用方面加强了研究所的预算 一代”的可持续发展思路。在确保现有系统稳定运行的基础上持续优化 应用广泛了，又促进了信息资源质量以及广度的提升。在满足日常工作 完善，应用好第一代；集中力量做好二期工程，彻底解决系统架构性问 需要的基础上，更为重要的是为管理层的实时监控和重要决策提供了科 题，研发好第二代；强化自主创新，规划好第三代ARP。 学依据。课题负责人可以直接查询自己课题的支出情况，对有异议的支 67 控制，将预算与执行关联起来。流程理顺使得系统得到了很好的应用。 （1）优化完善第一代ARP系统 出及时与财务核对，做到课题支出情况查询的透明、客观、及时，极大 系统运行维护中心分析了系统存在的问题，在1.1版本的基础上对 的满足了课题负责人对课题资金管理的需要。2008年度查询平台查询人 68 中国科学院信息化发展报告 2009 次合计数为6248次。平均每月增长230访问人次，增长率在78%。不同层 中国科学院信息化发展状况 调配信息体系和发展态势监测体系，形成服务功能完善的信息资源中心。 面的人员根据管理需要，利用信息资源进行定期、随机和日常分析。研 究所领导关注课题的收支情况，根据课题对研究所里的影响度、贡献度 2008年8月，《中国科学院资源规划（ARP）项目二期工程实施方 案》通过了专家组论证，相关工作全面启动。 和紧急度，适时调整研究所对课题的支持度，从人力、物力和财力等多 方面提供保证，以保证重点课题的进展能够顺利实施，保证研究所战略 3.1.2 其他管理系统1 规划目标的顺利实现，根据量化指标作为年底绩效考评指标依据。管理 目前，中国科学院除ARP系统外，使用范围比较广泛的管理系统主要 部门领导通过查询对人员结构、分布情况进行及时了解和掌握；对课题 包括所务系统和一卡通系统。中国科学院研究所所务系统的建设和使用 情况进行跟踪分析，寻找新的课题研究方向，通过财务收支情况，寻找 情况为，62.6%的研究所使用了所务系统。主要功能包括：信息发布、日 新的利润增长点；对设备购置的合理性和设备资源共享提供依据，保证 志、办事指南、学生管理、公文流转、会议室管理、车辆管理、论坛、 为科研人员提供良好的科研环境。课题组长查询经费为了做到经费收支 论文评阅、信息查询等。所务系统已成为目前ARP系统的有效补充。（参 时时清，检查是否有不合理的支出，争取少花钱多办事，避免不合理的 见图表22）。 支出再次出现。业务人员做大量的DISCOVERER报表，通过预警提示可将 工作做的更主动，对日财务的对帐和查帐更方便，提高工作效率，避免 手工对帐人为因素造成的错误。通过数据的深入挖掘和分析，查找课题 和人的关联度发掘创新人才。 （2）推进第二代ARP系统建设 图表 22 研究所所务系统使用情况 图表 23 研究所一卡通建设情况 ARP项目二期工程建设的原则是：“稳定运行、强化安全、优化完善、 适度提升。”在当前系统全面运行和应用的基础上，全面提高易用性、健 一卡通对于提升人们日常工作和生活效率作用非常显著。目前中国 壮性和安全性，重点进行管理流程及运行效率的优化，完善流程间相互关 科学院研究所中33.3%的单位已部署一卡通系统，大部分单位主要集成了 联的功能，面向实际需求开发新的功能。进一步改进ARP系统的整体安全 以下功能：门禁、食堂用餐、图书借阅、停车场出入等；有25.3%的研究 构架，提高安全性能；增加科研活动态势实时动态监测、决策支持等新功 所未来两年打算采用一卡通；还有35.4%的研究所目前还没有考虑。 能，全面完成ARP系统建设，形成基于ARP平台的院所两级资源规划与流转 1 69 除特殊说明外, 本节内容主要来自信息化评估 70 中国科学院信息化发展报告 2009 3.2 科研活动的信息化1 中国科学院信息化发展状况 和中国陆地生态系统通量观测研究网络（ChinaFLUX），基于中国科学院 科研活动的信息化，即e-Science（或译为“信息化的科研活 的高速网络环境、高性能计算环境和数据应用环境等信息化基础设施， 动”），是在科研活动中系统地应用最先进的信息技术成果，发展新的 建成的集陆地生态系统碳循环数据集成、模型模拟、计算分析与可视化 科研手段、科研模式、科研环境，从而实现科学技术新的革命。现代科 为一体的e-Science环境。实现碳循环研究的各类数据集成与整合，提供 研活动的基本手段包括理论研究、实验观察、科学计算（数值模拟与分 数据分析、模型计算与可视化服务；以e-Science环境为支撑，支持典型 析），再加上越来越广泛的交流与合作，它需要科学文献与数据、实验 生态系统碳源/汇季节变化及其机制研究、中国典型区域（样带）生态系 仪器和科学装置、各类传感器及其网络、标本及样品、以及数据分析处 统碳收支时空分布格局研究、中国陆地生态系统碳收支时空分布格局研 理的计算资源等。科研活动信息化就是围绕着所有这些环节展开的，其 究、东亚区域通量数据处理方法比对研究等四个科研应用系统，实现不 内容包括高性能计算和由此发展起来的各种计算科学、数值模拟方法， 同尺度碳收支的快速评估及碳循环科学从研究向管理决策支持的有效转 科学数据库及海量数字化数据的获取、存储、处理、分析、挖掘和可视 变，服务于中国陆地生态系统碳收支研究和国家外交谈判。 化的手段，通过网络实现远程操作、资源共享、合作研究的网格与协同 中国生态系统研究网络经过多年建设，完成了元数据国家标准、数 工作环境，各种信息化服务，以及在此基础上发展起来的虚拟研究组 据资源体系、数据信息系统三部分内容的建设，形成了具有特色的数据 织，还包括这些信息化手段在各学科领域的应用实践。 管理体系。在元数据标准建设上，制定了“生态科学数据元数据（国家 中国科学院科研活动的信息化仍处于起步阶段，整体信息化应用水 标准GB/T 20533-2006）”，2006年该标准由国家质检总局正式发布。 平还比较低，支撑新型科研模式的e-Science应用支撑环境和机制还没有 在此基础上，研制了CERN和国家生态系统观测研究网络（CNERN）行业 形成，需要进一步示范和探索。e-Science协同工作环境近期取得突破， 标准，为数据管理和共享奠定了规范化基础；在数据资源体系建设上， 在14个单位进行了部署，支持了“北京及周边地区奥运大气环境监测和 CERN已经基本建立了台站监测和专题研究数据库、分中心单要素数据库 预警联合行动计划”等重大应用。 和专题数据产品库、综合中心生态系统动态监测数据库和区域尺度的数 2008年，中国科学院继续推进e-Science示范应用，院属研究所在科 研实践中对科研活动的信息化应用开展了有益探索。 据产品库三级数据资源体系；在数据共享信息系统建设上，基于各台站 和分中心的数据管理平台，将CERN网络中的所有台站和分中心连接成一 个数据网络统一管理，实现了单一地由CERN综合中心提供数据服务转向 （1）服务于生态系统碳收支集成研究的e-Science示范应用 由全体成员单位共同提供数据共享服务；建立了以CERN综合中心为核 由中国科学院地理科学与资源研究所牵头的服务于生态系统碳收支 心，分中心、台站积极参与的运行服务体系，为用户提供全面、主动的 集成研究的e-Science示范应用，依托于中国生态系统研究网络（CERN） 数据、信息和知识服务。 中国陆地生态系统通量观测研究网络依托院重大项目建立了 1 因科研信息化的支撑环境超算、数据库等已在第2章描述，本节重点描述科研信息化的典型应用 71 72 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 ChinaFLUX通量数据库，其中包括基于文件系统管理的实时数据库系统 应用的院属研究所包括计算机网络信息中心、动物研究所、武汉病毒研 和基于关系数据库的半小时数据库系统，为开展典型生态系统尺度的碳 究所、微生物研究所、遥感应用研究所、寒区旱区环境与工程研究所。 循环及其驱动机制提供数据支撑；依托院团队项目，建立了包括土壤、 2008年，为进一步支持面向青海湖区域的跨学科研究，合作各方继续建 植被和土地利用、气象栅格数据以及土地资源数据在类的全国尺度的遥 设由青海湖基础数据平台、科研协同平台、科研应用平台共同构成的 感和GIS数据库，为开展区域/全国尺度的碳循环研究提供了数据基础。 e-Science应用环境。 当前，CERN综合中心已初步汇集了我国开展生态系统碳循环不同尺度 青海湖基础数据平台建设集数据获取、存储、管理、应用于一体的 （站点尺度、区域尺度和全国尺度）所需要的各类相关数据。在数据管 基础数据服务系统，实现青海湖相关数据资源的长期保存、有效集成与 理系统建设上，已经建立了通量数据管理系统和数据服务门户，提供数 共享，提供稳定的数据服务。研究青海湖区域野外观测数据数字化采集 据服务。 系统、网络视频监控系统，构建支持海量数据分析的可视化环境，为面 在数据处理和模型模拟方面，已经基于MATLAB平台，建立了通量数 向青海湖区域的科研活动提供综合数据应用服务；青海湖科研协同平台 据处理系统，初步实现了ChinaFLUX通量数据较为快速地处理，初步实现 支持虚拟组织生命周期管理，提供面向虚拟组织的权限管理。支持虚拟 了通量观测数据由原始数据向数据产品的转化。 组织成员便捷、高效地共享和协同开发数字化文档。支持科研人员组织 在传感器网络建设和应用上，初步开展了试点研究。以自动化程 开展各类科研活动，如学术会议、野外考察、联合观测等；青海湖科研 度较高的通量观测设备为试点，在禹城和栾城农田综合试验站开展了基 应用平台针对青海湖区域重要野生动物的物种鉴定、空间分布格局、栖 于传感器和数据采集器的联网研究。即保持原有传感器和数据采集器的 息环境、迁徙区域遥感生态环境、疫病监测及风险评估等科学问题，构 仪器设备不变，从数据采集器开始，进行不同传感器之间的组网以及和 建信息化科学研究模型，如青海湖区域重要野生动物物种鉴定平台、青 北京综合中心的组网。在站内构建了以802.11为通讯协议的无线通讯平 海湖区域重要野生动物种群动态空间模型、禽流感病毒跨种传播分子模 台。在禹城、栾城站和北京之间通过VPN技术，通过CDMA实现了传感器直 式等。青海湖基础数据平台、科研协同平台和科研应用平台统一构成的 接和北京的数据传输。 e-Science应用环境实现科研资源的集成，支持科研人员有效地开展科研 活动和协作。 （2）面向青海湖区域的e-Science应用 面向青海湖区域的e-Science应用探索了e-Science环境下的科研 面向青海湖区域的e-Science应用是在中国科学院“十·五”信息 体制和机制。以院属研究所为主，联合了多个单位和领域的科研人员， 化重大项目“科学数据库及其应用系统”子项目“禽流感等突发疾病综 共同组成了一个虚拟科研组织。逐步形成了院内“所所合作”、院地合 合信息平台与预警预报系统”的基础上，为支持面向青海湖区域的多学 作、国际合作等多种合作形式。2007年9月，中国科学院秘书长办公会议 科集成和跨学科协作而开展的e-Science应用。目前，参与该e-Science 正式批准成立“中国科学院青海湖国家级自然保护区联合科研基地”。 73 74 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 际高能物理网格环境，为全国参与高能物理国际合作的物理学家提供服 专栏 16 务。高能物理研究所在网格中间件、网格文件系统、网格安全、资源预 测与作业调度、网格门户等领域开展了大量研究工作，建立了在亚洲具 中国科学院青海湖国家级自然保护区联合科研基地 有领先水平的网格安全授权与认证系统。高能物理研究所的网格平台为 国内科学家提供了优质的计算服务，支持了包括LHC试验、羊八井宇宙线 青海湖区域是青藏高原的重要组成部分，其生物、生态、资源环境 等方面的科研资源丰富、独特。中国科学院青海湖国家级自然保护区联 试验等高能物理应用。目前，高能物理研究所的网格节点每天与国际上 其他节点交换的数据量达到2.5TB。 合科研基地的建立，为科研人员创造了长期、稳定的科研环境；促进了 2008年，高能物理研究所规划了下一阶段高能物理网格的建设目 学科交叉和融合，推动了科研合作。联合科研基地与美国地质调查局 标和任务。包括：一个高能物理网格中心，装备约2000个CPU的计算资 （USGS）合作开展了野生候鸟迁徙路线研究，与联合国粮食与农业组织 源、约600TB的磁盘存储资源、1Gbps-2.5Gbps的国际网络带宽和155Mbps- （FAO）、国际野生动物保护协会（WCS）等建立了良好的合作关系；加 1Gbps的国内带宽；利用先进的网格中间件技术整合计算资源，研究不同 强了中国科学院与地方的科技合作；制定了章程、知识产权管理办法、 计算平台的互操作技术方案，搭建共享环境，将异构资源虚拟为统一的系 数据共享策略等规章制度，规范了多方的合作。在联合科研基地管理下 统；进一步共享国际网格平台上的计算、存储、数据、软件等相关资源。 合作开展科研活动，体现了e-Science环境下科研模式的创新。 高能物理研究所与欧洲粒子物理研究所、法国IN2P3、意大利 INFN、中国科学院计算机网络信息中心，以及国内多所大学建立了密切 的合作关系。 面向青海湖区域的e-Science应用是国内首个应用于国家级自然保 （4）虚拟天文台 护区的e-Science应用，也是国内首个在高原地区支持生态保护和研究的 以中国科学院国家天文台为代表的中国天文界在2002年提出了建 e-Science应用。相关科研活动在信息技术支持下取得显著进展，在科学 设中国虚拟天文台（China-VO）的计划。近年来，在国家863计划“高 杂志、病毒学等国际重要期刊上发表了超过30篇高水平学术论文。培养 性能计算机及其核心软件”重大专项、国家自然科学基金委“以网络为 了一支信息化环境下的科研队伍。 基础的科学活动环境研究”重大研究计划等项目的支持下，中国虚拟天 文台设计开发了多套网络化的工具和服务，在数据管理、数据访问、数 75 （3）高能物理e-Science应用 据挖掘等方面积累了丰富的经验，产生了科学应用成果。先后通过“银 中国科学院高能物理研究所建立了高能物理网格实验床，加入了国 河系化学丰度梯度研究及其在Globus Toolkit环境下的实现”、“利用 76 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 TwoMass星表搜寻OB星协研究银河系旋臂结构及其在Web服务环境下的 基于中国科学院计算机网络信息中心研发的协同工作环境套件，根 实现”、“利用SDSS DR5测光数据寻找银河系子结构研究银河系结构 据大气监测领域的特色需求，奥运大气环境监测协同平台重点开发了多 及其在VO-DAS下的实现”三个科学范例，探索了适合中国虚拟天文台 维数据集成、项目协作和信息发布等特色服务。数据集成服务将多个单 的技术路线。2008年，结合自主开发的虚拟天文台数据访问系统（VO- 位产出的各种数据统一集成到协同平台中，形成规范的、可共享的数据 DAS）、天文数据挖掘工具箱（AstroBox）等虚拟天文台平台和工具， 资源，并为数据可视化提供了统一的数据接口。项目协作服务支持项目 应用于银河系结构的大样本统计研究，发现了五个银河系伴星系。这 组成员及项目管理人员通过互联网及时交流、按照项目管理要求提交和 是中国虚拟天文台的第一个科学成果，科学论文发表在Astronomy and 管理文档、发布和存档项目工作会议及项目各专题工作组的有关资料。 Astrophysics上。 信息发布服务实现了信息输入、审核、批准等流程化管理。该平台有效 下一阶段，中国虚拟天文台将紧密结合国家重大科学工程大天区面 地支持了项目组成员之间的协作，实现了项目信息及时、准确、规范的 积多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）项目，把虚拟天文台的理念和技术 发布和项目数据的集成与共享，并且系统、直观、生动地展示了监测结 应用到基于LAMOST的科研工作中。 果。奥运大气环境监测协同平台对项目的顺利实施发挥了信息化支撑作 用，取得了良好的应用服务效果，产生了良好的示范效应。 （5）奥运大气监测协同平台 “北京及周边地区奥运大气环境监测和预警联合行动计划”是中 国科学院面向北京奥运大气环境保障需求的重大项目，目的是为奥运会 的空气质量保障提供及时准确的预测和风险评估数据。该联合行动计划 专栏 17 不仅对保证奥运期间的空气质量有意义，而且对改善北京环境、空气质 量等问题提出了建设性意见，对京津冀城市群大气复合污染研究与调控 支持 e-Science的协同工作环境套件 进行了前期示范，从长远来看，将研发我国城市大气复合污染控制关键 技术，为城市空气污染治理提供科学依据。该联合行动计划由跨学科、 支持e-Science的协同工作环境是网络化科研平台的通用框架和基础 跨地域的多个研究机构共同参与，包括了环境光学监测、生态环境、大 组成部分，是专为科研团队提供的综合性资源共享和协作平台，通过协 气、卫星遥感、数据分析与可视化等多个领域的研究机构和专家，项目 同工作环境套件，组织和集成科研信息化环境中的硬件、软件、数据、 组成员来自北京、合肥、上海等地，多个观测站分布在京津冀地区，是 信息各类资源和人员，构成一个高效易用的有机整体，支持和促进信 典型的现代大范围协同的科研攻关活动。联合行动计划专门建立了面向 息化时代的新型科研活动方式。“e-Science虚拟实验室”（简称“虚 本项目的网络协同工作环境——奥运大气环境监测协同平台。 拟实验室”）是e-Science协同工作环境中面向用户的使用环境和各种 77 78 中国科学院信息化发展报告 2009 e-Science活动的基本组织形式。 2008年，在e-Science虚拟实验室总体研究和网络化科研平台通用框 中国科学院信息化发展状况 点访问资源、使用状况、负载及用户的使用行为特点，进而有针对性地 进行调优，使得协同工作环境更好地为科研人员服务。 架的基础上，根据一线科研用户在使用过程中的意见和建议，协同工作 目前，协同工作环境套件已成功地应用于大气监测、蛋白质工程等领 环境套件正式发布了1.0版并进行了系列培训活动。该版本重点对文档协 域中的一些重大应用，在中国科学院的14个单位进行了部署，取得了良 同工具、虚拟组织管理工具、活动组织工具等公共协作工具进行了修改 好的服务效果。 和完善，新开发了虚拟工作台、统一通信平台、系统监控平台等公共协 作工具。 改进后的文档协同工具支持用户以类似使用Word的方式在网页上进行 文档编辑和协同共享，降低了用户的使用门槛。虚拟组织管理工具支持 多个虚拟组织之间的相互认证，实现了单一登陆。用户在面向不同科研应 用的协同工作环境间切换时，不需要重复输入口令，方便了用户且减少了 3.3 文献情报信息化 2008年，中国科学院采取了多种措施继续加大文献数字资源建设、 加强了用户端集成服务系统和综合科技信息集成工具建设，持续提升文 献保障能力和集成服务能力。 安全风险。活动组织工具增加了会议管理和日程管理等新功能，成功地应 用于“2008计算化学与高性能计算应用学术研讨会”等学术会议中。 虚拟工作台是虚拟实验室的主要工作环境和使用界面，为用户提供统 一入口，支持用户以个性化的方式组织、管理、使用资源。虚拟工作台 旨在实现一个开放、灵活、可扩展的集成平台，支持虚拟实验室的后续 开发并满足科研人员灵活多变的需求。 统一通信平台将视频、语音、传真、电子邮件、WEB、短信和多媒体 数据等多种信息类型集合为一体，用户可用传统电话、IP电话、传真、 手机、个人电脑、掌上电脑等通信设备接收来自其他用户的信息。基于 统一通信平台，用户之间实现了无缝信息交换和协同工作。目前，短信 功能已部署在一些虚拟实验室中，VoIP、统一邮件服务将在2009至2010 年陆续上线。 系统监控平台提供了日志存储和查询服务，为日后对用户行为分析提 供了原始数据。通过系统监控平台，系统管理员可清晰地掌握系统的热 79 3.3.1 数字资源建设 2008年，中国科学院新开通了美国兰德斯生物医学数据库（Landes Bioscience）、英国物理学会电子期刊（IoP Electronic Journals）、 美国光学学会出版物（OSA）、中国期刊网（CNKI）科技类期刊和博硕士 学位论文、Springer电子图书数据库和库克音乐数字图书馆等6个数据 库，进一步提升了中国科学院中文资源和外文科技专著的保障能力。截 至2008年11月，全院通过集团采购开通文献数据库78个，通过借助国家 平台开通文献数据库43个，集成开放获取全文期刊数据库1个，共计122 个（参见图表20、图表21），包括外文期刊全文数据库、文摘数据库、 引文数据库、事实数据库、西文学位论文全文数据库、中文科技期刊数 据库、中文电子图书库、科学文献数据库等类型，覆盖了数学、物理、 化学、生命科学、社会科学、天文学、电气与电子学、计算机科学等专 业领域。同时，中国科学院继续扩大对第三方资源的集成，与国内外近 80 中国科学院信息化发展报告 2009 图表 24 开通的网络文献数据库（种） 中国科学院信息化发展状况 百家大型图书馆或文献情报机 相比，全院通过创新资源引 构建立了密切合作关系。 进模式和开通模式并借助国 2008年，全院外文期刊 家平台支持等，共增订电子 （现刊）即查即得保障能力达 文献资源库24种，包括新增 到9226种（所均7181种）、国 外文全文期刊690种、外文科 外博硕士论文增加至16万篇、 技专著超过9000种、中文全 外文会议录达到1.6万卷，实 图表 27 络文献数据库使用量（万次） 现了全院相关研究所可共享的 超过30万篇；新增经济合作与发展组织（OECD）、世界银行、国际货币 外文电子全文资源的新突破； 基金组织、国研网、中经网等战略情报研究信息资源6种；全院开通了中 西文电子图书、工具书共1.89 国期刊网科技期刊等3种普遍和经常使用的重要资源；扩大了Elsevier- 万册，西文会议录1.66万卷， SD电子期刊数据库、SpringerLink电子期刊数据库、ISI-WOS数据库等15 外文期刊回溯数据1927种（参 种电子资源在中国科学院的组团规模，有效提升了相应资源对研究所的 见图表26）；中文电子图书达 服务能力；增加了研究生素质教育与学习资源。 文期刊882种、中文学位论文 到30万种（其中全院开通10万 图表 25 借助国家平台为全院开通的数据库 图表 26 即查即得外文文献保障能力 81 种），全文期刊7916种，学位 3.3.2 服务系统建设 论文约37万篇；通过院内外文 截至2008年10月，全院有超过70家研究所图书馆应用了图书馆自动化 献传递与馆际互借系统，可在 管理系统，初步建立了可以提供数据库统一检索、期刊集成浏览、快速文 2个工作日内获取23000种外文 献传递、实时参考咨询、远程身份认证等多种服务的集成服务平台，启动 期刊文献。 了个人桌面信息检索工具、研究所集成信息门户、嵌入Google Scholar的 2005-2008年网络文献数 联合目录检索等用户端服务系统建设，形成了以网络化数字化信息服务为 据库开通数量（参见图表24、 主体的服务体系。2008年，中国科学院在优化完善文献情报服务系统的同 图表25）、外文文献资源保障 时，继续推进用户端系统建设和综合科技信息资源集成，构建用户驱动的 能力（参见图表26）、网络文 数字图书馆服务环境。 献数据库使用量（参见图表 2008年5月，由中国科学院国家科学图书馆自主开发的、面向非文献型 27）均稳步增长。与创新二期 信息资源的集成检索服务平台——跨界集成检索系统正式推出。该系统能 82 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 够为用户提供对科学数据、教学课件、仪器设备、学术会议、科研机构、 研讨厅正式投入使用，建立了集文献资源、情报研究资源、专门分析工 科学家、工具、名词术语等非文献型资源的集成检索服务。目前，通过该 具、情报研究人员、战略专家与学科专家、群体研讨机制为一体的交互 系统，用户可以免费访问生物学、地球科学、空间技术、化学、农业科 式战略研究集成研讨环境，支持科技战略决策部门、战略科学家、情报 学、地震科学、材料科学、先进制造、测绘学等领域内开放的数据库62个。 研究团队等交互式开展科技战略研究。 截至2008年9月，联合编目服务系统收录了中西日俄文期刊9.8万 中国科学院国家科学图书馆开通了科学文化传播支撑服务平台，开 余种，图书92万种，成员包括中国科学院、高校、公共图书馆、研究机 设了“在线展览”、“在线讲座”、“消息预告”等栏目，主要发布国 构、军队与卫生系统等400多家单位。联合编目服务系统为读者提供实时 家科学图书馆主办的展览、讲座和对话等科学文化传播活动的信息和资 查询服务，支持原文传递。联合编目数据库已成为中国科学院乃至全国 源。在文化部全国文化信息资源建设管理中心的支持下，在该平台上推 文献信息资源共享的基础保障数据库。目前全院几乎所有研究所都参与 出了“文化共享奥运行”系列节目。 了该系统数据建设，共有57家研究所（馆）实现了联机联合编目，通过 通用编目系统进行数据上传、下载和维护工作。 3.3.3 参与国家科技文献信息资源保障服务体系建设 2008年8月，中国科学院国家科学图书馆推出了中国科学文献服务系 2008年，由中国科学院国家科学图书馆承担的“国家科技图书文献 统（ScienceChina）2.0版，在原有服务功能的基础上，增加了中国科学 中心（NSTL）文献综合管理系统建设”项目完成了数据处理实施和系统 文献计量指标数据库、中国科技期刊引证数据库两个新产品，形成了文献 概要设计；“NSTL国外科技文献嵌入式检索主界面”项目完成了系统开 检索、引文链接、全文获取、科学计量统计为一体的文献服务平台；完成 发和测试工作；正式对外发布了国际科学引文数据库；继续开展数字信 与ISI Web of Knowledge系统的无缝链接，正式面向全球用户提供服务。 息资源长期保存技术的研究与实践，在数字资源长期保存法律与权限管 截至2008年10月，除院内主要文献情报机构外，包括中国科学院半 理、保存系统认证机制、实验性系统开发、保存技术、可信赖工作流程 导体研究所、上海药物研究所、生物物理研究所、中国科技大学等5家单 等方面进行较系统的研究。中国科学院国家科学图书馆牵头承担的国家 位参加了实时网络参考咨询服务，有27家研究所参加了表单式网络参考 “十一·五”科技支撑计划中“网络科技信息监测分析”项目，在信息 咨询。2008年10月正式推出了新版参考咨询系统，可动态显示咨询员在 采集系统、科研本体构建、知识对象及术语抽取系统、知识库构建、基 线状态，提高了对话速度，增加了咨询员掉线提示功能，并可以实现真 于新兴研究趋势探测方法的领域热点监测、网络科技信息监测的可视化 正意义上的协同浏览。 分析等方面进行了重要探索和实践。 中国科学院国家科学图书馆初步建立了情报战略研究支撑服务平 台。该平台包括战略情报研究信息资源体系、战略情报研究集成分析平 台、协同化的情报研究成果共享管理系统。2008年11月，情报研究集成 83 3.4 教育信息化 中国科学院教育信息化倡导科研与教育的紧密结合，以构建有效 84 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 的知识共建体系为目标，建设集成全院各类教育资源的知识共享和共建 系统进行硕士招生的培养单位达到119个，进行博士招生的培养单位达 平台，为中国科学院教育创新提供最重要、最基础的支撑和服务。2008 到114个，共有用户数728个，积累了考生数据12万余条；学位管理系统 年，中国科学院教育信息化工作继续致力于推进教育管理信息化和教育 完成了两个批次8245人的学位授予信息处理工作，比2007年同期增加了 活动信息化，提高中国科学院的整体教育水平和教育质量。 1025人；学籍档案系统已有培养单位及教育干部用户数391个，管理在校 2008年9月，中国科学院“十一·五”教育信息化项目正式启动。 生人数34349人，新增学生用户记录数11681条；教师管理系统已有导师 该项目确定了建设教育业务管理平台、网络学习服务平台、资源融合体 信息8064条；报到注册系统实现与中国科学院研究生院校园一卡通身份 系、标准化体系、信息安全体系以及运营维护体系的任务。该项目的实 认证系统的顺利结合，完成了4835人的报到工作；教务管理系统新增学 施，将为中国科学院下属100多个研究院所和中国科学院研究生院、中国 生数据10063条，新增课程信息1036条；就业管理系统管理就业信息6579 科学技术大学提供教育培训业务管理、网络教育资源共享和学习服务平 条；公寓系统管理学生数据8130条，并开通培养单位用户40个。 台，提升中国科学院各类教育管理和教学培训水平。 中国科学技术大学也建立了符合自身研究生教育的管理信息系统， 建成了从招生管理、新生报到、注册管理、学籍管理、学位管理、档案 3.4.1 教育管理信息化 管理、培养管理、教务管理、教师管理、学工管理、毕业离校、就业管 随着教育改革的发展，为适应人才培养模式和教育需求的多样化， 理及校友管理等系统，实现了从研究生入学到就业的全程管理与跟踪， 中国科学院研究生院、中国科学技术大学和其他院属研究生培养单位逐 管理的对象涵盖了全日制研究生，非全日制研究生，代培研究生以及研 步建立了一系列研究生、本科生教育管理信息系统，为中国科学院的教 究生导师等方方面面。截至目前，系统运行稳定可靠，较好地适应了教 育管理提供服务。 育管理需求，较大地提高了教育管理的水平和效率。今后工作的重点是 中国科学院研究生教育管理信息化建设已建成了招生、注册报到、 继续完善各系统的功能以适应管理改革的需求，同时进一步推进和中国 学籍档案、教务、学位、就业、教师、公寓管理等信息管理系统，应用 科学院研究生教育管理信息系统的整合及信息标准化工作的进程，为建 于研究生从入学到就业的整个培养阶段。2008年，在保障各系统高效稳 立符合中国科学院高度集中的教育管理信息管理平台打下良好基础。 定运行的基础上，优化和完善了系统功能，重点开发了招生、教师、教 中国科学院本科生教育管理信息化建设工作也出具成效。中国科学 务等管理系统的新功能，进一步加强了各业务管理系统之间的关联和数 技术大学一直致力于教务管理信息化和网络化工作，逐步建立了一系列 据整合。同时，为全面整合现有管理信息系统、建设统一的教育业务管 教育管理的信息化系统，如培养计划管理系统、课程编排与调度系统、 理平台进行了调研、分析和论证。 公共选修课网上选课系统、体育必修课网上选课系统、考务管理系统、 2008年，中国科学院应用研究生教育管理信息系统的培养单位达到 学籍管理系统、成绩管理系统、本科生课表查询系统、本科生成绩学籍 119个，用户数和数据量均有较大提高。截至2008年9月，应用招生管理 查询系统、本科生考务查询系统、本科生课堂教学评估系统、本科生教 85 86 中国科学院信息化发展报告 2009 材查询系统等。较好地适应了本科生教育管理需求，较大地提高了教育 中国科学院信息化发展状况 专栏 18 管理的水平和效率。 2008年，为了服务于中国科学院高素质、高水平的人才队伍建设 和全院学习型组织的建立，加强中国科学院继续教育系统的建设，在院 中国科学院研究生院“空中课堂” “十一·五”教育信息化建设项目中，启动了网络化教育培训平台建设。 “空中课堂”是中国科学院研究生院面向全院开放服务的资源平台， 自2005年12月正式开通后，经过三次改版以及资源的不断积累，逐渐得 3.4.2 教育活动信息化 到师生的认可。“空中课堂”先后推出了21个在线学习频道，包括：跨 中国科学院初步形成了基于互联网的实时与非实时、部分交互的协 学科课程兼修计划（Program-10）、通识案例必修课（Cover-All）、夏 同学习平台，积累了一定的教育资源。“十一·五”期间，中国科学院 季学期、中国科学与人文论坛、创新案例系列讲座、爱因斯坦讲席教授 将通过集成全院各类教育资源形成统一的协同学习服务平台，旨在通过 计划、培养单位、教育论坛等，共承载了600余门学术前沿讲座和优秀课 持续积累，逐步形成以研究生课程为主体的网络课程体系，建设优质教 程。截至2008年9月，在线学习课程669门，资源下载课程247门，课程教 育资源，实现院内共享。 学资源总数达到916门，比2007年增加了263门，注册学生5万余名，注册 2008年，中国科学院研究生院对“空中课堂”进行了改版，推出了 教师800余名，累计访问量已逾41万次。通过中国科学院研究生院自身资 21个在线学习频道，共积累了600余门学术前沿讲座和优秀课程，累计访 源的积累，与其他院属培养单位的合作，“空中课堂”成为了中国科学 问量已逾41万次，比2007年增加了13万人次（参见图表28）。 院教育资源的共享平台，将进一步形成完善的网络教育体系。 “空中课堂”在院属研究生培养单位中得到了广泛应用。根据访问 量统计，2008年3月1至9月，除研究生院外，排名前十位的培养单位分别 是：力学研究所、金属研究所、计算技术研究所、自动化研究所、上海 生命科学研究院、广州地球化学研究所、软件研究所、沈阳自动化研究 所、物理研究所。 中国科学院研究生院开通了针对研究生集中教学活动的“课程网 图表 28 “空中课堂”访问量统计（2008.1-2008.9） 87 1 自2008年3月开始记录各研究生培养单位的访问情况 88 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 站”，在研究生院各院系教师中全面推广使用。“课程网站”已建立网 结合中国科学院 上课程507门，课程覆盖研究生院12个院系，注册用户超过6000人，访问 的知识创新工程和社会 人数超过4.7万人次。 重大科技事件，新建包 截至2008年5月，中国科学技术大学建立了面向全校本科生与研究 生教学互动功能的网络教学平台，网络课程资源包括在线课堂、精品课 程等，其中国家级精品课程10门，省级精品课程27门，校级精品课程15 门。录制了本科和专科两个层次、约16个专业、共150门课程的数字视频 课件，供行业培训、社会培训、自学考试的教学使用。 3.5 网络环境下的科普 2008年，在中国科学院网络科普联盟的组织推动和各院属机构的积 极努力下，中国科学院的网络科学传播工作得到了全面发展。科普资源 体量稳步提升，科普服务日益丰富，运行推广渐趋成熟，共建共享氛围 初步形成，网络科技传播能力得到大幅提升，在我国数字科学传播领域 发挥重要作用。2008年8月，以整合建设网络科普资源体系、建设网络 科普共建共享平台、构建由“中国科学院网络科普门户-专业科普网站所科普网站/栏目”形式组成的网络科普服务体系为目标的中国科学院 “十一·五”信息化专项网络化科学传播平台项目正式启动，为最终建 图表 29 院属科普网站主题分布图 图表 30 科普分类建设情况列表 形 主题 式 植物 虚 动物 拟 两栖动物与爬行动物 博 湿地 物 馆 淡水鱼 地理 人与生态 穿越青藏 科学考察 网 大气 络 宇宙视窗 科 普 昆虫的多样性与生物识别 专 内陆河奇观 栏 地质灾害 机器人 时间 数学 括“科技助力奥运”、 “神七飞天”、“生 形 式 主题 存 危 机 —— 科 技 在 行 动”等数字化科普资 科 学 体 验 区 公众天文台 显微世界 生态考察 大熊猫探秘 水土保持 野外生存 沙漠探险 雨林探密 珍稀植物保护 身体通行证 火灾体验 迁徙的鸟 史前生命探秘 智慧的奥秘 儿童益智乐园 魔术中的化学 赛博空间 源和科普主题。通过 承担中国数字科技馆项 目，建成了虚拟博物馆 6个、科普专栏11个、 科学体验区17个（参见 图表30），并提供服 务。累计新增上网数据 15.3GB，较2007年增长 了160%。目前各院属单 位普遍都比较重视科普 的建设，72%的院属单 成国家级网络环境下公众科学传播平台奠定基础。 位在自己的所级网站中 3.5.1 科普资源 建立了科普栏目，而拥 2008年，中国科学院数字科普资源体量稳步提升。80%的院属单位网 有独立科普网站的院属 站建有科普栏目，院属科普网站数量达到34家，学科遍布自然科学各个 单位也达到45%。（参 领域（参见图表29）。 89 图表 31 各院属机构开展网络科普情况 见图表31） 90 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 3.5.2 科普服务 拟博物馆、科普专栏和科学体验区等主题科普内容，和国家网络科普平 2008年，中国科学院基于各类专业科普网站持续开发网络科普服 台提供服务，影响力显著提高，产生了良好的社会效益。根据中国网站 务，通过中国数字科技馆项目建设的动物博物馆、植物博物馆等35个虚 排名1统计，中国科普博览、化石网、时间科普等科普网站在我国科普类 网站中访问量排名持续提高。 中国科普博览网站2008年1月至10月累计访问人数达到2301427人， 累计页面浏览量达到29901060次，各月页面浏览数和访问人数（如图表 32所示）。 中国科普博览网站2008年1月至10月页面访问量的国家地区分布（如 图表33所示）。 专栏 19 图表 32 中国科普博览网站月访问趋势统计（2008.1-2008.10） 多家院属单位联合网络直播世纪首次日全食 2008年8月1日18时左右，我国境内发生了本世纪首次日全食。为满 足众多不在日食带上的天文爱好者观测日全食的需求，中国科学院计算 机网络信息中心与中国科学院国家授时中心、中国科学院国家天文台合 作，联合各方资源，于8月1日18:20-20:00通过“中国科普博览”网站直 播了西安日全食的全过程。中国科学院计算机网络信息中心依托先进的 网络基础设施为此次日全食直播活动提供了支持。中国科学院国家授时 中心投入了两位天文专家做客日全食直播现场，与天文爱好者进行在线 互动交流。此次日全食专题总访问量达到82550人次，绝对唯一访问人数 图表 33 中国科普博览页面访问量国家地区分布（2008.1-2008.10） 91 1 http://www.chinarank.org.cn/ 92 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 64764人，页面浏览量302789次，人均访问3.89页，其中直播时段的访 3.5.3 运行推广 问数占当日总访问数的83%，新访问者占总访问数的75%。科学时报、科 2008年，中国科学院专业科普网站运行稳定，特别是中国科学院计 技日报等60余家报纸和15家网站及时报道了本次活动。新浪科技、新华 算机网络信息中心构建的2TB集中存储环境提供的稳定运行环境，为化石 网、青岛有线与中国科普博览合作，以提供视频信号、网络链接等多种 网、宇宙驿站等专业科普网站的持续稳定运行提供了有力保障。 方式转播日全食，累计访问人数达到18万人次，取得了良好的效果。 各科普网站配合国家科技周、科普日和院属单位面向社会开放， 结合公众关心的热点问题，组织内容广泛开展了各类线上线下互动科普 活动；调研并实施了网站宣传推广计划，通过优化搜索引擎、建立与知 名网站之间的网络链接等方式，积极进行品牌推广；加强了对网络经济 中国科普博览网站2008年8月举办了日全食直播，用户访问量达到18 和科普市场化运作模式的调研，结合自身基础，探索市场化运作模式。 万人次，“神舟七号”在轨观测直播服务深受用户喜爱。科学网博客频 “中国科普博览”网站成功策划和出版了“中国科普博览”科普丛书第 道吸引了来自生命科学、医药健康、基础科学、工程技术、信息科学、 一辑（共四本），在探索现有网上资源二次开发方面进行了有益探索， 资源环境、前沿交叉、政策管理等领域的科技工作者开设博客。截至 有效提升了中国科普博览的品牌知名度和公众认可度。 2008年10月，已开通超过2000个博客。 目前73%的院属单位科普网站更新情况为月更新或者是半年度更新。 （参见图表34） 专栏 20 策划出版“中国科普博览”丛书 2008年，由中国科学院科学传播工作领导小组和中国科学院信息化工 作领导小组主管、中国科学院计算机网络信息中心主办的大型公益性科 普门户“中国科普博览”网站结合自身的内容资源优势，联合中国发展 出版社，共同策划出版“中国科普博览”科普丛书。该科普丛书以“中 国科普博览”网站现有的六大展区作为丛书内容的组织架构，依托“中 图表 34 院属科普网站/栏目更新频率统计 93 国科普博览”网站现有的74个虚拟博物馆的内容和资源，邀请相关科学 94 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 家进行补充、修改和润色，计划用五年时间分期出版近50册图文并茂的 3.6.1 营造院网站科学思想传播氛围 科普图书。为了保障丛书的整体品质，2008年，“中国科普博览”科普 2008年，院网站着力于营造科学思想传播氛围。针对我国一年来 丛书聘请著名科学家和科普专家组成了丛书顾问，负责对丛书整体规 发生的雨雪冰冻灾害、汶川大地震等重大自然灾害事件，以科学的视角 划、知识组织等方面进行咨询和指导。同时成立了丛书编委会，负责丛 适时在院网站上推出了“雨雪无情、科学有爱”、“众志成城、抗震救 书的整体策划、开发选题、内容审校等相关工作。2008年12月，由中国 灾”等专题栏目，加大了科学知识宣传力度、以科学的态度积极参与防 科学院科学传播工作领导小组组长李静海院士亲自作序的丛书第一辑四 灾减灾；结合2008北京奥运，在院网站开辟了“科技奥运”专题栏目， 本图书正式出版。 集中宣传了中国科学院为科技奥运所做出的贡献，面向社会公众普及奥 运科技知识；在我国成功发射神舟七号载人飞船期间，院网站及时组织 了各类宣传材料形成“神七巡天”专题栏目，在航天科技历程、太空科 学知识、中国科学院为神舟七号巡天所做的科学贡献等方面进行了深入 报道，取得了良好的社会效益。 2008年，正值中国科学院开展知识创新工程试点十周年，院网站开 辟了“纪念知识创新工程十周年”专题栏目，重点报道中国科学院在科 学研究、人才培养、高技术产业发展等方面做出的贡献。 截至2008年9月，在院网站各栏目上共发布信息6750余条。其中，发 图表 35 “中国科普博览”科普丛书第一期封面 布要闻860余条。 3.6.2 推进院属单位网站建设 根据2007年末院属单位网站建设评估结果，2008年3月，中国科学 院办公厅向院属单位印发了《关于发布院属单位网站检查评估结果及加 3.6 网站建设 强整改的通知》。2008年7月，中国科学院办公厅组织开展了院属单位网 2008年，中国科学院组织开展了院属单位网站改版情况调查活动、 站改版情况调查活动。重点了解院属单位在网站频道栏目设置、网站版 院属单位网站建设评估、网站群建设项目等工作，推进了中国科学院的 式、信息建设及更新频率、人力物力及软硬件投入力度、网站系统安全 网站建设。院网站持续着力于营造科学思想传播氛围，院属单位网站建 性、网站英文版建设等方面的情况。截至7月底，共收到有效调查反馈表 设取得了显著进展。 82份，占全院103个科研与支撑单位的79.6%。 95 96 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 调查结果显示： 78.05%（参见图表38）。 共有80家单位（含已 图表 36 院属单位网站信息建设情况 加 强、 计划 加强、 已 3.6.3 院属单位网站建设效果显著 加 强并 计划 进一步 加 2008年11月，中国科学院信息化工作领导小组部署了2008年度院 强 的单 位） 重视或 加 属单位网站建设评估工作。结合中国科学院网络化信息发布平台建设项 强 了信 息建 设、加 快 目，此次评估主要是对各单位网站内容建设，关注网站的公开性、丰富 了信息更新频率， 性、及时性、互动性、科普性、公共服务功能等指标，适当体现风格形 占全部调查单位的 象、安全性以及第三方访问量排名；重点对各单位网站英文版进行了检 97.56%（参见图表 查；此次增加了对分院机构的中英文网站评估。 36）。 图表 37 院属单位网站英文版建设情况 共有80家单位 版，有超过50%的网站在此次参加检查评估中，内容、形象设计等方面都 （ 含已 加强 、计划 加 有了明显进步。大气物理所、网络中心、半导体所、上海天文台等单位 强 、已 加强 并计划 进 网站进步显著。院属各单位网站内容的丰富性和及时性、风格形象等大 一 步加 强的 单位） 重 为改善，建设与应用效益得到了显著提升。特别值得一提的是，在2007 视 或加 强了 英文网 站 年度检查评估中没有英文版的8个研究所都建设了英文网站。但因管理机 设计和内容建设， 制、经费支持、维护管理等众多因素的不确定，院属各单位网站建设状 占全部调查单位的 况参差不齐，部分单位网站的中文版功能不全、内容更新滞后、网站制 97.56%（参见图表 作技术较低、服务功能不够深入，信息资源整合尚不充分；英文版建设 37）。 仍然存在着不小的差距，有超过60%的网站得分不满60分。分院机构中部 共有64家单位 图表 38 院属单位网站版式设计调整情况 97 从评估结果看，2008年，有将近60个单位对本单位网站进行了改 分单位还没有建设英文网站。 （ 含已 完成 设计、 正 2008年11月，中国科学院网络化信息发布平台建设项目正式启动。 在 设计 、部 分完成 设 建设以“体现国际科学组织和国立科研机构特点、反映科学院文化、满 计 的单 位） 对网站 版 足社会公众对科学信息的需求”为基本定位、以中国科学院网站为主 式进行重新设计， 站，学部、院领导、院机关各部门、院属各单位为子站的中国科学院网 占全部调查单位的 站群体系。 98 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 专栏 21 与信息安全的整体建设提供建议。 网络化信息发布平台项目策划 4.1 网络与信息安全现状 2008年，中国科学院的网络与信息安全总体上继续保持平稳态势， 中国科学院网站群体系建设突出营造科学氛围和知识传播特色，以 全年未发生大规模的安全事件。中国科学院的安全保障体系能够抵抗大 增强院网站群主站门户特征，强调内容鲜活性、资源丰富性、导航清晰 多数网络攻击和入侵手段，解决大部分安全威胁，为现有业务正常开展 化、形象国际化和提高子站建设水平，与打造国际一流科研机构的科技 起到一定的安全保护作用。中国科学院院网部署了网络应用协议监控系 创新目标相一致，采取建设子站与改造子站相结合、信息自动同步与重 统和网络入侵检测系统，加强了网络安全监控手段。多数院属单位在网 要信息编审相结合、基础资源库共建共享与院内资源分类导航相结合为 络内部根据物理位置或部门分布划分了虚拟局域网（VLAN），并在VLAN 建设原则，在2010年底前，逐步将院属各单位网站纳入院网站群体系。 间部署了简单的安全策略，从一定程度上限制了攻击穿透范围。多数院 其中，中文版网站将分期分批完成迁移或改造；英文版网站将在2009年 属单位在单位网络出口部署了防火墙，抵御和过滤了部分源自互联网的 10月底前全部迁移到院网站群平台中。 网络攻击和木马病毒。 2008年1月至11月，中国科技网网络安全应急小组（CSTCERT）发现 和处理的网络安全事件中，端口扫描类安全事件占50%，口令猜解类安全 事件占27%，网络钓鱼和网络攻击类安全事件各占8%，SQL注入类安全事 4 信息化安全 件占5%，网络扫描类安全事件占2%（参见图表39）。 中国科学院高度重视信息安全工作，注重信息安全保障体系建设， 实现信息化与信息安全协调发展。近年来，中国科学院进一步理顺信息 安全管理体制和机制，信息安全的基础性工作和基础设施建设取得进 展，互联网安全管理得到完善，信息安全意识得到增强，为维护信息化 基础设施和信息资源的安全起到了重要作用。2008年，中国科学院启动 了信息化安全保障体系建设规划研究项目，全面调研了中国科学院网络 与信息安全现状，评估了院属单位安全保护等级，在全局统一规划的框 架下完成了中国科学院安全保障体系建设规划方案，为中国科学院网络 99 图表 39 2008年中国科技网网络安全事件分类 100 中国科学院信息化发展报告 2009 4.2 信息安全保障工作 中国科学院信息化发展状况 行了调研，找出了系统在客户端网络环境、VPN设备性能、系统安全部署 中国科学院按照国家信息安全相关的政策和要求，在建设网络安全 配置、安全管理认识和制度等方面存在的漏洞和隐患，并提出了解决方 系统、健全信息安全管理体制、推动全院信息系统安全等级保护定级、 案。2008年6月，在现有安全体系架构下完成了安全隐患的排查和整改。 强化信息安全应急处理、网络安全巡检与抽查等方面取得了进展。开展 在管理机制方面，针对信息安全突发事件的应急处置，中国科学院 了网络安全培训工作，工作人员的信息化安全意识得到了加强。 制定了信息安全应急预案并下发全院，为建立信息安全保障体系中的应 2008年，中国科学院对院属单位网络与信息安全进行了巡检和抽 急机制起到了示范作用。在组织机构方面，依据国家信息安全等级保护 查。查出存在安全问题的院属单位93个，其中存在SQL注入漏洞的网站85 有关文件的要求，中国科学院成立了等级保护工作领导小组，对中国科 个，存在弱口令的主机系统用户6个，微软系统低版本溢出漏洞5个，页 学院信息系统等级保护定级工作作出了部署，完成了大部分院属单位的 面被篡改网站2个。中国科技网网络安全应急小组采取措施，协助存在 定级备案工作，为后续在信息安全保障体系框架内全面开展信息系统等 安全隐患的院属单位提高了安全防御能力。在“两会”和奥运期间，中 级保护工作奠定了基础。 国科学院院网运行稳定，出色完成了“两会”和奥运等重大事件网络安 全保障任务。中国科学院成立了专门的安全保障队伍，主动采取了各项 有效措施，提高安全防范意识和应对能力，加强了中国科学院院网运行 监控人员力量，对重点单位、重点线路、重点设施做了深入的安全巡检 5 和排查，完善了突发和紧急事件的安全预案。奥运期间，对重点项目和 信息化环境 特殊服务实行重点保障，分级管理，加强了网上信息安全监控，加强机 房安全巡检，为应付突发事件增加了7×24小时监控值班人员。中国科 5.1 信息化政策环境 技网网络安全应急小组负责网络安全监控，收集汇总院属单位网络安全 （1）信息化政策环境 数据，每天定时向国家网络与信息安全信息通报中心通报。经过多方共 2008年5月，中国科学院信息化工作领导小组办公室规范了信息化专 同努力，在“两会”和奥运期间，中国科学院的网络系统没有检测到大 项立项程序，初步明确了中国科学院信息化专项项目及子项目的立项管 范围病毒传播、大规模网络攻击、重大网络运行故障等重大信息安全事 理流程。对中国科学院“十一·五”信息化专项项目的立项工作起到了 件，圆满完成了“两会”和奥运期间的网络安全保障任务。 指导作用。 ARP系统一期工程重点放在应用系统功能开发，在安全方面投入资源 为更加有效和全面地提升中国科学院信息化水平，促进中国科学 较少，导致系统环境存在安全隐患。2008年4月，为全面了解和量化反映 院信息化建设，中国科学院信息化工作领导小组办公室决定从2008年 系统安全状况，ARP系统运行支持中心对全院ARP系统环境的安全现状进 开始开展院属单位的信息化水平年度评估工作。2008年6月，中国科学 101 102 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 院信息化工作领导小组办公室组织制定了中国科学院信息化评估指标体 99家研究所中，77%的研究所信息化制度相对比较健全，仍有23%的研究 系（试行），并遴选了院内14家有代表性的单位进行了试评估，根据试 所信息化制度建设尚需完善（参见图表40）。 评估的结果对评估指标体系进行了修改，并向院属各单位广泛征求了意 见。评估指标体系的建设对中国科学院开展信息化评估工作起到了指导 5.2 信息化支撑队伍 目前，中国科学院信息化支撑队伍体系初步建成，形成了以计算机 作用。 网络信息中心为核心，院属单位信息化队伍为基础的格局。 （2）信息化工作管理机制 计算机网络信息中心经过10余年发展，形成了由近500名员工和130 为加强对信息化工作的统一领导与整体协调，2008年，中国科学院 名在读研究生组成的全院信息化支撑服务队伍。通过设置青年基金、主 对信息化管理体制进行了进一步调整。9月，根据工作需要，决定调整中 任基金、创新基金，引进国内外优秀人才，设置骨干岗位，加强员工在 国科学院信息化工作领导小组成员及中国科学院信息化工作领导小组办 职培训等多种方式促进自身人才队伍建设，提高服务全院信息化的能 公室负责人，调整后的人员情况是：顾问为江绵恒副院长、组长为施尔 力。同时，计算机网络信息中心作为全院信息化人才培养基地，根据全 畏副院长、副组长为李志刚秘书长和谭铁牛副秘书长，谭铁牛副秘书长 院信息化事业对于人才的需求，通过与院属各单位相互协同，定期开展 继续兼任中国科学院信息化工作领导小组办公室主任，协助主管全院信 网络技术、超级计算、科学数据库、协同环境、ARP等技术培训，培养一 息化工作，增补院办公厅副主任蔡榕同志为中国科学院信息化工作领导 支优秀稳定的、具有创新理念、热爱科研信息化工作、熟悉信息化业务 小组办公室副主任，协助主管全院信息化日常工作。 的人才梯队，推动我院信息化事业不断向前发展。 目前，院属 （3）院属单位信息化制度制定情况 单位信息化支撑 随着中国科学院信 队伍相对薄弱。 息化建设的推进，院属 从事信息化支撑 各单位根据院信息化建 工作的相关人 设的统一部署，结合自 员，在各单位受 身的特点制定了信息化 重视程度普遍要 相关制度。根据2008年 弱于科研人员， 中国科学院信息化评估 其学历再教育、 统计结果，在被评估的 103 图表 40 中国科学院研究所信息化制度建设情况 薪资待遇、职称 图表 41 中国科学院研究所网络及IT维护人员数量 104 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 评定等多方面均与 《中国科学院信息化工作动态》由中国科学院信息化领导小组办公 其他科研人员存在 室主办，中国科学院计算机网络信息中心协办。2007年12月推出首刊， 一定的差距。全院 为双月刊，截至2008年10月，共出版6期。办刊宗旨是“及时报道全院信 仅有54%的院属单位 息化工作部署，交流沟通全院信息化工作进展，引导推动全院信息化工 设置了独立的信息 作进程，宣传推广全院信息化工作成果，努力营造全院信息化工作良好 化支撑实体部门； 局面”。 71%的院属单位网络 《科研信息化技术与应用》由中国科学院计算机网络信息中心创 及IT维护人员为1-2 办，中国科学院信息化领导小组办公室作为指导单位。2008年7月创 人，比例不足该单 刊，为双月刊，截至2008年10月，共出版2期。办刊宗旨是通过加强对 位工作人员的1%； e-Science技术发展与应用的宣传介绍，更好地反映e-Science各种技术 目前各院属单位网 的综合应用。内容围绕e-Science技术发展和应用实践建设及成果，集超 络及IT维护人员硕士及以上学历比重仅有22%，较难发挥信息化对于科研 级计算、科学数据获取、存储与处理、网络与协同工作环境、虚拟研究 的支撑作用（参见图表41、图表42）。 组织以及可信网络服务、信息管理系统与技术等方面的学术交流和培训 图表 42 中国科学院研究所网络及IT维护人员学历分布 为一体，反映当前世界范围内e-Science技术与应用的最新发展现状，研 5.3 信息化文化环境 2008年，中国科学院通过多种形式积极营造信息化文化环境。先后 组织了“中国科学院－IBM高性能计算学术研讨会”、“中国科学院—微 究立足于我国科技发展水平的e-Science建设和发展策略，探讨推进我国 e-Science的机制与策略，为广大科研工作者提供一个开放的交流平台和 专业的前沿信息交流渠道，推进e-Science在我国的发展。 软亚洲研究院e-Science研讨会”、“千万亿次计算能力前沿科学研讨 会”、“2008年科研管理信息化论坛”、“诺贝尔奖获得者对话中国科 学院”（“2008诺贝尔奖获得者北京论坛”系列活动之一）等活动，广 泛进行交流研讨。同时，为适应中国科学院信息化工作新格局及加强信 息化工作宣传交流，及时报道全院的信息化工作部署及进展，并积极介 6 信息化交流与合作 绍和推广科研活动信息化的技术及应用，中国科学院信息化领导小组办 公室及中国科学院计算机网络信息中心创办了《中国科学院信息化工作 动态》和《科研信息化技术与应用》两份刊物。 105 6.1 国际/地区合作 2008年，中国科学院持续加强了科研信息化的国际合作。通过参与 106 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 国际合作组织，承担项目建设，增进人才交流等活动，有效推进了中国 与了大型强子对撞机（LHC）和LCG网格计算平台的建设与研究，建立了 科学院科研信息化的发展，加强了与世界各国在科研信息化发展经验和 高能物理网格站点。2008年9月LHC建造完成并正式开始运行，成为世界 成果等方面的交流。 上最大的粒子加速器。 2008年，中国科学院成立了万维网联盟（W3C）秘书处；在互联网国 中国科学院作为国际科学技术数据委员会（CODATA）中国委员会 际标准制定组织互联网工程任务组（IETF）中主导制定了邮件地址国际 的主管部门，2008年继续在CODATA中发挥重要作用，牵头组织、参与 化核心标准中的RFC5336。 了该组织的多个项目。2008年9月，中国科学院计算机网络信息中心牵 头联合美国CODATA委员会、美国大气海洋研究中心、美国科罗拉多大 学等合作伙伴开展了全球数据网络合作计划（GDNet）；中国科学院 计算机网络信息中心、美国科罗拉多大学、美国国家标准技术研究所 专栏 22 共同参与了CODTATA水合物工作组牵头的天然气水合物Portal系统； 2008年10月，第21届CODATA国际学术会议在乌克兰基辅召开，在此次 中国互联网络信息中心主导制定的邮件地址国际 化标准RFC5336发布 会议上，中国科学院对地观测与数字地球科学中心主任郭华东研究员 再次当选CODATA执委，中国科学院地理科学与资源研究所刘闯博士荣 获2008年CODATA大奖，这是世界发展中国家、亚洲国家、女科学家首 2008年9月，互联网工程任务组IETF正式发布了邮件地址国际化的三 个核心标准：RFC5335、RFC5336和RFC5337。按照这些标准，用户可以直 次获此殊荣。由中国科学家倡导和参与的工作组继续得到了CODATA的 支持。 接使用中文邮件地址或韩文邮件地址收发邮件，并且中文邮件地址和韩 作为世界信息峰会（WSIS）后继行动计划之一，联合国全球信息和 文邮件地址可以互通。RFC5336《SMTP扩展支持国际化邮件地址》定义了 通信技术与发展联盟（UN GAID）批准由中国科学院作为牵头机构（Lead 新型国际化邮件地址的格式，规定了支持国际化邮件地址的服务器之间 Organization）组织实施“促进发展中国家科学数据共享与应用全球联 的交互方式，以及与非国际化邮件地址服务器的交互方式。RFC5336由中 盟”计划（UN GAID e-SDDC）。UN GAID e-SDDC的实施战略和初步成果 国互联网络信息中心专家主导制定，是继RFC3743、RFC4713国际标准之 得到了联合国的好评。2008年4月该项目被评为在施项目的推荐类型。中 后中国互联网络信息中心主导制定的第三个互联网国际标准。 国工程院胡启恒院士当选UN GAID第二届战略理事会成员。 为了进一步加强与美国甲骨文（Oracle）公司的交流合作。2008年 4月，中国科学院科研管理信息化考察团赴美国和加拿大访问。重点考察 在与欧洲粒子物理研究所的合作中，中国科学院高能物理研究所参 107 了甲骨文公司总部、华盛顿分部。了解了美国联邦政府系统大规模使用 108 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 Oracle-ERP软件的现状，及甲骨文公司软件和数据库产品的前沿发展趋 水等竞技运动的科学训练提供了新手段；中国科学院计算机网络信息 势，学习了国外科研机构信息化建设的经验和方法，提出了加强与甲骨 中心联合北京微量化学研究所、军事医学科学院生物医药信息中心等 文公司的战略合作，深入推进我院信息化工作的建议。2008年10月，中 单位开发了食品安全相关数据库应用系统，为奥运食品安全保障工作 国科学院与甲骨文公司举行了高层会谈，就进一步开展战略合作达成共 提供了重要的信息支撑和决策支持；中国科学院合肥智能机械研究所 识。双方本着相互合作、互利互惠、共同发展的原则，建立长期战略合 研制了数字跑道、数字跑鞋等系统。 作关系，开展更加广泛和深入的合作，共同推进中国政府和科研公共事 业单位的信息化发展。 中国科学院新疆理化技术研究所致力于推进新疆自治区政府电 子政务及信息化建设。针对新疆少数民族语言文字的特点，开发了跨 2008年，中国科学院进一步加强了人才交流与培养，2008年1月在香 平台维哈柯文办公套件，全面支持维、哈、柯、汉、英等多种文字显 港大学主办了OMII-Europe与CNGrid联合培训，参与了美国国家科学基金 示，满足了新疆维、哈、柯等少数民族用户的需要。2008年，完善和 资助的国际人才培养计划Global Cyber Bridges（GCB）等活动。 完成了新疆自治区科技厅电子政务系统、新疆自治区党委电子党务系 统、阜康市政务协同系统二期、政府政务信息公开管理平台、新疆自 6.2 院地合作 2008年，中国科学院持续加强了信息化院地合作工作，支持国家及 地方的信息化建设。 治区司法厅政务协同系统、昌吉市政府网站群、阿勒泰地区行署公众 信息网站群、垒县政府公众网站群等建设项目。推进了新疆自治区的 信息化建设。 中国科学院根据2008年北京奥运会的需求积极部署科技奥运项 中国搜农1是由中国科学院合肥智能机械研究所研发，国内第一个服 目，有效推动了科技为奥运服务，其中信息技术发挥了重要作用。中 务于“三农”的个性化、专业化搜索引擎。该搜索引擎实现了网上农业 国科学院安徽光学精密机械研究所、大气物理研究所、遥感应用研究 知识、市场供求、政策法规等信息的自动化采集、标准化描述、智能化 所、上海微系统与信息技术研究所、生态环境研究中心和计算机网络 分类、语义化对接、个性化服务。2008年6月，农业部信息中心与中国科 信息中心六家单位联合承担的“北京及周边地区奥运大气环境监测和 学院合肥智能机械研究所签署了“中国搜农”全面服务中国农业信息网 预警联合行动计划”以奥运主场馆、北京周边地区空气污染监测为主 的合作协议，面向全国提供各项专业技术与市场信息服务。目前“中国 要内容，建立了以北京市为中心，覆盖周边关键区域的大气环境综合 搜农”已实现我国5000多个农业网站各类信息的聚合与分类，价格数据 立体监测系统；中国科学院自动化研究所研制的人脸识别系统和智能 记录达到3800多万条，专业知识约2万个类目、370万条，供求信息对接 视频监控系统成功应用于北京奥运会；中国科学院计算技术研究所开 每天20000多条，农业网页容量达到TB量级。目前拥有企业级用户62000 发的数字化三维人体运动仿真和视频分析训练系统为蹦床、体操、跳 多家，农村信息员与一般用户30多万。 1 109 http://www.sounong.net/ 110 中国科学院信息化发展报告 2009 7 2009年中国科学院信息化展望 中国科学院信息化发展状况 展千万亿次计算的预研工作。对包括异构计算、混合计算、可扩展性算 法研究、海量数据的可视化等方面的内容，在中国科学院各领域培育和 2009年是中国科学院“十一·五”信息化专项建设任务全面 挖掘相关应用；7个京外分中心将分批完成建设，形成学科、地域分布 推进的关键一年，既要发挥全院各方面力量，做好信息化专项的 合理的院超级计算环境布局，满足中国科学院三期创新重大项目及各分 实施，确保各项任务按既定路线及目标实现，同时，也要着手制定 院、各地域的计算需求，形成多方共赢的局面；超级计算网格环境将开 “十二·五”信息化发展规划，为“十二·五”的信息化工作打好基 始部署建设，建设包括院超级计算总中心、分中心、所级中心的超级计 础。重点工作主要有：继续全力以赴，扎扎实实推进信息化专项任务 算网格基本框架，整合6－8个分中心或所级中心资源，建设网格应用示 的实施；以信息化建设项目的过程管理为着力点，完善项目管理体制 范系统。 和信息化制度规范体系；以点带面，推动信息化安全体系及运维支撑 此外，在制度规范体系建设方面，将制定《院超级计算网格的资源 体系建设；通过举办科研信息化论坛等多种途径，继续扩大中国科学 共享机制及相应管理办法》等管理规范。在支撑服务体系建设方面，初 院信息化工作在国内外的影响；积极开展信息化战略研究，研究制定 步建立起院超级计算环境的支撑服务体系，加强面向全院的技术支持工 “十二·五”信息化发展规划，在国家层面充分发挥中国科学院信息 作，在运行服务中不断完善制度，提高水平，满足用户对超级计算服务 化思想库的作用。 的要求。在运行机制方面，实行超级计算机时收费机制和通过集中计算 2009年，在中国科学院信息化专项各建设任务方面，要取得突破性 资源来促进有显著成果产出的资源导向机制，积极探索市场运行模式， 进展。 初步形成有利于院超级计算环境可持续发展的有效机制。 （1）超级计算环境建设与应用 （2）数据应用环境建设与服务 2009年将完成超级计算总中心、分中心及计算网格环境大部分建 设工作。总中心的百万亿次高性能计算机将完成全系统的安装、调试工 2009年，全面开展数据资源中心建设、科学数据库建设、数据应用 环境的应用与服务三大任务的组织实施。 作，形成超过120万亿次的计算能力，并对院内、外用户提供全面计算服 其中，2009年数据资源中心建设重点形成阶段性的海量存储环境， 务。在2008年底遴选的重点应用课题的基础上，实现2-3个千核级的应 容量超过2PB，并实现在中国科学院内1GB带宽的高速数据服务。加强对 用，提升全院的高性能计算水平；并在空间、天文、大气、生物、生态 中国科学院多年来积累的科学数据资源的整理与集成，形成内容规范、 系统等领域深化已有工作。继续开展重点学科领域虚拟实验室建设，以 应用广泛、国内一流的一批大型数据库，在全院将整合建设10-12个重点 应用需求为导向，促进应用领域科学家共同工作，更好地为科研信息化 数据库，包括若干主题数据库、专题数据库和参考型数据库，整合建设 提供服务支持。立足于百万亿次计算，以国家千万亿次计划为指引，开 2-3个学科领域的数据网格示范应用，并取得重要建设和应用进展。针对 111 112 中国科学院信息化发展报告 2009 中国科学院信息化发展状况 全院基础科研数据的发展需求，重点从现有数据资源中，遴选出一批优 作。大力推广和深化研究所级及课题组级面向科研视频应用，重点支持 秀的专业数据库并支持其持续发展，将在数据资源中心集成服务。针对 和推广典型用户应用，有效地提高系统的应用范围和应用领域。完成邮 中国科学院大型科学数据库、专业数据资源的发展建设，将研制实施一 件系统反垃圾邮件网关升级；建立数据备份机制，完成存储系统扩容， 批数据应用环境的配套制度与标准规范，确保进入数据资源中心的数据 完成服务器等硬件设备的续保和更新。完成网络应用控制系统和一台骨 质量，保障数据的共享、集成与广泛应用。 干网入侵防御系统的采购和部署；并重点开展网络安全监测和技术支持 同时，建立全院统一的数据应用环境运行保障机制，完善加强数据 工作。积极推进院网出口带宽升级，为重大项目和特殊运行环境提供支 资源中心的安全、稳定运行维护，向全院提供海量数据的备份、存储管 持。实施野外台站联网建设，并开展信息化技术支持工作，为野外台站 理与长期保存服务。建立和完善全院数据服务门户系统，形成中国科学 网络建立示范应用。 院数据服务的总入口，并与院内已有的重要信息系统互联互通。加大培 训和宣传，积极推广成熟的数据工具和数据资源，扩大数据应用环境的 （4）e-Science应用示范 影响，积极发展形成一批稳定的数据用户。根据应用发展提供多层次、 2009年，e-Science应用示范工作将进入一个重要的新阶段。继续坚 主动式的按需服务，在中国科学院承担的重要科研、工程项目中发挥积 持“把握规律，精心设计，示范带动，稳步推进”的基本原则和思路， 极的、不可或缺的数据支撑作用。在全院深入推动共建共享，基本形成 围绕中国科学院重要学科领域发展和创新基地建设，结合中国科学院与 科学数据资源网格和数据资源体系，支撑数据密集型应用，推进科学数 国家的重大科研需求与计划，通过应用示范推动中国科学院e-Science 据在科研中高水平与深层次的应用。 的发展，并在此过程中逐步完善形成一个能全面支持e-Science的通用 加快形成中国科学院开放共享、服务科研的数据应用基础环境，并 型协同工作环境。2008年第一批启动的应用示范项目抓紧实施，积极推 通过数据支撑服务，积极探索数据资源持续发展机制，积极探索中国科 进，充分发挥信息化基础设施的作用，努力在相关学科领域取得重大科 学院数据应用环境可持续发展的机制，努力实现与中国科学院信息化建 研成果。同时，通过示范应用项目的实施，发现问题，取得经验，完善 设的有机统一，成为支撑中国科学院乃至我国科技创新的重要信息化基 系统。2009年将继续组织实施两批e-Science示范项目，在全院形成不同 础设施之一。 特色、具有良好显示度、能起到引领作用的应用示范。网络化科研平台 通用框架将紧密结合遴选出的e-Science示范应用，在已攻克的关键技术 （3）互联网络环境建设与服务 和原型系统的基础上，强化集成技术，初步完成若干为示范应用服务的 2009年，落实院网使用政策，分步开展院网设备更新及信道升级工 运行系统，初步形成相关技术规范，逐步发展为一个可推广的e-Science 作。完成商业网管产品的购买、上线。完成全网网络监测分析系统的设 协同工作环境。同时，将进一步加强国际性的合作研究，不断推进 计、编码、测试。完成视频会议系统扩容和自主会议服务平台建设等工 e-Science发展的战略研究。 113 114 中国科学院信息化发展报告 2009 （5）ARP系统二期工程 中国科学院信息化发展状况 以及科普专题的整体包装，完成相应的元数据收集，并将相关内容更新 2009年，全院在用的ARP系统将在2008年1.2版的基础上升级到1.3 集成至门户网站。完成网络化科学传播平台共建共享平台运行服务环境 版，并完成部署工作。ARP系统1.3版将实现院所两级公文系统电子化交 的建设，进入稳定持续运行状态。与院网站项目一起推动各所网站科普 换；实现院所两级应用系统的技术支撑平台的全面优化；实现应用软件 栏目的建设，开展首批优秀科普栏目评选活动。启动宣传推广计划，策 系统中的功能与流程全面修整；完成IRC系统平台改造，为院领导和院机 划组织线上线下的科普宣传，有效提升网络化科学传播平台的影响力和 关各部门提供信息服务和实时关键管理数据展示。在所级系统中完善信 知名度。 息查询功能和建立所级报表处理平台；完成院机关专网系统建设；完成 院级系统安全设施加固；完成系统运维服务与监控平台建设等任务。 （8）教育信息化 2009年，中国科学院教育信息化工作将深入开展教育信息化理念 （6）中国科学院网站建设 研究及应用系统的开发和示范工作，按计划推进支撑保障体系建设、教 2009年，在中国科学院建院60周年之际，新版中国科学院网站将 育信息化体系建设等；完成各系统的原型开发及部分改造、扩建系统的 发布。新发布的中国科学院网站，将以中国科学院网站群模式呈现在互 试点应用等工作；落实信息标准、信息安全体系的建设和实施。2009年 联网上，形成以中国科学院网站为门户主站、以院领导、学部、院属各 底，将完成教育信息化体系的主体建设和全部运行基础设施的建设，并 单位、重大科学装置、国家重点实验室等为子站的网站群体系，集中展 通过试点运行对所完成的信息系统进行实践检验。 现中国科学院的科技信息资源，为互联网公众提供科技信息服务。在中 国科学院网站群的运作机制上，将形成“单位建站、主站组栏、制度约 束、服务保障”的运作局面，保障院网站群的可持续发展。 （7）网络化科学传播平台 2009年，初步完成网络化科学传播平台协同工作平台和内容管理系 统的建设，初步完成工具软件的开发建设工作。网络化科学传播平台门 户——中国科普博览遵循边建设边服务的原则，在现有网站的基础上， 逐步补充完善功能和栏目，改造升级为新的门户系统。完成各专业科普 网站、虚拟实践中心、虚拟博物馆以及科普专题等子项目的遴选和初步 建设工作。完成对10个以上专业科普网站、虚拟实践中心、虚拟博物馆 115 116 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 [下 篇] 专家论坛 117 118 中国科学院信息化发展报告 2009 互联网社会规则 专 家 论 坛 括企业领袖、ICT技术专家、社会问题研究分析专家，以及对主题感兴 趣的公众人士等。受邀参加调研问卷的包括像哈佛、MIT、耶鲁这样的 名牌大学，谷歌、微软、IBM、AOL、Intel这样的业界巨人，还有著 胡启恒 名媒体，享誉信息咨询业界的Gartner公司，以及美国政府机构如FCC （Federal Communication Commission ）、SSA（Social Security Administration）、美国国务院等共1286个单位和个人。 互联网与未来 高度一致的看法是，未来十年，互联网用户和由网络连接的物品， 预测一项重大的新技术将如何影响世界，究竟具有怎样的意义呢？ 以及带宽资源都会极大增加。到2014年，90%的美国人都将接入互联网。 进行预测的意义，应该主要是为了让社会作好准备，从经济、政治，以 我国目前上网人数2.53亿，是世界上网络用户最多的国家，可是互联网 及社会生活各方面为迎接新技术的撞击作出必要的调整。一位美国政治 普及率只有19%，接入互联网的人数还将有更大的增长空间。因此，随着 学者，MIT的教授，Ithiel De Sola Pool曾在一份研究报告[1]中说，全 高速网络的大面积普及，互联网将更深刻地融入我们的物质生活环境， 球范围内互相联通的计算机群将构成任何人都不知道其全貌，也无法设 从而产生两个方面的后果。一方面是工作和经济运作都更高效，快捷， 计建造的，最大的机器。他称之为“属于自由的技术”（Technology of 工作和学习的地点与现在相比会更灵活，更加多样化；同时，由于远程 Freedom），他说，这个技术将修改人类在宇宙中的定位，并告诫美国的 办公和远程学习的普及，工作和休闲之间的界限甚至可能从模糊逐渐走 政治决策者说，管理者如果选择干预言论，将推迟社会受益于新技术的时 向消失。另一方面，随着计算装置日益扩大的广泛应用，特别是嵌入式 刻表。这位教授虽然在80年代中期已经逝世，但是他的预测鼓舞了政策的 芯片将进入家电、汽车、电话，甚至衣服鞋帽，政府和企业对信息内容 制定者，使他们决定要有一个自由的互联网。可见，在一项划时代的新技 将进行水平越来越高，范围越来越广的监测和监管。59%的参加问卷调查 术曙光初现时，正确的预测对于形成长远规划和基本政策是至关重要的。 的专家认为，到2014年，由于这些监测监管而被逮捕的人数，在各种不 作为20世纪信息通信技术最伟大的成就，互联网正在向社会生活 同政治制度的国家中都同样会增加。 的方方面面渗透、扩展、改变着人们的生活方式和社会、经济发展的进 正在快速出现的博客时代，使互联网对新闻媒体和出版业的影响远 程。已经成为人类历史进步里程碑的互联网，在未来将如何影响我们的 远超过人们现在能够看到和想到的。调研报告认为，未来受互联网影响 社会呢？许许多多的研究和调查都试图对此作出回答。 最大，并因为互联网而发生最大变革的行业中，新闻媒体和出版应排在 以“互联网与美国人的生活”为题的研究报告“互联网的未 首位。专家们预测，媒体、娱乐、广告和商业的大跨度高速连接，将使 来” [2] , 以业内专家为主要调研对象，为预测2004－2014这十年中互 一个崭新的“数字媒体巨人”出现在世界面前。这些公司多半会来自传 联网对社会的影响提供了一些可供参考的结论和数据。其调研对象包 统的媒体圈子以外，他们要比传统圈子以内的玩家更加积极进取，他们 119 120 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 将抓住时机，一试身手。例如星巴克和谷歌这样以创新著名的品牌，已 件。有人甚至预言在十年内至少会有一次大范围的，对互联网基础设施 经抓住机遇，建立了崭新的广告和零售业的新模式。人们的创造力加上 或者对动力网的破坏性打击。 便捷的相互沟通交流，以及数字图书馆等海量知识资源的帮助，将创造 同时，相当数量的专家在一些问题上产生意见分歧。例如，互联网 出大量的文化产品，在网上广泛传播，免费共享，并成为吸引公众注意 是否会煽起宗教狂热，或者引发政治极端主义泛滥？互联网是否会导致 力的重要资源。到2014年，家庭获取消息，对外界交流和娱乐的中心设 更多人参与到群众组织中，扩大人们的社会关系网？在医疗卫生系统中 备将从电视机向连网的PC转变。网上电视、网上多媒体宽带手机将压倒 广泛应用互联网，是否有助于解决一些公众最关心的难题，例如医疗价 传统电视和手机，以及“像册”模式。每个人都可以在15分钟内通过网 格上涨，医疗事故多发等。 秀而知名。所谓“数字文明”对新闻媒体的主要影响可以概括为“多样 特别值得注意的是，在这个问卷的回答中出现了某种“互联网落 化”。[3]多样化的新闻媒体是促成世界范围内经济、社会、政治和文化不 地”的倾向。众所周知，早期的互联网，曾被许多人认为是一个超越国 断变革的重要因素。 家主权，不受法律约束，不需要任何治理的所谓自由王国。这种认识在 对于“过去和未来的十年中，在网络应用方面最使你感到意外的是 什么？”的回答，大致可概括如下： 美国发生“911”事件以后逐渐发生改变。在2003-2005年联合国举行的 世界信息社会高峰会议以后，更是有了很大转变。对互联网的治理，如 令人感到欣慰的意外是，万维网，及其带来的互联网骨干网上的信 今已经成为国际社会普遍认同，广泛关注，并经常讨论的问题。在这项 息资源爆炸，不断完善改进的在线搜索技术，P2P技术的普及，和博客的 调查问卷中，一个技术杂志社的记者写道：“对于互联网，我们曾经是 崛起。 激情澎湃，热血沸腾。而下一个十年，互联网将转向冷静思考。将要考 令人感到遗憾的意外是，教育机构的变革竟然如此微小，而十年前 普遍期待的是，学校将会很快接受新技术而改变自己。再有就是互联网 接入对于低收入和低教育程度人群所存在的差距依然巨大。 虑使互联网的发展更加适应人类的实际需求：连接，隐私，安全，归属 感。而且，全球的政府和企业都很可能要去尝试更多的控制互联网。” 现在确实已经到了必须进行这样的务实思考的时候。由于宽带普 但是，尽管数字鸿沟依然存在，无论如何，直接互相沟通的巨大数 及，以及web2.0、博客、P2P等等的出现，互联网从通信工具全面转变 量的计算机，加上“永远在线”，将使社会发生深刻改变。Walt Disney 为全球范围交流沟通的最大平台，因此上网数据与日俱增，而造成的后 World 公司的副总裁说，互联网使孩子们能轻松遨游世界，把世界变成 果并不都是美好的：有用信息的比例正在因此而相对下降。而且，随着 了一个小地方，从此不可逆转地扩大了孩子们的视野。 上网人数和带宽增加，网络正加速形成一个色情、欺诈、钓鱼等垃圾信 绝大多数专家对未来十年互联网的最大担忧是网络的脆弱性。由于 息和陷阱充斥的污水坑，从而使人们不敢更多依赖网络，不能使网络更 互联网日益成为社会生活和经济运行中最重要的平台，专家们基本上一 深、更广泛地介入自己的生活。要使互联网发挥应有的作用，这些问题 致认定，在未来十年中，对互联网基础设施的攻击将会成为常规频发事 是必然要解决的，不论是通过律法来规范；或对于网络内容采用贴标签 121 122 中国科学院信息化发展报告 2009 的技术加以分类；还是寄希望于最根本的，但又是最难以达到，同时又 是最值得企盼的：每个人都能具有正直、诚实的品格。这个问题事实上 已经涉及到了网络文化、网络规则和网络道德标准的问题。 可见，讨论互联网的未来，不可避免地要涉及网络文化，网络社会 中的行为规范以至网络时代的伦理道德准则。 专 家 论 坛 此，网络文化也处于不断的演变、进化、变异之中。 网络文化的重要，首先是因为网络是新媒体。它与传统媒体的最大 区别是，互联网上的受众与内容制作者之间的界限非常模糊。如果说， 媒体是影响公众最有力的工具，那么，互联网对公众的影响，主要不是 来源于电视台节目的规划和制定者，而是公众群体本身。“群众自己教 育自己”，“群众是真正的英雄”，这些观念在互联网时代才得到了最 互联网文化 实际的体现。踩伤一只猫，竟然被舆论追逼到辞去工作，甚至离开原来 互联网作为信息时代的标志，带来了崭新的生产力，成为经济增长 居住的城市。并非是因为有什么自上而下的裁判，而是因为违反了绝大 的重要驱动力量，同时也对社会上层建筑提出了新的要求和挑战，成为 多数网民的道德观，是因为我们当前的互联网文化，不能容忍这样的事 促进社会变革的不妥协因素，包括法律法规、管理制度，以及社会伦理 件。当互联网上最大多数网民的声音是在主持正义，保护弱者，对“范 道德标准和价值观等。 跑跑”提出调侃式的批评，这样的互联网对社会公众的影响该是多么积 早在上个十年就已经在讨论互联网文化的形成和演变。由NSF/ OECD 举办的研讨会“塑造互联网未来的社会与经济因素” [4] ，以及EDRS报告 [5] ，都曾对互联网文化等问题从多方面进行了探讨。 文化是形成社会共识的一些观念的集合，包括智力、伦理道德和 极，多么促人向上。 对于互联网文化，既需要自上而下的关注，也需要自下而上的自 觉。对于互联网上的正气、健康的道德观、诚实守信的风气，需要每一 个接入互联网的人自觉浇灌，用心呵护。 美学的标准。自从互联网从科学、军事等特定领域走出来，成为社会公 在我国，与在世界范围内相同，由于互联网而使原有的社会秩序发 众互相沟通交流的工具以来，就开始了形成一种崭新的互联网文化的过 生问题，使原有的社会治理方式感到为难的问题相当多。这些问题的广 程。这种文化包含着网络的观念、习俗、道德观、独特的交流方式、独 泛性、弥漫性、模糊性，使得在政府行政监管和法律法规之外，还需要 特的语言，以至独特的网络礼仪。网络文化的创造者都是现实社会中的 有健康的网络文化，广泛共识的网络道德标准来填充那些法律法规很难 人，而且是特定的网络用户群体。因此网络文化决不可能脱离现实社 完全覆盖的缝隙。例如： 会，只能是社会中的这个特定群体精神风貌的最忠实的镜像。网络用户 1.对于社会文化、法律法规，以至社会伦理道德标准的一个最大挑 群体的构成，既有一定的稳定性，又每天都处在变动之中。例如我国大 战是纯粹的个人行为和面向社会公众的社会行为之间的界限日益模糊。 专以下文化程度和农村地区互联网用户的相对比例，就有逐渐提高的趋 任何个人的观点、认识、与一位朋友的私下交谈，只要被传送到了网 势，女性网民增长到接近男性的比例。而且，每一个社会的人，网络的 上，就立刻成为面向公众的高声演讲和宣传，有可能引起广泛注意，甚 人，每天都在潜移默化地接受着周围环境的影响，也在改变着自己。因 至造成社会风波；任何被发布在网上的事件都可能被放大，最后甚至影响 123 124 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 政府的决策；无根据的流言蜚语也不再容易规避，往往能使无辜者受到极 方便快捷，成本降低，因此增加商业交易的机会，生活质量提高，出现 大伤害。由于互联网，顾客的意见可能左右某个产品或商店的前途；由于 新的社交圈子；但是由于缺乏身份的可验证性，网上的相识可能完全是 互联网，小小的百姓可以使最高领导层听到自己的心声；也是由于互联 幻影，网上获得的信息缺乏可信度，因此网上寻找朋友和商业伙伴具有 网，一不小心就可能要承担面向公众，面向全社会的严重后果。 很高风险。后者不断挑战前者，形成互联网自身的悖论。 这究竟是好，还是不好呢？应该说，主要的一面是好的，扩大了社 对于互联网的这种“双重性格”，有必要使公众充分理解。必须提 会主义民主，缩小了领导与群众的距离。2008年6月胡锦涛总书记视察人 高自身辨别能力，提高自我防范意识，特别是对于青少年，家长和教师 民日报社并作客人民网“强国论坛”与网民亲切交谈，强调互联网是政 需要进行关于互联网文化的教育。就如同读书一样，要帮助青少年学会 府了解民情，汇聚民智的一个重要渠道。但同时又有其不好的一面，有 挑选好书来读。普遍推行有助于提高安全度的电子身份验证，特别是在 可能影响社会稳定的因素大大增加。为了建设信息时代和谐社会，关键 商业活动中，是普及互联网应用的必要措施。 在于加强网络文化建设。要使全社会对此问题都有清醒的认识，每一个 人都应该理解，由于互联网把话语权平等地赋予了每一个人，因此也就 网络社会的行为规则 把更多的社会责任赋予了每一个人。每一个普通人既然都能通过网络影 一个最典型的网络世界，林登实验室创办的三维虚拟社区“第二人 响社会，那他也就必须承担更大的社会责任，要有自律意识，自觉地用 生” [6]，被许多人看作是虚幻的，但是更多的人认为它是现实的，只不 “是否有利于社会？”，“是否会伤害他人？”作为衡量自己网络言论 过它是通过电子技术实现的、生活、做事业、发挥个人才能和想像力的 的尺度和标准。 一种很特殊的现实生活内容而已。“第二人生”，既独立于现实世界而 2. 对于社会治理规则的最大挑战是“保护个人言论自由”与“保 存在，却又通过网络货币和居民身份的取得，与现实世界紧紧联系,沟 护公民权益不受侵犯”这两个完全正确的原则之间时常会发生矛盾。如 通共存。把它看做是一个特殊的社区是合适的。就是这样一个“第二人 果一个人在网上受到无端的指责，或者某人的某种确实存在的恶行被网 生”，却规定了明确的“居民”守则。请看看这个网络社会的行为规则 络舆论公开批评，法律和舆论应该站在哪一边呢？一种主张是，政府依 吧，对于整个的互联网，难道不具备普遍意义吗？ 法进行对网上内容的必要监控，才能保护个人隐私，保护无辜者不受侵 “制定社区标准的目的，是使居民互相尊重而不互相折磨，防止那 犯；但是另一种意见，反对的声音更高，认为政府如果介入这类事情， 些污染现实生活中个人和社区生活的仇恨因子在这里滋生。社区标准设定 就是侵犯个人言论自由。 了六条行为准则，适用于“第二人生”的一切场所。如有违反，将受到警 在网上只能容纳有事实依据的公开批评，而对于无端诽谤，造谣污 蔑，则应该遭到公众的反对。 3. 互联网本身的悖论。互联网的最大优势是使人际交往、商业交易 125 告，再犯则被留籍查看，如果再次违反，就被从“第二人生”社区开除。 六大规则是： 缺乏包容和忍耐（Intolerance）。 126 中国科学院信息化发展报告 2009 所有排斥，藐视，诽谤他人的行为都不利于正常沟通；使用贬损 专 家 论 坛 界闻名的三维虚拟社区办得如此成功的原因之一。 的，不尊重他人的语言或形象，不论是与其民族、性别，还是宗教信仰 这个例子可以说明许多问题。 有关，都是完全违反“第二人生”社区规则的。 首先是，网络世界比现实世界更需要法制，需要带有一定强制性的 折磨（Harassment）。 规则，来规范人们的行为。这是因为： “第二人生”赋予每个居民很强的技术工具，所以，每个人都能对 网络世界是由现实社会的人们建设和应用的，人的本性，包含其善和 他人实施多种形式的折磨。用粗鲁的令人生厌的词语与人沟通，威胁， 恶，不可避免地被带进网络空间。在无政府、无法规、无强制的前提下， 逼迫，性骚扰，或其它使别人讨厌或惊慌的行为，都属于折磨。 固然会有大量的人仍然表现出他们高尚的人性；但不可避免地，也一定有 袭击（Assault）。 更多的人，会利用这种所谓的“自由”，放纵自己，恶性膨胀，或利用匿 在“第二人生”社区里的袭击是指：射击，推搡，或用其它办法使 名以攻击他人而免于被发现，或实施欺诈，伪装善良，在网络空间倒行逆 别人不能在本应该是安全的地带自由行动。 曝露（Disclosure）。 施，从而把好好的互联网变为一个污水坑，垃圾堆，使人望而生畏。 网络赋予每个普通人以强大的技术手段，凭借这些手段，每个人都 居民在第二人生社区拥有合理的隐私权。除居民本人提供的个人数 可以远远超越他在现实世界中拥有的地位和能力，而对他人，对社会， 据以外，将其它情况公布在网上，属于侵犯隐私行为，例如关于他人的 施加影响，造成应该有人为之负责的后果。社会公平的原则是，拥有能 性别、年龄、宗教信仰、现实世界中的地址等；远程监听别人的对话， 力越大，负有的责任也应该越大。所以，人们在互联网上的行为更需要 未经本人同意公布在博客上，这些行为都属于违反规则。 规则来约束，而不能为所欲为。 猥亵（Indecency）。 虽然“第二人生”是成人社区，但有关内容只能在指定区域使用， 包括语言，图片视频等。 其次，网络世界中的行为准则，既需要有现实世界中的法律法规 作为基础，例如，申办网站必须取得主管政府部门的审批许可；同时又 需要有一部分在自愿基础上制定的，类似村规民约性质的行为规则，例 干扰和平（Disturbing Peace）。 如“第二人生”的居民守则。因为，这样的“公共约定”在网络空间这 每个居民有权平静享受其“第二人生”。不断发送广告，干扰预定 个更习惯于自下而上行为方式的世界里，村规民约才更具有舆论的合法 的节目，使用某种手段降低服务器性能，从而影响居民享受平静生活， 都属于对和平的干扰。” 性，更具有约束力和权威性。 第三，人们治理现实社会已经有丰富经验，存在大量法律法规，而 除这些规则以外，“第二人生”还规定了政策和执行的手段，违反 对网络社会究竟该不该，需要不需要规范人们行为的规则，需要什么样 守则时的处罚规则等等。完全是一个让人感到能获得安全保障的社会， 的规则，还存在不同认识。因此，这是一个急需讨论，急需取得共识的 甚至比现实生活中所能期望的法制还要更为完善一些。这可能是这个世 问题。 127 128 中国科学院信息化发展报告 2009 在网上用户已经达到2.53亿的我国，互联网上的道德标准不但代表 着网民的精神面貌，同时也会对现实社会产生巨大影响。作为拥有强大 能力的互联网，不能仅仅满足于已经成为主流媒体之一的现实，更应该 为强化全社会道德伦理观念，为提高全社会的诚信水平，为建设一个社 会主义和谐社会中的健康、向上、绿色的网络环境而作出更大的努力。 专 家 论 坛 面向应用、顶天立地、 集中资源、统筹规划 －国家高性能计算机发展思考 李国杰 参考文献 从第一台计算机诞生至今虽然只有60余年，但计算机技术却创造 [1] Censoring Research. Institutional Review Boards. http://www.springerlink. com/content/n69526214p3x6466/. [2] The Future of the Internet. Pew Internet and American Life Project. 2004. [3] Peace Journalism in East Asia. Majid Tehranian. GMJ: Mediterranean Edition 1(1) Spring 2006. [4] Roles and Impacts of IT on new Social Norms, Ethical Values and Legal Frameworks in Shaping a Future Digital Society. NSF/ OECDWORKSHOP -31 JANUARY 2007. SOCIAL & ECONOMIC FACTORS SHAPING THE FUTURE OF THE INTERNET. Inuk Chung. Korea Information Society Development Institute (KISDI). [5] The Internet Culture：Transitions and Problems. EDRS Paper,Robert G. 全社会的各个角落。借助计算机技术，人类社会也全面地进入了信息时 如今，高性能计算发展水平已经成为衡量一个国家综合国力和国际 竞争力的重要指标，是一个国家科技实力的综合体现。高性能计算是推 动科技创新和经济发展、保障社会稳定和国防安全的重要工具，在国家 战略中占有特殊地位，已成为世界各国竞争的战略制高点。 在我国，高性能计算的需求正在迅速增长。无论是石油勘探、气象 预报、信息安全等传统的重要领域，还是生物医药开发、微观结构研究 等高新科技，都高度依赖高性能计算。它们的发展很大程度上取决于高 性能计算的发展。尤其是基础科学领域和尖端工程领域，对计算的需求 Weiner. [6] http://www.secondlife.com. 的提高，而且计算机技术还造就了一个全新的产业，它的触角已经深入 代，而高性能计算机无疑是这一领域中的开路先锋。 http://www.pewinternet.org. WASHINGTON. 了一个高速增长的奇迹，这不仅仅体现在计算机的运算速度得到了极大 http://secondlife.com/corporate/cs.php. 永无止境，而且越高性能的计算机越能产生高精度高时效的成果。 例如，2007年5月，渤海湾发现10亿吨级油田的消息让国人振奋不 已，温总理也为此“兴奋得睡不着觉”。然而，鲜为人知的是，我们差 129 130 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 点与它失之交臂。以前用二维的方法计算过，以为没油了，后来利用高 2008年11月发布的第32届全球TOP500排行榜中，位居榜首的IBM 性能计算机，采用三维叠前偏移方法重新计算，才发现了这个10亿吨级 RoadRunner的峰值运算速度已经达到了1.457 PFlops，LINPACK程序的实 的大油田。高性能计算机应用的重要性由此可见一斑。 际运行速度高达1.105 PFlops。图表1所示是1993年至今的计算机性能增 鉴于高性能计算对于重大科学和战略问题的重要意义，我国一直对 长趋势，更进一步的统计显示，系统中处理器的数量每年增长1.3倍，单 高性能计算机（HPC：High Performance Computer）的研制投入了很大 处理器的性能每年增长1.4倍，因而HPC系统的性能平均每年增长了1.8倍 的人力物力，研制出了以曙光、银河、神威为代表的系列高性能计算机 多，15年间增长了一万多倍。 系统，取得了丰硕的成果。2004年6月中国科学院计算技术研究所研制的 但飘风不终朝，骤雨不终日。虽然乐观地估计摩尔定律的适用期 曙光4000A超级计算机首次挤入Top500排行榜的前十名，这也是我国在这 还将延续一二十年，但其发展并非一帆风顺，高速的发展面临着新的问 一领域取得的最好成绩。在2008年11月发布的第32届Top500排行榜上， 题，正如有人总结的那样：“现在我们只剩下两个问题了，一个是硬件 曙光5000A以180.6 TFlops的Linpack值再一次名列第十位，这也是该排 问题，另一个则是软件问题！” 行榜上除美国外世界上最快的计算机系统。 硬件方面的问题主要有两个方面：功耗和访存。现代的单处理器功 但成绩的背后我们需要更多的思考：面对日益激烈的国际竞争，基于 我们有限的国力和资源，我们国家的高性能计算机事业到底路在何方？ 1、发展的极限 高性能计算机的历史可以简单划分成两个阶段，首先是技术主导阶 段，然后是价格主导阶段。在技术主导阶段，主要是发展单CPU系统，先 后经历了电子管、晶体管、集成电路几个时代，计算机本身也发展出了 大型机、小型机、向量机等系列产品。进入价格主导阶段后，并行系统 成为高性能计算机发展的主要方向，出现了ccNUMA、PVP、MPP、Cluster 等各种形式的高性能计算机系统。随着应用的普及，性能价格比成为人 们日益关注的焦点，机群系统以量大面广的通用服务器为节点，具有巨 大的成本优势，长期占据市场主导地位，因此服务器机群或星群（COTS Cluster、SMP Constellation）已经成为当前的主流高性能计算机体系 结构。 131 图表 1 1993～2008 HPC性能增长趋势 132 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 耗普遍达到或超过了100W，TOP10的功耗都超过了1000KW，排名第二的 算系统浮出水面，以应用为主导的高性能计算机越来越受到重视，我们可 Cray Jaguar更是达到了6.95MW，成为了名副其实的耗电大王。由于功耗 以认为，目前的高性能计算机的发展正在或已经进入了应用主导阶段。 的限制，现在已经很难再提高CPU的时钟频率了。对于访存问题，生产工 “面向应用”首先是指高性能计算机的体系结构不是一成不变的， 艺的改进更多地体现在存储容量的提高上，而不是存取速度的提高。因 而是要针对应用的需求灵活应变，高性能计算机的研制单位应该为用户 此，CPU访问存储器所消耗的时钟周期数越来越高，这一现象最终表现为 提供最佳性能价格比、最佳性能功耗比的系统，同时还要使系统易于 CPU的计算能力和访存性能越来越不匹配。更进一步，访存和I/O等问题 使用和管理、方便软件开发和移植，最终达到降低用户的总拥有成本 又共同导致了另一个更为严重的问题：计算机的实际性能和峰值性能之 （TCO）这个目的。 间的差距越来越大。 随着硬件系统规模的扩大，硬件平均无故障时间越来越短，系统的 可靠性和可用性不断降低，系统的可管理性问题也十分突出。 面向特定应用，一些系统采取了基于通用CPU、加强互连能力的策 略，例如Cray Baker、SGI Altix、神威、银河等系统；另外一些系统采 取了专用CPU的策略以加强计算能力，如IBM Cyclops、NEC的地球模拟器 软件方面的问题则更多，其主要表现是由于机器越来越复杂，软件开 等；还有一些系统采用了通用和专用结合相结合的策略，在提高性能的 发也越来越困难，怎样很好利用十万乃至更多处理器？怎样面对数十万并 同时还要降低成本，如IBM的RoadRunner、Cray的XD1和Cascade、SGI的 发线程？其结果往往是等到软件开发完成了，机器也已经过时了。 Altix 4700等；也有少部分系统不考虑通用方面的需求，采用了完全专 用的策略，例如主要用于分子动力学计算的MD-Grape、Anton等。 2、面向应用 中国科学院在面向应用的专用系统研究方面已经具有了一定的基 纵观高性能计算机发展的历史，其前进的驱动力不仅仅来源于技术 础。2002年中国科学院启动了一个重要方向性项目—曙光4000H，该系统 进步本身，更重要的是来源于需求对它的拉动。我国在高性能计算机应 以生物信息学中基因数据处理、功能基因组分析所需要的大规模数据处 用方面可能比国外落后十年以上，需求拉动的力量远远小于国外，这是 理为应用目标，从软件算法、体系结构、硬件加速等几方面研究专用数 我们最薄弱的环节。许多人把这种局面归结为我国生产力落后，认为我 据处理系统的设计实现技术。其最终目标是研制一套生物信息学专用系 国的科研和经济还没有较大量地使用高性能计算机的需求。这是一种似 统，以相对较低的硬件成本达到4万亿次系统的处理能力，以实现专用、 是而非的判断。技术的应用和普及的确与生产力水平有一定的关系，但 高效、经济的目的。 技术和应用的关系不是简单的技术等待生产力慢慢提高的惯性模式，先 曙光4000H项目已经于2005年9月完成研制工作，并成功地安装在华 进的技术优势可以促进生产力跨越性的发展。对于高性能计算技术，这 大基因中心运行使用至今。该项目和曙光4000A共同获得了2006年度的中 种促进作用格外明显。 国科学院第二届杰出成就奖和国家科学技术进步二等奖。 正是由于上述的一系列问题，进入21世纪后，面向领域应用的专用计 133 2007年底，中国科学院再次启动了一个重大专项—面向蛋白质科学 134 中国科学院信息化发展报告 2009 的高性能计算，该项目的目标是发展面向蛋白质科学的、具有强大信息 专 家 论 坛 库等多级存储层次的平衡设计优化，也同样达到了比较理想的效果。 处理能力的高性能计算技术，包括计算机硬件的研制和应用软件开发， 上述这些专用系统都各具特色，在各自领域的应用中都表现出了较 促进高性能计算技术的发展，同时要在蛋白质科学高性能计算方面获得 高的性能价格比、性能功耗比。但这类系统的一个明显的缺点是其应用 一批有自主知识产权的重要成果。到2010年底将实现一台计算能力达到 面比较狭窄，他们适合在一个相对比较专业的行业或领域中发挥各自的 百万亿次以上的专用机系统，并有效地运行蛋白质科学领域应用。 作用，但却不适合为各行各业的成千上万种应用提供能力计算服务。因 这两台专用机在体系结构上，都采用了“通用体系结构+专用硬件加 速部件”相结合的方法来实现。采用通用体系结构可以保证系统能够遵 此，在大型的国家级计算中心里，高性能的通用系统仍然是不可或缺的 基础性计算平台。 循摩尔定律升级换代，可以使用标准的用户界面，算法实现上具有较大 “面向应用”另外一层重要含义是：我们发展高性能计算机的最终目 的灵活性。对于算法中可高度并行化的部分，采用了基于FPGA的可重构 的是解决应用中的问题，而高性能计算机本身则永远是一种手段。但这种 专用硬件加速部件实现，从而大大提高系统的性能。 目的和手段之间并不是一种简单的关系，而是相互促进的辩证关系。 除了上述的两台专用机，中国科学院还支持了过程工程研究所和高 能物理研究所分别建立了相对比较专用的高性能计算机系统。 我国的信息化建设已取得重大进展，每年在电子政务等方面投资 巨大，但不论是中央文件还是中长期规划，很少提到科研和工程的信息 过程工程研究所的系统采用了在通用X86平台上扩展GPU卡的方式来 化。事实上，世界各国的高性能计算机都是首先是在科学研究上得到应 实现。GPU不仅具有非常强大的图形图像处理能力，还具有非常强大的计 用，然后再推广到各个领域。我国应在科研与工程上加大信息化的投 算能力，例如NVIDIA的G80GPU，采用了128个流处理器，峰值运算能力高 入，特别是加大高性能计算机应用的投入。十五期间上海超算中心购买 达520 GigaFlops。但需要注意的是GPU中的浮点计算都是单精度的，不 曙光4000A时，绝没有想到两年后，机器会运行得如此饱满，许多用户的 能用这个数据与通用处理器的双精度计算能力进行比较。过程工程研究 作业竟需要等候半个月之久。事实证明，高性能计算机的应用需求不是 所这个系统上的主要应用—多尺度粒子模拟是比较典型的计算密集型应 “等”出来的，而是“用”出来的。十万亿次计算机投入使用后，很快 用，但其中的大部分计算只要求单精度，并且其计算过程也比较适合GPU 就产生了百万亿次计算的需求。可以肯定，当百万亿次计算机投入使用 中所采用的SIMD处理方式，因此这种类型的系统可以与这一类应用较好 后，很快就会产生千万亿次计算的需求。 的相匹配，达到了低价格、高效率的目的。 当今的世界发展面临着很多共同的重大问题，比如资源、人口、环 高能物理研究所的系统则具有另外的特点，他们的主要应用是用来 保、气候、能源等，而与西方发达国家相比，我国面临的这些问题尤为 模拟大量的粒子碰撞结果，是比较典型的数据密集型应用，因此他们非 突出。高性能计算机是能够用来解决重大问题的计算平台，针对我国的 常关注的是系统的I/O能力。因此高能物理研究所的系统在设计过程中对 特殊国情，更应该对高性能计算的应用给与足够的重视，并以实际应用 存储系统进行了特别的配置与优化，通过对系统内存、磁盘存储和磁带 促进高性能计算机自身的发展。 135 136 中国科学院信息化发展报告 2009 3、顶天立地 863计划在高性能计算领域项目设立之初，就提出了“顶天立地” 的战略方针。所谓“顶天”，是指在技术上要有所创新，搞出一批在世 专 家 论 坛 移，形成了曙光公司的一个新的产品系列－SKVM，该产品完全取代了进口 产品，在提升了高性能计算机的可管理性的同时还降低了系统的成本。迄 今为止该产品已经销售了近万台套，成为了曙光公司新的利润增长点。 界上领先的高技术；所谓“立地”，是指技术发展要扎根在产业的土壤 以史为鉴，可以知兴替。现在的一台普通的4路服务器的性能已经超 中，为产业服务，为高技术企业成长服务，以实现产业化为目标，要在 过了15年前TOP500排行榜第一名的性能，现在的服务器中所采用的技术 产品和产品的应用上创造出良好的经济效益。 也有许多是源于早期的高端系统。我们有理由相信，今天的高端系统中 高性能计算机在尖端领域的应用固然具有重大的战略意义，但这类 应用毕竟是屈指可数，犹如金字塔的塔尖。但这个金字塔的塔身，却是 数不胜数的各种规模的计算需求，只有在这个领域有所作为，才能真正 地对高性能计算应用的普及及其产业有所贡献。 的许多技术同样会被明天的低端系统所采用，明天非常普通的低端系统 也将达到现在非常高端的系统的性能。 随着人们对高性能计算机应用认识的不断深入，对于高性能计算的 需求已经不仅仅局限在科研院所和大型企业，越来越多的中小企业甚至 在这一战略方针的指导下，曙光系列高性能计算机在技术路线上的 个人用户，特别是在游戏设计、电影编辑、动画渲染、汽车设计等专业 选择上不仅重视技术指标上的领先性及其在最高端的应用，同时也非常 领域的用户，他们也希望能象拥有一台PC一样拥有一台高性能计算机， 重视其技术向相对低端市场的辐射及在产业化方面的引领作用。 能象使用一台PC一样来使用一台高性能计算机。由于资金、技术水平、 例如，曙光4000A总体上处于当时国际先进技术水平，在高密度服 务器主板设计、大规模机群管理技术、高可用技术等方面达到国际领先 办公条件等各方面的限制，他们的梦想还暂时难以实现。但这种需求必 将转化为一种强大的推动力促进高性能计算机在低端的普及化。 水平，使我国成为继美、日之后第三个跨越了商用十万亿次高性能计算 因此，曙光5000A在设计之初不仅瞄准了“顶天”这一目标—再次 机研发应用的国家。曙光4000A安装在上海超算中心后成功地运行大量的 冲击TOP500前十名，也充分考虑到如何将其技术向下辐射来推动高性能 商业应用和科学应用，实现了“顶天”这个目标。按照863合同的要求， 计算机普及化这一问题，并基于这一理念进行了深入的研究和实践。基 只需要研制一台就完成了任务。但实际上，在计算所和曙光公司的共同 于曙光5000A技术研制的PHPC（个人高性能计算机）一经推出就引起了非 努力下，由曙光4000A技术发展出来的曙光TC4000产品已经销售了数千台 常广泛的关注。在过去，一谈到高性能计算机，人们经常会想到封闭的 套，“顶天”的技术水平带动了“立地”的产品普及。根据2007年的中 机房、成排的机柜、轰鸣的机器、巨大的空调等等，还有一群穿着白大 国TOP100排行榜统计，曙光的高性能计算机系统已经占有了29％的市场 褂的管理人员，高性能计算机总是披着神秘的面纱拒人于千里之外。而 份额，紧随HP之后，已经超过了IBM。曙光4000A已经深深地扎根在产业 PHPC作为高性能计算机的普及化产品，除具有较强的计算能力外，还充 的沃土中，实现了“立地”的理想。 分考虑了体积、噪音、易用性等因素对中小企业用户的限制，让用户可 此外，曙光4000A中研制成功的大规模机群管理系统也通过技术转 137 以在办公室这样的环境中轻松使用，真正成为了“桌边化”的高性能计 138 中国科学院信息化发展报告 2009 算机，使高性能计算机从“高高在上”变得“平易近人”。 专 家 论 坛 在统筹规划方面，上海超级计算中心的建立树立了一个良好的榜 我们相信，随着PHPC的推广普及，高性能计算机将进一步贴近生 样。2004年10月，曙光4000A鉴定后被安装在上海超级计算中心用于构建 活，将会有更多的工程师、设计师、科学家来使用它，其强大的计算能 中国国家网格南方主节点。该系统已经广泛应用于气象、天文、物理、 力将为众多中小企业轻松解决以往在设计开发中遇到的复杂计算问题， 化学、生物、材料、药物、力学、机械工程、土木工程、航空航天、汽 帮助他们应对挑战、开启未来、成就梦想。 车、船舶、核电工程等领域，主要用户单位包括：上海气象局、中科院 上海药物所、上海技物所、等离子所、上海天文台、上海交大、复旦、 4、集中资源 同济、南京大学、西北工大、中国空间技术研究院、航天测控通信研究 在我国现阶段的发展情况下，必须集中有限的资源重点支持能够解 所、上海飞机设计研究所、航空631所、上汽集团汽车工程研究院、宝钢 决少数几个制约国家发展的重大应用问题。这些少数重大应用问题可能包 研究院、上海核工程研究院等单位。目前，曙光4000A的用户已超过100 括能源安全问题（如石油勘探、核能模拟等）、粮食安全问题（如基因工 个，工业界用户所占比率高达40%，使用效率超过了60%，成为中国目前 程、气候预测等）、国防安全问题（如重大武器装备等）、社会稳定问 最繁忙的海量公共计算平台。 题（如信息安全、舆情分析等）、社会保障问题（如天气预报、灾害预报 上海超级计算中心的成功经验非常值得我们深入研究与学习。我国 等）。这些问题都需要利用国家的财政重点支持，而不可能依靠市场行 千万亿次高性能计算机也应该同样依靠商业行为推广其发展与应用。在 为、依赖商业公司来解决。国家加强对这些重大问题研究的集中投入，既 深圳建立国家级的千万亿次超算中心应该是当前的一个理想的选择。 对这些问题自身的解决有帮助，也会对高性能计算应用具有巨大的推动作 深圳位于粤港澳地区的核心，是我国经济最为发达和活跃的区域之 用。资源的集中投入是非常重要的，如果本来非常有限的资源又被分散到 一，十多年来，深圳成立了数十家科研机构，包括清华、北大、南开在 许多大大小小的应用研究中，那么最后得到的只能是一些无足轻重的小成 深圳的研究生院以及中国科学院和深圳市政府共同建立的深圳先进技术 果，这将无助于从根本上解决这些涉及到国计民生的重要问题。 研究院等等。随着深港创新圈建设的深入，香港地区8所大学与深圳地区 的科研院所及企事业单位之间的合作也更加紧密。 5、统筹规划 这些科研机构和华南地区的企事业单位对高性能计算的需求非常旺 针对我国地域幅员辽阔、东西发展差距巨大、各行各业垂直领导、 盛，经过长期慎密的调研，单一需求100万亿次以上的用户就有5家，例 地方政府横向竞争这样一个现实，必须在中央政府的统筹规划下有选择 如，广东高能物理研究所的散列中子源实验一次就需要300万亿次以上的 地发展我们的高性能计算应用，否则就又会出现行业各自为战、地方各 计算资源；华大基因深圳研究院的日常计算能力需求平均在200万亿次以 自为战的混乱局面，小而散的发展模式将非常不利于我国高性能计算应 上。深圳高新技术企业体量庞大，仅CAE计算能力需求，合计超过200万亿 用的发展。 次。而在香港地区，仅金融安全计算，需要计算能力达到300万亿次以上。 139 140 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 IPv6发展战略探讨 侯自强 IPv6发展现况 为了解决IPv4 地址不足问题及提供移动性和安全性保证等，以满足 下一代互联网的需求，早在上世纪90年代中期IETF的工程师们就开始发 图表 2 我国各地区GDP与计算能力的分布统计 但目前华南地区的计算能力已经远远不能满足需求，计算能力与生产 力的发展水平极不相称，如图表2所示。这些计算资源分散在各个单位， 而且大多数是自己搭建的机群或工作站，计算资源与人力资源无法共享， 基于计算的科学与工程还处于低水平状态，严重影响了科研创新。 从我国的国情出发，在深圳建立以核心技术为主导的国家级超算中 心，将大大提高华南地区的科技创新力量，加快自主知识产权的发展和 转化。深圳超级计算中心的建立不仅能扭转华南地区计算能力严重不足 局面，而且还能形成资源共享优势，使有限的资源得到最有效的利用。 6、总结 “面向应用、顶天立地、集中资源、统筹规划”是一条我国发展高 性能计算技术的切实可行的路线，这需要政府部门、用户单位、算法与 软件科研人员、计算机系统研发人员的共同努力，这种努力是我们走向 科技和经济强国必须的付出。 141 展IPv6（IPng， Internet Protocol next generation）。人们对IPv6 寄以厚望，建立了大量实验网进行推广。ICANN的最新数据，目前全球 IPv6地址只剩下不到14%。各国政府加速了推进IPv6的步伐，美国政府要 求政府机构网络必须在今年6月前同时支持IPv6，欧盟则计划在2010年之 前敦促四分之一的企业、政府机构和家庭用户转换到IPv6地址协议，韩 国今年建设了6个下一代互联网交换中心,计划2013年全面启用IPv6。从 科研机构来看，欧洲科研机构GEANT中枢网络已百分之百实现了与IPv6协 议兼容。美国Verizon公司将在2009年完成IPv6骨干网的部署，届时将同 时运营IPv6 和 IPv4。并且已经开始在网络接入点部署IPv6。日本NTT公 司的IPv6网络已经全面商用，美国Sprint公司和以FT公司为代表的欧洲 运营商等都声称已做好准备部署IPv6。尽管如此在全球范围内，至今还 未实现IPv6的规模部署。 为了加大推广力度，我国发改委等六部委启动了CNGI 计划，支持 各大运营商和教育科研机构建立了六个全国性 IPv6骨干网和300个驻地 网，支持了大量应用实验和产业化项目，取得了一批研究成果。但如何 142 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 向商业化应用过度问题仍然没有得到解决。在教育部的CERNET 2网上有 如前所述，目前各国采用的方法是首先在政府机构、科研机构、大学和 较多用户，其它网大多仅用于实验，经常用户少，流量很低。为此2008 一些行业应用垂直市场（如视频监控，传感器网等）推广IPv6应用。我 年8月国家发改委组织实施下一代互联网业务试商用及设备产业化专项。 认为仅采用这些措施是不够的，互联网是一个面向公共大众的开放的网 在已有CNGI实验网基础上，针对安全、可控、可管的高性能超级计算环 络，仅在这些专门网络中推广不能产生实质性重大影响吸引公众用户实 境、大容量数据资源中心、大信息量文献情报资源平台、网络科普和教 现过渡。流量规模是关键，没有庞大的流量和足够大的规模就不能吸引 育资源平台、大科学工程和台站等应用需求，建设新型网络环境；依托 用户转移到IPv6网上来。也不能吸引更多的网站支持IPv6。 已建设的CNGI骨干网、驻地网，面向智能交通、地震监测、环境监测、 实现过渡包括四个层面的问题：核心网、城域汇聚和接入网、用户 安全监测、汽车网络、农林水利等具有重要示范意义的行业领域，或结 终端以及应用网站。其中核心网的转换问题最简单容易实现，只要运营 合上海2010年世博会、深圳2011年世界大运会等大型活动的需求，以产 商做就可以完成。例如中国电信新建的CN2投资十几亿元就建成跨越全国 学研结合方式构建具有一定规模的下一代互联网应用平台。在2010年之 连接海外的IPv4/IPv6双栈骨干网，可以同时支持IPv4/IPv6业务。国外 前至少将50所高校的网络升级到下一代互联网；改造现有IPv4宽带接入 一些运营商也完成了IPv6骨干网的建设部署。在终端方面由于主流操作 网络体系，部署支持IPv6的网络和业务设备，并使终端用户可获取并使 系统可以支持IPv6,只要用户愿意实现过渡也不是非常困难。相对之下， 用IPv6地址；基于IPv6的相关网络业务同时对IPv4终端用户开放，并提 城域网、汇聚网和接入网涉及大量的边缘路由器，要实现向IPv6过渡会 供基于IPv6的语音、视频、娱乐及其他增值业务；还要求“在2010年底 困难的多。而大量商业网站支持IPv6主要取决于用户数量。 前发展50万以上IPv6试商用用户”。 此前IPv6网络被广泛应用于北京奥运场馆，58个奥运场馆全面部署 了基于IPv6的大规模远程视频管理系统。“IP技术在绿色节能上的经济 要发展IPv6仅有骨干网、少量驻地网和一些行业应用是不够的。 必须尽快开展能够涉及广大公共用户，能够让他们主动参与的应 用。有两项可以考虑： 效益显著，北京奥运会上，有200个IPv6控制节点负责控制奥林匹克公 在IPv6网上以实名制建立可靠、诚信的网络环境。在IPv6网上部署 园，主要场馆周围安装了大约18000个路灯和节温器，IPv6系统在控制灯 建立智能结点重叠网分布管理平台，支持有版权的P2P下载和流媒体业 光方面也可达到节能减排的作用。” 务，发展网络新媒体，以吸引用户进入IPv6网，吸引更多文章支持IPv6 网。同时开发供应廉价隧道设备，使IPv4互联网上的用户可以通过IPv4 存在问题和对策建议 网络方便地接入IPv6网。 由于目前的IPv4互联网非常庞大，而且正在有效运转，向IPv6过 渡是一个非常复杂的过程。考虑经济可行性只能采用并行法逐步过渡， 在现有IPv4互联网之外另建一个IPv6互联网，逐步发展壮大实现过渡。 143 大力发展IPv6移动互联网 我国移动互联网正在进入快速发展期，目前移动互联网用户已经 144 中国科学院信息化发展报告 2009 达到8000万，大多通过NAT使用临时的IP地址上网。在3GPP R5中曾 经决定采用IPv6，后来因为设备不成熟而推迟。目前设备问题已经解 决。我国即将大规模部署推广3G和移动互联网，如果现在决定移动互 专 家 论 坛 大力推进信息化与工业化的融合 周宏仁 联网全部采用IPv6，可以很方便地保证每个用户一个固定的IP地址， 实施实名制。有助于建立一个安全、诚信的移动互联网环境。由已有 IPv4移动互联网，现在规模还不大，改为IPv6相对要简单方便得多， 拖下去以后再改将要困难得多。采用IPv6不仅可以免除NAT带来的麻烦 和问题，一劳永逸地解决IP地址问题，在安全性和移动性方面也带来 很多方便。如果移动互联网采用IPv6，随着移动互联网的快速发展， IPv6网的影响迅速增加，将大大加速过渡的进程。建议政府加大力度 推动甚至强制运营商在发展3G和移动互联网时必须采用IPv6, 并且明 确过渡发展的时间表。 胡锦涛总书记在党的十七大报告中，全面、科学地研究和分析了我 国发展所面临的国内、国际环境，高举中国特色社会主义的伟大旗帜，确 定了今后一个历史时期我国实现科学发展的基本方针、政策和路线。关于 今后一个历史时期我国所面临的历史任务，十七大报告提出了“五化”， 即工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化。过去几年中，学术界对于 我国目前究竟是处于“重化工”阶段，应该优先发展“重化工”，还是 应该将信息化作为“覆盖现代化全局的战略举措”，“以信息化带动工业 化”，有着不少的争论。“五化并举”的提出，事实上对这些争论做了一 个结论，进一步确立了信息化在我国现代化进程中的战略地位。 胡锦涛总书记在党的十七大报告中还提出：“发展现代产业体系， 大力推进信息化与工业化融合，促进工业由大变强，振兴装备制造业， 淘汰落后生产能力”。这里提出的信息化与工业化“两化融合”，深刻 地阐明了信息化与工业化相互促进、相互依存、相互融合的辩证关系， 说明了信息化与工业化融合的目标何在。“两化融合”不仅说明了今后 一个历史时期我国信息化的战略重点之所在；而且，也标志着我国的信 息化推进开始向着信息化的核心领域进军。 人类文明发展的历程：农业化、工业化、信息化 关于“两化融合”，政、研、学、企各界都有很多的讨论。关于信 145 146 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 息化与工业化的关系，工业化与信息化的先后顺序，有很多的争论。实 动了第三产业的产业化，如金融业、保险业、运输业、教育业、零售业 际上，认识“两化融合”，既需要认识信息化，也需要认识工业化，更 （如沃尔玛、家乐福等）、饮食业（如麦当劳、肯德鸡等）等都向着产 需要从人类文明发展的历程来理解其各自在人类文明发展史上的地位和 业化的方向发展。显然，人类社会不会再回到“自给自足”的农业时 作用，才有可能构造一个理解和认识“两化融合”的理论框架。 代，“货物和服务的商业性生产”永远不会结束。因此，工业化，或者 人类文明发展的历程可以用“三化”来概括，即：农业化、工业 化、信息化[1]。 更准确地说，产业化也不会结束。只是随着科学技术的进步，工业化被 不断地注入了新的内涵，工业化的水平也不断提高。信息化使工业化向 旧石器时代的人之所以能成为人，是因为他们学会了说话、制作 着数字化、智能化、网络化的方向发展。专业分工走向全球化；产业活 工具和使用火。随后的农业革命是一个漫长的历史过程（公元前9000年 动中的各种业务流程也逐步走向全球化；传统的大规模生产走向客户化 至公元前1500年），使人类由靠“采集食物、捕猎动物”为生走向以 的规模生产，人类进入了信息化的工业化时代。 “栽培植物、畜养动物”为生，人类文明开始了“农业化”的进程。农 1946年第一台电子数字计算机(ENIAC)的发明开始了当代的信息革 业革命发生以后，动植物的驯化或者说农业化，就一直是人类社会的一 命；1971年第一个微处理芯片(Intel 4004)的发明，强化和加速了这场 个永恒的主题。“民以食为天”，农业化不会结束，人类不会放弃农业 信息革命。就本质而言，当代的信息革命是一场关于人类信息和知识的 生产，再回到原始社会，依靠大自然的施舍，靠捕捉小动物、采集食物 生产、传播和利用的一场革命。人类文明由此开始了“信息化”的进 为生，这是毫无疑问的。只是随着科学技术的进步，农业化被注入了新 程。农业化解决人类的生存问题；工业化提高了人类的生活品质。二者 的内涵，农业化的水平不断提高。工业化使农业实现了产业化，诞生了 的贡献都是实现了人类的自然力，即体力的延伸。信息化利用现代信息 现代农业。专业化、机械化、自动化、化学化等成为现代化大农业的特 技术解决信息和知识的规模生产问题。理论上，人类的一切逻辑思维活 征。农业化的水平不断提高。信息革命则为现代农业和农业化的发展揭 动都可以“计算机化”。因此，信息化延伸的是人类自然力中的“脑 开了新的一页。数字化、智能化、网络化成为信息化的农业的主要特 力”。一般情况下，“人算不如机算”。人类社会的方方面面无处不用 征，更使农业向着高新技术产业的方向发展。 “脑”，信息化也就无处不在。这正是信息化的生命力之所在。信息化 1775年前后蒸汽机的发明开始了人类文明史上的工业革命。工业 既改造农业化，也改造工业化。换言之，信息化既与工业化融合，也与 革命的结果使人类由自给自足的小农经济走向以“货物和服务的商业性 农业化融合。信息化也不会结束，因为人类社会“信息和知识的生产、 生产”为中心的工业经济，人类文明从而开始了“工业化”的进程。工 传播和利用”永远不会结束。随着科学技术的进步，人类信息和知识生 业化的本质是“产业化”。工业革命不仅导致了第二产业的产业化，也 产的手段会不断创新，信息化也会被不断地注入新的内涵。 有力地促进了第一产业的农、林、牧、副、渔业等的产业化，专业化、 从人类文明发展的历程来看，农业化、工业化、信息化不是相互排 机械化、自动化、化学化等成为工业化的大农业的特征；工业革命还推 斥、“有你无他”的发展过程；也不是一先一后、互相“断代”，“你 147 148 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 方唱罢我登场”的关系，而是一个相互渗透、相互融合的过程。不是工 商业性生产”过程中，人类不断地发明和引进先进的科学和技术，提高 业化了农业化就结束了、信息化了工业化就结束了；不是工业化了就不 货物和服务的商业性生产的劳动生产率。当然，工业化带来的不仅仅是 要农业化了、信息化了就不要工业化了。三者并不彼此对立。农业化也 劳动生产率的提高，更带来了经济、政治、社会、文化、军事等各个方 好、工业化也好、信息化也好，都是一个渐进的、发展的，由表及里、 面的巨大变革。 由浅入深的过程；促进他们的相互融合，就是人类文明发展的永恒的主 题。事实上，“三化”是人类文明发展的三条平行前进的轨迹。 1775年前后蒸汽机的发明，使人类文明进入了一个工业化的时代。 但是，那个时候的工业化是第一代的工业化，即机械化的工业化，以机 “三化”对人类文明的发展有卓越的贡献。农业化导致了以农业 器产生的机械力代替人和家畜的自然力为主要特征。十九世纪上半叶电 （第一产业）为主体的农业社会的建立；工业化导致了以制造业（第二 的发明和下半叶电动机和发电机的发明，不仅解决了能量的转换和远距 产业）为主体的工业社会的建立；信息化将建立一个以服务业（第三产 离传送问题，为产业的发展提供了新的能源；同时，也解决了机械能和 业）为主体的信息社会。当然，这个服务业与农业社会和工业社会中的 电能之间的转换问题，从而开启了电气化的工业化时代，即第二代的 服务业的最大区别在于：它是以计算机和网络技术为基础的、以信息和 工业化。列宁在1920年曾提出“共产主义等于苏维埃政权加全国电气 知识的生产、传播和利用为内涵的现代服务业。因此，可以说，信息化 化”，由此可见当时电气化对于工业化和人类经济、社会生活的重大 将建立的是一个以现代服务业为主体的信息社会 影响。 就我国的国家信息化和“两化融合”而言，信息化不仅改造第二产 20世纪30、40年代，武器系统，如火炮、雷达、飞机、鱼雷等发 业，也将对第一产业和第三产业进行革命性的改造，并导致我国经济和社 展的需求，使自动化技术得到了快速的发展，工业化进入了第三代，即 会的转型。国家信息化不仅涉及经济领域，涉及两化融合，更涉及政治、 自动化的工业化。1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德首先提 社会、文化、军事、科技等领域，全方位、全覆盖。这是没有疑义的。但 出用“自动化”一词来描述发动机汽缸的自动传送和加工过程的自动操 是，我们不能不看到，国家信息化最重要的任务仍然是对于第二产业的改 作。1952年J.迪博尔德的《自动化》一书出版﹐他认为“自动化是分 造。因为，只有实现了对第二产业的改造，才能更好地支撑对第一和第三 析、组织和控制生产过程的手段”[2]。20世纪50年代以后，自动控制作为 产业的改造；也只有实现了这种改造，才有可能在这个改造的过程中，引 提高生产率的一种重要手段在机械制造、石油、化工、冶金等行业开始 发政治、社会、军事、科技、文化等其它领域的重大变革。 广泛地应用，使自动化的工业化成为现代化的一个重要标志。 1971年微处理芯片的发明，导致工业化进入了它的第四代，以数 工业化：一个不断发展的概念 字化为基本特征，走向智能化和网络化的工业化。从那时起，各种各样 工业化是一个动态的、不断发展的过程。随着科学与技术革命的发 的、数以亿计的微处理芯片和应用系统开始嵌入各种制造设备。1990年 展，工业化的内涵也在不断地发生变化。因为，在这个“货物和服务的 代以后，随着互联网的快速发展和迅速普及，计算机网络又将各种制造 149 150 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 设备联为一体，使生产过程不仅自动化，而且数字化、智能化、网络 （just-in-time）”制造，而装配起来却没有任何困难和问题。现在， 化。其中，典型的代表是数字控制机床的出现。早在1952年，即商用电 一辆百万元以上的宝马汽车，其中电子产品的价值在70%以上，含有100 子计算机问世的第二年，美国柏森斯公司就以电子管元件为基础，设计 个以上的微处理芯片。诸如此类的例子不胜枚举，足以说明什么是信息 了数控装置，试制了第一台三坐标数控铣床，虽然体积庞大，价格昂 化的工业化。 贵，却开辟了一个数字控制的新时代。1974年，也就是Intel公司第一 从工业化的发展历程不难看出，传统工业化意义上的机械化、电气 个微处理芯片问世的第三年，第五代使用微处理芯片和半导体存储器的 化、自动化，与信息化意义下的数字化、智能化和网络化，不是相互排 计算机数控装置研制成功。随后，由于微电子技术、计算机技术、软件 斥、“有你无他”的发展过程，而是一个相互渗透、相互融合的过程。 技术、网络技术及其他新技术的发展，各种数字控制机床的性能逐步提 数字化、智能化和网络化是建立在机械化、电气化、自动化的基础之上 高，品种和加工范围不断扩大，不仅催生了许多的新的生产和制造技 的，而机械化、电气化、自动化也需要通过数字化、智能化和网络化再 术，而且对智能化和网络化的第四代工业化的形成和发展产生了革命性 提升到一个新的水平。没有数字化、智能化和网络化，就不可能淘汰落 的影响。 后生产能力和振兴装备制造业；没有信息化与工业化的融合，促进工业 20世纪80年代初，IBM开始应用计算机辅助设计（CAD）技术于产品 由大变强也不可能实现。而且，唯有大力推进信息化与工业化融合，才 设计。之后，计算技术对传统的自动化技术进行了全面的数字化改造， 有可能促进我国信息化的新兴产业的发展，加快形成和发展我国的现代 使产品研发、设计、生产、测试、供销等各个环节实现智能化和网络 产业体系。 化，使信息化与工业化的融合进入了一个全新的发展时期，工业化的内 应该看到，信息化与工业化所形成的新的生产力，在性质上有所 涵也发生了革命性的变化。现代信息技术向制造业的全面渗透，不仅促 不同。工业革命所形成的新的生产力，例如机器制造业、钢铁、能源、 进了制造业的全球化，实现了许多新的、复杂的生产技术，如“及时生 材料、交通等等，在很大程度上是物质的、有形的、可见的；而信息革 产”、“全面质量控制”、“无库存生产”、“无废料生产”等等，而 命所形成的新的生产力，如信息的采集、处理和传送能力，各种软件， 且，通过计算机集成制造技术将企业和企业集团中各个生产和管理节点 各种信息和知识的生产、传播和利用的工具，则在很大程度上是非物质 上的计算机连接在一起，构造成了一个集成化的、可以覆盖全球的智能 的、无形的、（似乎）是不可见的。由于这两种生产力完全不同的特 化和网络化制造系统。 征，人们往往容易将二者对立起来，或以前者否定后者，或以后者否定 信息化使工业时代的“蓝图”和“图纸”的概念消逝。即便是最先 前者，孰先孰后，争论不休。从工业化的发展历程不难看出，这种争论 进的B-2轰炸机或F-22战斗机，在设计中也没有一张蓝图或是图纸。所有 化是没有意义的，是对于工业化的实质和发展进程缺乏了解的结果。今 的设计、制造说明和生产记录都在电子文件之中，通过网络实现共享。 天，中国要实现的工业化，一定是信息化的工业化。离开了信息化的工 数以亿计的零件可以在世界各地以各种各样的精度和要求实现“准时 业化，一定是一个以“高投入、高消耗、高污染、难循环、低效率”为 151 152 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 特征的粗放的、传统的工业化。这样的工业化道路，今天的中国还走得 第三产业的改造。在第二产业中，制造业，特别是装备制造业，是整个 下去吗？ 国民经济的“脊梁”，极为重要。因为，国民经济各个产业部门的工业 事实上，工业革命所形成的产业优势是一种硬优势，而信息革命所 化和信息化都离不开制造业，特别是装备制造业的支持。马克思说过， 形成的产业优势是一种软优势。两种优势缺一不可。软优势必须附着在 “大工业必须掌握它特有的生产资料，即机器本身，必须用机器来生产 硬优势上，才能显示出其意义和价值，而没有软优势的硬优势，只是一 机器”。根据霍夫曼（Waltber G. Hoffmann）的工业结构四阶段理论 堆没有竞争力可言的废铜烂铁。因此，争论哪一种优势更重要也是没有 [3] 意义的。在信息时代，两种优势缺一不可。推进“两化融合”不仅要发 乃至整个产业结构的水平就越高。显然，提高装备制造业的水平是提高 展软优势，也要同时发展硬优势。 我国工业化水平的关键。 ，资本品工业的规模越发展，消费品工业的相对比重就越小，工业结构 美国是世界上信息化最为先进的国家，同时，也仍然是世界制造 “两化融合”的战略目标 业的第一大国。当代先进制造业的代表，航天、航空工业，微电子、计 我国“两化融合”的战略目标有三个：1、对传统产业进行信息化改 算机、软件、通信设备制造业等的“龙头老大”仍然是美国。如果没有 造，实现传统产业的升级换代；2、发展信息化的新兴产业，形成信息时 全球最先进的制造业，美国也不可能在信息革命中遥遥领先世界各国。 代的经济体系和产业结构； 3、掌握两化融合的核心技术，为国民经济 2006年，美国、日本、西欧、中国各占世界制造业的份额为25.5%、 各产业部门的后续发展提供技术支撑。其中，关注信息化的新兴产业的 13.9%、26.1%、和12.1%。美国仍拥有全球最先进的制造业。2007年， 发展极为重要。因为，没有新兴产业的发展，就无法吸收“两化融合” 美国制造业产量创历史最高记录；而且，劳动生产率还较2000年提升了 所带来的大量工业剩余劳动力。除了信息技术产业，即微电子、计算 25%。显然，对于我国制造业的水平不能估计过高，感觉太好，自以为是 机、电信设备、软件，及各种数字化的家用电器产业之外，以计算机和 制造业的“大国”。有人估计，2020年，中国占世界制造业的份额有望 网络技术为基础的，以信息和知识的生产、传播和利用为内涵的现代服 升至22.4%，首次超过美国的22.2%；而2024年西欧将降至19%，日本将降 务业在信息化的新兴产业中占有极为重要的地位，具有极为广阔的发展 至8.6%。然而，占多大比例固然重要，但更重要的是必须拥有先进的、 前景，特别值得予以关注。不难看出，只有通过“两化融合”，实现上 具有自主知识产权的制造业，必须掌握先进制造业的许多核心技术。 述三个目标，才有可能最终达到发展和形成我国现代产业体系的目的。 制造业是我国国民经济的支柱之一。早在2002年，我国制造业增加 虽然，信息化不仅改造第二产业，而且，也将对第一产业和第三 值已达3亿6000万元，占当年GDP的35.75%，全部工业的79.69%。我国已 产业进行革命性的改造。但是，在大力推进信息化、研究信息化与工业 是世界制造大国，工业增加值居世界第四位，约为美国的1/4、日本的 化融合的同时，我们不能不看到，最重要的问题仍然是对于第二产业的 1/2，与德国接近。但是，我国还不是制造强国，装备制造业发展严重滞 改造。因为，只有实现了对第二产业的改造，才能更好地支撑对第一和 后。中国的制造业大部分是发达国家制造业转移的结果，劳动密集型居 153 154 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 多，有自主知识产权的先进制造业较少。作为代表国家核心竞争力的、 化工、石化、机械、纺织等行业都迫切需要运用现代科学技术和信息化 当代最重要的先进生产力之一，我国的装备制造业工业增加值占制造业 进行彻底地改造。这种改造，除了大量采用包括信息技术在内的新技 的比重仅1/4强，比发达国家低10个百分点。国民经济和高技术产业发展 术，别无出路。 所需的装备已形成依赖进口的局面。近几年来进口的装备制造业产品每 因此，利用信息化手段提高企业的劳动生产率是一个紧迫的问题。 年均在1000亿美元上下，约占全国外贸进口总额的一半。因此，装备制 解决低效率问题的办法，就是要提高企业，特别是装备制造企业生产装 造业信息化不仅是两化融合的战略重点，也是两化融合的难点。 备和生产过程的科技含量，特别是信息技术的含量。就我国目前的情况 为了实现信息化与工业化的融合，我国需要大力发展信息化的装备 制造业。其中，有的可能是对原有的工业化时代的装备进行信息化的改 来看，机械、电力、钢铁、有色、建材、化工、石化、纺织、造纸、食 品等是需要重点研究的十个行业。 造，如大量使用数控机床和各种智能机器人；有的则可能需要“重起炉 利用信息技术提高企业的研发和设计能力，提高产品的智能化水 灶”，从改造产业基础的研究与开发起步。对国民经济各行各业的生产 平，是提高企业竞争力非常重要的一环。这一点已经受到了广泛的重 装备在机械化、电气化、自动化的基础上进行数字化、智能化和网络化 视，我国很多企业已经开始使用三维CAD和各种可视化技术于产品的研发 的改造，是实现信息化与工业化融合，提升传统产业的现代化水平和竞 和设计。利用各种嵌入式的系统和软件对企业产品进行智能化的改造， 争力的关键。 提高企业产品的信息技术含量，不仅可以大大地提高产品的科技含量， 在明确“两化融合”的战略目标和战略重点的同时，也需要从我国 当前面临的实际问题及紧迫需求出发，关注国民经济和社会发展中的重 点问题。 1、提高企业的劳动生产率和竞争力 而且可以大大地增加产品的附加价值，因而对于增加企业的市场竞争 力，极为重要。 2、信息化促进节能降耗、减污减排 与世界先进水平相比，我国单位产出的能耗和资源消耗水平明显偏 20世纪90年代，由计算机辅助制造、计算机集成制造和柔性制造系 高。火电供电煤耗比国际先进水平高22.5%、大中型钢铁企业吨钢可比能 统结合在一起的智能化生产系统，将新产品设计的速度加快了16倍，而 耗高21%，水泥综合能耗高45%，乙烯综合能耗高31%，机动车百公里油耗 产品更改和更新的速度则提高了数百倍。我国由于既没有完成工业化， 比欧洲高25%，比日本高20%，比美国高10%。钢铁行业的单位耗能最高； 信息化努力的时间也不长，劳动生产率仍然相当低。剔除农业人口多的 其后，是煤气生产和供应、石油加工、化学工业、有色、造纸、电力、 因素，我国第二产业的全员劳动生产率只相当于美国的1/30、日本的 食品。我国石化、电力、钢铁、有色、建材、化工、纺织主要产品单位 1/18、法国的1/16、德国的1/12和韩国的1/7。解决我国粗放型经济增 能耗平均比国际先进水平高出40%。因此，这7个行业是信息化节能降耗 长“高投入、高消耗、高污染、低效率”的途经无一不指向现代科学技 研究的重点行业。 术，特别是信息技术的应用。我国的电力、钢铁、煤炭、有色、建材、 155 我国废弃物排放水平大大高于发达国家。每增加单位GDP的废水排放 156 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 量比发达国家高4倍；单位工业产值产生的固体废弃物比发达国家高10多 4、发展生产性服务业 倍。2003年我国工业和生活废水排放总量453亿吨，其中，化学需氧量排 发展面向第一、二、三产业的生产性服务业近年来已经受到了广泛 放1348万吨，居世界第一；二氧化硫排放量2120万吨，居世界第一；二 的重视。推动生产性服务业的发展是推进“两化融合”的，一个 “一 氧化碳年排放量仅次于美国，居世界第二。目前，我国工业固体废弃物 石二鸟”的战略举措。因为，它既可以加快大、中、小企业“两化融 年产生量约10亿吨。从行业来看，冶金有机污染物的排放占18.8%，化工 合”的进程，又可以加快新兴产业，及现代信息服务业的发展。研究表 占13.2%，造纸占12.5%，食品和饮料业占30.1%，纺织业占15.3%。上述5 明，大企业对于推进“两化融合”的战略咨询和战略管理具有极大的需 个行业污染物排放接近90%，是需要关注的重点行业。 求；中、小企业则亟需涉及“两化融合”方方面面，包括产品设计、生 有研究表明，如果将信息通信技术充分用于节能降耗、减污减排， 可以在2020年使全球温室气体排放量减少15%，所节约能源的总价值近 产过程及企业管理在内的各种外包性服务。这些，都属于生产性服务业 的范畴。 9000亿美元。虽然按目前的趋势发展，信息通信产业排放的温室气体占 信息时代的生产性服务业在本质上就是以计算机和网络技术为基 全球总排放量的比例可能由现在的2%增加至2020年的约4%，但如果将信 础的，以信息和知识的生产、传播和利用为内涵的，面向各种生产活动 息通信技术充分应用于各行业的节能减排，则到2020年全球温室气体的 的现代服务业。没有“两化融合”的推进，不会有这种生产性服务的需 年排放量有望减少15%，即78亿吨二氧化碳。 求，也就不会有规模化的生产性服务业的诞生。对于政府而言，应该在 3、发展现代物流 看到这种需求产生之时，适时地采取有力的政策措施，扶持和推动生产 物流业约占生产性服务业的18%，是服务业的重要支柱产业；物流业 性服务业企业的成长和发展。应该看到，生产性服务业的发展和壮大， 增加6%，可以带动服务业提高一个百分点。制造业物流大约占我国物流 不是一般性号召的结果，只有在“两化融合”推进中，在政府的扶持和 总量的86.7%。因此，研究我国的物流问题，关键在于提高工业物流的现 推动之下，才有可能较快发展。生产性服务业的发展对我国产业结构的 代化和信息化水平。我国制造业从原材料到完成加工的时间大约只占全 调整和增长方式的转变，对解决两化融合进程中产生的剩余劳动力的就 部生产时间的10%，而包装、仓储、运输的时间却要占到90%。因此，提 业问题具有巨大意义，非常值得重视。 高工业物流的现代化水平是“两化融合”必须关注的一个重要方面。 最后，值得一提的是，能够使传统工业化意义下的机械化、电气 有研究表明，全球实现物流业的节能化,有望在2020年减少15.2亿吨 化、自动化的生产装备具备数字化、智能化、网络化特征的核心技术， 二氧化碳排放，而所节约能源的价值可达3266亿美元。在欧洲，估计物 就是微电子技术和工业软件技术。没有工业软件就不可能在工业化的硬 流业在2002年至2020年间将增长23%，而借助信息通信技术提高货物运 优势的基础上形成信息化的软优势，也就没有两化的融合。因此，推进 输和存储过程中的能源使用效率，欧洲可以减少二氧化碳排放量约2.25 “两化融合”，嵌入式系统和工业软件扮演着极为重要的角色。促进我 亿吨。 国嵌入式系统和工业软件的发展，不仅可以作为“两化融合”的切入 157 158 中国科学院信息化发展报告 2009 点，也是促进我国信息产业调整升级的切入点。 嵌入式系统及其软件（嵌入式软件）在各种工业产品、生产装备 专 家 论 坛 国家科学数据共享发展思考 和过程控制系统中的应用极为广泛，不仅使企业的产品，而且使企业的 生产装备、生产流程具备数字化、智能化和网络化的特征，因而是促进 孙九林 王卷乐 “两化融合”极为重要的技术手段之一。工业软件指的是专门为工业 部门所使用的软件，而不包括一般的通用计算机所使用的通用软件， 如计算机操作系统、中间件、通信软件、通用数据库系统、以及办公 科学数据是科技创新活动的重要基础，同时也是科研成果的重要组 软件等等。工业软件从产品研发、设计、生产、流通、管理等不同方 成部分。人类从最初的“认识和了解自然”到“人与自然和谐相处”的 面，实现生产和管理过程的智能化、网络化控制。如各种计算机辅助设 发展过程中，始终在通过采集和获取大量的科学数据开展研究活动，并 计（CAD）、辅助制造（CAM）、辅助工艺流程（CAE）、辅助生产计划 在研究过程中不断积累和丰富科学数据。随着信息技术的发展，当前科 （CAPP）、产品数据管理（PDM）等等，都是非常重要的工业软件。嵌入 学数据采集和累积的速度和规模已经超越了历史上的任何时期。例如， 式软件也可以算作一类工业软件。显然，工业软件不同于一般的通用计 在地球科学领域已经开始建立全球对地观测系统（GEOSS），通过这些多 算机软件，有其自身的功能需求和行业特征。大力发展工业软件并不否 平台、多通道的传感器可以获取海量的遥感数据，并且这些数据资源具 定通用的操作系统、通用应用软件、中间件等其他软件的重要性，而是 有持续增长的特点。 从“两化融合”的需求出发，充分认识这类具有特殊功能的工业软件的 长期积累的科学数据是国家科技创新体系的根基。如何加强国家科 重要性。没有发达的嵌入式系统和工业软件产业，我们永远不会拥有自 学数据的采集、管理、共享和利用一直是世界各国关注的热点。例如， 己先进的、信息化的装备制造业和其它产业。 国际科学联合会（International Council for Science，ICSU）曾先 后于1956年成立世界天文与地球物理服务联合会（The Federation of Astronomical and Geophysical Data Analysis Services，FAGS）、 参考文献 1957年成立世界数据中心（World Data Center，WDC）、1966年成立科技 数据委员会（The Committee on Data for Science and Technology， [1] 周宏仁.信息化论. 北京：人民出版社，2008年8月. CODATA）等科学数据管理与共享的组织机构来促进数据共享，与此同时 [2] 万百五,凌维候.自动化技术史.中国大百科全书，2006年3月. 世界上许多国家纷纷制定有关数据共享的政策和相应的数据共享措施， [3] 霍夫曼.工业化的阶段和类型.1931年. 以推进本国科学数据的共享和应用。我国科技界的有识之士也在上世纪 80年代呼吁开展科学数据共享。经过多年的调研、酝酿和准备，国家科 159 160 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 技部于2002年正式启动了科学数据共享工程，并从构建国家科技创新体 例如，作为世界上科学数据拥有量最多的国家，美国就把科学数据视为 系的战略高度支持该工程建设，2004年纳入到《2004－2010年国家科技 决定国家科技竞争力的重要战略资源。美国国家基金会（NSF）在《面 基础条件平台建设纲要》，成为国家中长期科技发展规划中的一项重要 向21世纪科学发现的信息化基础设施》报告中，明确指出“在未来，美 内容。 国科学和工程上的国际领先地位将越来越取决于在数字化科学数据的优 本文就是在世界和我国科学数据共享的这一时代背景下，结合我们 势上，取决于通过成熟的数据挖掘、集成、分析和可视化工具将其转换 参与“国家科学数据共享工程”建设活动和主持“地球系统科学数据共 为信息和知识的能力。”据此，NSF制定了2006-2010年在科学数据方面 享网”研究与实践的一些体会，谈谈我国科学数据共享的发展。 的发展目标：形成一个开放、扩展和不断完善的国家数字化科学数据框 架，成为国家信息化基础设施（Cyber infrastructure）的有机部分。 科学数据共享受到全球各国的高度重视 物质、能量和信息被认为是21世纪人类发展的三大战略资源。科 学数据是信息资源的重要内涵，长期采集和积累的科学数据已经成为支 2. 科学数据共享是科学研究信息化的必备条件 我国有许多相关文件都对我国信息资源共享和开发利用进行了阐 述。诸如， 撑国家创新发展的珍贵资产和战略资源。当前许多国家已经从国家层面 2002年初，信息产业部吕新奎副部长主编出版了《中国信息化》一 认识到科学数据的重要性，构建了包括数据共享政策在内的数据共享环 书，他在该书中指出：信息化建设过程中，关键是资源共享，特别是要 境，最大限度地通过数据共享促进国家科技创新，提高本国的科技竞争 在全社会实现信息和知识的共享，共享程度越高，信息和知识作为生产 力。 要素的价值越高，解放和提高生产力的能力越大；在共享过程中，社会 1. 从战略资源的高度认识科学数据 生产过程的智能化程度大大提高，知识和智能成为提升价值的第一生产 人类社会发展的一条重要规律，就是不断地开发利用对社会向前 要素，社会生产力最大限度地得到提高。 发展有利的一切资源。随着技术不断进步和应用，人类对资源的开发利 2004年底，中央办公厅和国务院办公厅联合发文，提出了“关于 用不断向广度和深度发展。在奴隶社会，奴隶主把奴隶当成资源进行掠 加强信息资源开发利用工作的若干意见”，指出：信息资源作为生产要 夺；在封建社会，地主看重的是土地资源；在资本主义社会，资本家看 素、无形资产和社会财富，与能源、材料资源同等重要，在经济社会资 重的是资本；在目前的信息社会，信息资源就成为社会争夺的重要战略 源结构中具有不可替代的地位，已成为经济全球化背景下国际竞争的一 资源。今天我们研究和认识信息资源，就是从信息资源的特点出发，去 个重点。加强信息资源开发利用、提高开发利用水平、是落实科学发展 开发利用，使之更好的为信息化社会做贡献。进入21世纪，信息资源已 观、推动经济社会全面发展的重要途径，是增强我国综合国力和国际竞 成为21世纪信息社会的核心资源。 争力的必然选择。 世界上许多发达国家都意识到科学数据作为战略资源的重要性。 161 2006年5月中办、国办印发《2006-2020年信息化发展战略》指出： 162 中国科学院信息化发展报告 2009 “信息化是充分利用信息技术，开发利用信息资源，促进信息交流和知 专 家 论 坛 展，促进更多的原始性创新成果。 识共享，提高经济增长质量，推动经济社会发展转型的历史进程”。提 出了我国信息化发展的战略重点有九项，“加强信息资源的开发利用” 美国科学数据共享的做法及对我们的启示 是发展战略重点的第六项，其任务是：建立和完善信息资源开发利用体 二十世纪七十年代以来，美国信息化的发展速度加快，由于信息资 系及加强全社会信息资源管理。充分发挥信息资源开发利用对节约资 源可以直接或间接地给信息拥有者带来各种效益。因此，个人、团体、 源、能源和提高效益的作用，发挥信息流对人员流、物质流和资金流的 单位和行业从事数据积累和信息应用的行为迅速发展起来。如何将越来 引导作用，促进经济增长方式的转变和资源节约型社会的建设。 越多的数据信息资源在全社会流动起来，最大限度地发挥数据信息作为 国家提出的信息化战略把信息（数据）资源开发利用和共享作为核 资源的作用，同时规范信息数据在管理和社会流动中的行为，成为美国 心内容和任务。在国家科研信息化环境的构建中，“数据共享”贯彻在 政府当时必须面对，并做出抉择的问题。后来他们做出了一系列的决策 整个信息化环境中，没有数据共享，根本无法实现信息化条件下的协同 和行动，使数据信息资源在国家经济发展中发挥了重要作用。 工作。可见，数据共享是科研信息化的必备条件，是科研信息化的核心 1. “信息自由法”和“版权法” 内容。 1986年对过去的“信息自由法”做了强制性和程序性修改，强调 3. 新的科学机遇来自于越来越有效的数据组织共享和利用 “保护公民使用信息的权利”，使联邦政府信息发挥最大效益。美国20 海量增长和持续积累的科学数据是科学研究活动的重要基础。单个 世纪70年代的“版权法”，强调“保护信息拥有人的利益”，以此鼓励 的科学家或研究团队可以利用这些数据探索已知现象，发现未知现象， 人们多投资产生更多的信息。它与“信息自由法”在对于美国联邦政府 揭示隐藏的联系，并从数据信息中发现新的知识。通过对这些数据资源 的信息管理方面的口径是一致的。 的组织管理和共享利用，可以推动科学家群体的共同认识，从而创造或 2. “完全与开放”的数据信息共享政策 迎来更多新的科学机遇。 20世纪90年代初美国提出了“完全与开放”的数据信息共享政策， 科学数据是原始性创新的原料和基础，只有让这些原料和基础有 作为美国联邦政府在信息时代的一项基本国策。“信息自由法”和“版 效管理组织和流动，才能让更多的科学家在数据流动升值的每个环节中 权法”为“完全与开放”的数据信息共享政策奠定了法律基础。其目标 发挥个人的才华，让“数据—信息—知识—智慧”这一循环递进过程中 是：联邦政府统筹规划国家的数据信息资源的管理，充分发挥各个部门 产生新的原始性创新成果。从整个科学发展的历史来看，大量科学创新 的作用，利用行政、财政、政策和法规全面推进数据信息共享工作，通 也都是在前人积累数据的基础上产生的。科学数据的急剧增长及其集成 过数据信息的充分流动和应用激励美国经济的发展，确保美国在21世纪 和共享将不仅对科学研究能力的提高、新的科学方法的产生、研究成果 信息时代处于世界领先地位。 向产品和服务的转化发挥重要的作用，而且可以引导科学研究的深度发 163 3. “完全与开放”数据信息共享政策的落实 164 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 建设国家级科学数据中心群是美国实现国家信息（数据）长期管理 最核心的数据信息开发利用上，选择了一条与市场运作方式相“背离” 与共享服务的切入点。为此，美国政府同时开展了三个方面的工作：中 的“完全、开放与无偿共享”的道路，并且得到成功实施，这对我国开 心群建设、预算投资和政策法规建设。 展科学数据共享有重要启示。 美国在1993-2001年间平均年投入2.2亿美元，支持由美国国家航空 首先，美国人把数据信息资源的特征研究的很透，并找到了开发利 航天局（NASA）主持的“分布式、活动的数据中心群”项目，建立了庞 用最好的途径，即对科学数据所潜在的科学价值、社会价值和经济价值 大的科学数据中心体系，包括13个学科性的世界数据中心和9个国家数据 进行挖掘、开发和增值。 中心。在此基础上，美国在更大范围内启动了由美国总统协调的“全球 变化数据和信息系统”项目。它标志着美国数据信息共享从打基础阶段 走向了全面推进阶段。 第二，认识到科学数据价值实现的根本途径不是发生在数据信息本 身的交易中，而是在数据信息流动和广泛应用过程中。 第三，美国政府提供政策和经费保障，使数据信息中心群成为国家 4. 美国“完全与开放”数据信息共享政策和效益分析 信息生产和服务基地，保障数据信息供给不断，利用网络把数据和信息 “完全与开放”数据信息共享政策在美国已经成为根深蒂固、深入 最便捷、及时地送到科学家、政府职员、公司职员、学校师生以及所有 人心、不可动摇的基本国策。例如，在科学研究领域，美国从政府高层 做起下决心在科学研究项目的起步阶段就要把研究方向引导到以科学数 据为坚实基础的轨道上来。 公民的桌上、家里，把全社会都带进了信息化时代。 第四，美国的数据共享让每一位公民在数据流通的各个环节上发挥 才华，让民众把数据信息流动过程中和应用过程中的各种价值充分挖掘 美国实行“完全与开放”数据信息共享政策带来了丰厚的回报，不 出来，国家为他们才华的发挥和价值的挖掘带好路，服务好、创造好环 仅促进了美国的科学研究，而且极大地刺激了美国经济的发展。1991- 境。国家利用税收制度收回资金，达到国富民强，这就是美国联邦政府 1995年间美国平均每年经济增长率为1.6%，1995-1999年间，平均每年经 选择的数据信息共享的“大循环”道路。该思路在利益分配上的基本点 济增长率为2.7%。在“完全与开放”的数据信息共享政策实施后的十年 就是让全社会受益，让整个国家受益。 间，后五年比前五年平均每年多增长1.1个百分点。据美国经济学家的计 6. 美国的“完全与开放”政策在国际上也产生了很大影响 算，其中0.2个百分点来自于计算机和半导体硬件的改进。0.5个百分点 在美国的“完全与开放”政策影响下，欧盟在2002年发表“布加勒 则是由于数据信息的传输和应用产生的效益。同时，在社会效益上，由 斯特”宣言，提出了：欧盟对公共科学数据、公共当局持有的信息开放 于政府数据和信息向公众开放，政府与公众之间在很多问题上不断得到 共享的公益性、共享原则和指导思想。2004年有30多个国家认识到数据 共识，促进了民众对政府决策的支持和拥护。 信息的价值应在流动中实现。因此，他们联合承诺建立公共财政资助产 5. 美国实行“完全与开放”数据信息共享的启示 美国是一个资本主义与市场经济起主导作用的国家，却在信息时代 165 生的数字化的数据和信息的公共访问机制。 美国自身也通过数据共享直接受益，这影响到了其后续科学政策 166 中国科学院信息化发展报告 2009 专 家 论 坛 和规划的制定。正如本文开篇所提到的，美国国家基金会（NSF）在 研究过程和结果中产生的，以及为支持科学研究而通过观测、监测、试 2006~2010年规划中指出，美国在未来科学和工程上的国际领先地位将越 验等站点采集的科学数据（以下简称研究型数据）。 来越取决于其在科学数据上的优势，以及将这些数据转化为信息和知识 的能力。 在行业部门领域，科学数据共享工程先后启动并持续支持了气象、 地震、海洋、水文水资源、测绘、国土等领域的数据共享，促进了国家 行业部门长期布局的监测、观测基础科学数据资源的整合和共享。 国内科学数据共享主要进展及面临的问题 中国作为一个数据大国，拥有丰富的科学数据资源，但科学数据资 源的共享程度较低。要从数据资源大国走向数据资源强国，形成强大的 在科学研究领域，科学数据共享工程先后启动了农业、林业、地球 系统科学、医药卫生、先进制造等领域中的科学研究数据资源共享，促 进了我国科研机构长期积累的科学研究数据资源的整合和共享。 数据资源价值挖掘使用能力，并转化为强大的科技竞争实力，必须最大 截至2008年6月底，可共享数据资源总量超过35.5TB，在科学数据共 程度地解决科学数据共享问题。为此我国于2002年启动了科学数据共享 享平台上形成了3616个可供共享的数据库。共享的科学数据资源涵盖我 工程，并于2004年纳入国家科技基础条件平台建设，从国家层面全面推 国三分之一左右的公益性、基础性科学数据种类，整合盘活了超过250亿 进了科学数据共享。 元的国家投入的科技数据资源。 1. 我国科学数据共享的主要进展 （2）建立和完善了科学数据共享工程的政策法规和标准规范环境 科学数据共享工程在2004年制订了《科学数据共享工程规划》，确 在国家法律法规层面，将科技资源和信息资源共享纳入《科学技术 定了总体目标：到2010年，在社会需求主导性强的资源环境、农业、人 进步法》，为科学数据共享的实施提供了法律保障，同时开展了《科学 口与健康、基础与前沿、工程技术、区域综合等六大领域，整合集成和 数据共享条例》研究。各试点部门和单位制定了39项行业或领域的科学 抢救300个左右的规模化主体数据库，初步形成40个左右的科学数据中心 数据共享规章制度和办法，如中国气象局以局长令发布《气象资料共享 （网）的格局，并根据基础条件平台规划要求，经过专家论证，确定了 管理办法》等，为科学数据共享的有序推进提供了初步保障。 在2010年前建设的20个重点项目。 （3）面向科技界和社会公众积极开展科学数据共享服务 按照这一总体布局，科学数据共享近年来取得了明显的建设进展。 截止2008年6月底，科学数据共享工程已提供在线数据下载量 据科学数据共享工程专家委员会的总结报告，这些进展主要体现在以下 6.7TB，离线数据服务量16.6TB，吸引注册用户达77,083人，网站总访问 六个方面： 量超过1,700万人次。为1500多个国家科技项目和重大工程提供了基础数 （1）开展行业部门基础科学数据和科研项目数据的整合和共享 据，其中973计划项目/课题220个，863计划项目/课题170个，攻关（支 科学数据资源通常可以分为两大类型，一类是行业部门按照统一的 撑）计划项目/课题426个，以及国家自然科学基金等其它项目/课题756 规范标准长期采集和管理的科学数据；一类是国家各类科技计划项目在 个，为国防军事建设、载人航天工程、国家海洋权益、青藏铁路建设等 167 168 中国科学院信息化发展报告 2009 重大工程建设提供了科学数据支撑。 专 家 论 坛 象、地震、海洋和地质学科中心。然而，国际科联（ICSU）下属的数据 （4）以973计划项目数据汇交为试点，推进研究数据归档管理 委员会认为中国学科中心多年来没有什么作为，并于2004年专门提出要 国家各类科技计划产生了大量科学数据，是重要的基础科学数据资 对中国学科中心进行认证评估。由于中国数据中心，自1999年开始就得 源之一。为解决分散在各单位和科学家手中的国家科技计划项目数据的 到科技部的资助，紧接着又纳入到国家科技条件平台建设（其中五个地 汇交和共享问题，科技部从973计划资源环境领域入手，开展项目数据汇 学领域的学科数据中心于2002年纳入“地球系统科学数据共享网”）， 交试点。这项具有开拓性的工作得到了各项目首席科学家的大力支持。 在数据整合和共享服务上已有很好进展。2005年7月，国际科联的世界数 2008年3月，科技部发文下发了《关于开展国家重点基础研究发展计划资 据中心（WDC）执行委员会组织7位来自美国、德国、法国、日本以及中 源环境领域项目数据汇交工作的通知》，同时颁布了《国家重点基础研 国的著名专家逐一对中国的九个学科中心开展了评估。结果完全出乎他 究发展计划资源环境领域项目数据汇交暂行办法》，成立了973计划资源 们的事先预料，他们不但认为九个中心均符合世界数据中心的要求，而 环境领域项目数据汇交中心，开展资源环境领域所有49个项目数据汇交 且对中国的工作给予了高度的评价。执行委员会主席Ferris Webster教 工作。973计划资源环境领域项目数据汇交工作将为全面开展我国各类科 授认为：“在过去几年，中国在这一领域取得了巨大进步，成绩令人鼓 技计划项目的数据汇交提供示范和经验积累，为推进研究数据归档管理 舞，中国的WDC学科中心完全符合世界数据中心的要求，达到了相应标 起先导作用，在科技界具有深远的影响。 准；中国的成功实践，可以为其它国家在这一领域提供一个可供借鉴的 （5）提升了我国科学数据共享的国际地位 模式；WDC中国中心已有能力在亚洲乃至世界范围内世界数据中心的发展 科学数据共享工程的实施受到国际科技界的关注。2005年开始的中 中发挥更大的领导作用”。 美两国数据共享政策研讨圆桌会议每年举行，合作交流不断。国际科技 （6）数据共享的理念深入人心，培养了一批数据共享人才队伍 数据委员会（CODATA）中国委员会、世界数据中心（WDC）中国中心与科 通过科学数据共享工程近6年的努力，使得“科学数据共享”这一理 学数据共享工程相关领域国际学术交流每年进行。气象、地震、地球系 念从中央到地方、从科学家到社会公众逐步被接受并且深入人心。一个 统科学、医药卫生等试点领域与相关国际组织和美欧等在科学数据资源 典型的例证就是在全球流行的搜索引擎“Google”中搜索“数据共享” 的交换与数据共享交流活动日益活跃。 （2008年12月），有多达100多万个结果页面被检索到，并且这一数字还 通过我国科学数据共享的推进及与国际科学数据组织的合作与交 流，明显提升了我国科学数据共享的国际地位。例如，在科学数据共享 在不断增长。这种发展趋势带来的影响是积极的，在全社会初步形成数 据共享氛围。 工程实施以前，我国在地学数据领域中的国际地位不高。我国曾于1988 科学数据共享的建设和发展过程中，也逐步建立和形成了一批热 年正式加入世界数据中心（WDC）系统并在中国建立了九个学科数据中 衷于科学数据共享的人才队伍。这批人才队伍通过数据共享实践，成为 心，分别是天文、空间、地球物理、冰川冻土、可再生资源与环境、气 数据资源集成与管理、标准规范制定、数据共享平台开发、数据服务等 169 170 中国科学院信息化发展报告 2009 方面的专家，这从根本上为我国科学数据共享事业的长期发展提供了保 障。 专 家 论 坛 从长期发展的角度，迫切需要建立稳定的、可持续发展的投入机制。 （3）缺少数据共享绩效评估体系 2. 科学数据共享面临的一些问题 在取得这些显著进展的同时，我们还要看到我国科学数据共享仍然 面临着一些问题。从国家层面上，这些问题主要体现在以下三点： （1）缺少数据共享国家层面的政策和法律保障 目前我国的科学数据共享缺乏数据服务的绩效评估体系。这使得许 多数据共享中心为了体现数据服务的绩效，不得不设置一些数据共享服 务的“门槛”，例如用户注册、离线申请数据等。未来通过建立和优化 绩效评估机制，可以降低这些“门槛”，提高科学数据服务的便捷性。 美国有《信息自由法》保证数据共享。我国在经过多年的数据共享 另外，从数据共享最核心的数据资源上，我国的科学数据资源共享 实践后，仍然缺少法律层面上的数据共享政策。在众多的科学数据中， 体系无论是在广度上还是在深度上都还不能完全满足科技创新对科学数 哪些数据可以共享、哪些不可以共享尚无明确规定。 据资源的需求，尤其是当前中长期科技发展规划对科学数据的需求。从 随着我国《科学技术进步法》的正式出台，科学数据共享也面临 广度上来说，行业部门的基础数据覆盖面和研究型数据资源的学科覆盖 着如何落实该法第65条的数据共享要求，如何加强数据的管理与共享环 面都还不完整，还有许多数据资源没有纳入科学数据共享工程。在深度 境，如何保护数据的知识产权等一系列挑战。及时出台科学数据共享的 上，科学数据共享工程所整合和集成的数据库，尤其是研究型数据库， 有关法律、条例或者指导性、政策性、规范性文件和相关标准，既是落 与一些国际知名的数据库相比，还不能真正成为了科学家可依赖的全 实《科学技术进步法》的需要，也是健全科学数据共享秩序，提高科学 面、广泛的基础科学数据资源基地。 数据共享工程整体影响力的需要。 （2）缺少对科学数据共享长期发展的认识和投入保障机制 国家科学数据共享近期发展 科学数据共享是与科技创新活动永不分离的长期、基础性工作，并不 目前科学数据共享在国内、国际两个方面都取得了长足的进展，但 是项目的短期行为。指望通过几个项目三、五年的建设就达到数据共享的 是也如同本文前述中提到的一些问题一样，我国的科学数据共享还需要 长期目的是不现实的，也是不科学的。美国制定数据共享的国家策略，并 在现有基础上，为我国的科技创新体系建立提供更有力的支撑。针对数 在各个层面推动科学数据共享也经历了数十年的时间。有专家指出，我国 据共享未来的发展，国家科学数据共享工程专家委员会也开展过专门的 要实现科学数据共享至少需要20年的努力，即至少要到2020年。 研究和讨论。根据我们的理解和体会，认为我国科学数据共享在后面一 作为一项长期性的事业，我国的科学数据共享也面临着可持续发展 段时期可能会在以下方面有所发展： 投入机制上的问题。当前科学数据共享工程中的数据中心（网）都是以项 1. 制定科学数据共享相关政策法规 目形式组织的，通过项目经费的方式进行支持。但是，随着项目周期的结 数据共享实践表明，我国还需要加强科学数据共享相关政策法规的 束，这些数据中心（网）的运行和服务将面临着资金支持上的现实问题。 研制。例如，以《科学技术进步法》和《政府信息公开条例》为指导， 171 172 中国科学院信息化发展报告 2009 研究制定《科学数据保护与共享条例》，继续鼓励各有关部门出台相关 的数据共享政策、法规等。 专 家 论 坛 技创新提供持续稳定的数据共享服务。 在数据共享的基础上，面向用户需求积极探索工具、模型和知识共 2. 命名和建设一批科学数据共享中心（网） 享的综合应用与实践，为科学家群体提供信息化研究平台。在为科技创 要转变项目驱动的支持模式，以基地建设的思路稳定支持科学数据 新支撑服务的基础上，促进信息社会中科学研究手段的变革，更大限度 共享。研究制定国家科学数据共享中心认证评估基准，为国家科学数据 地发挥科学数据的战略资源优势。 共享中心的认证和挂牌做好准备。借鉴国家重点实验室的做法，以基地 建设的思路，稳定支持与绩效管理相结合，完善科学数据共享中心运行 参考文献： 管理模式。设立国家科学数据共享中心开放与服务专项，持续稳定支持 一线科学家参与数据挖掘与数据共享服务。 3. 推进国家科技计划项目数据汇交 在973计划资源环境领域项目数据汇交工作的基础上，总结经验，推 广到其他国家科技计划项目。结合数据汇交工作，面向基础与前沿领域 国家重大科技创新需求，选择地学、生物科学、纳米科学等领域建设一 批特色数据库，促进汇交数据的管理与共享。 4. 加强数据共享国际合作 我国的WDC九个学科中心已经在其所属机构的支持下全部纳入国家科 技基础条件平台建设。在国内加强数据中心实体建设的基础上，要加强 国际接轨，紧跟和参与国际科学数据共享的合作与交流。继续利用WDC这 一数据共享组织的国际合作条件，引进国外数据资源、技术和相关的标 准规范，同时也在国际数据共享组织中进一步扩大我国科学数据共享的 影响。 4. 深化数据共享服务，以数据共享推动科研信息化 通过加强与国际数据组织合作、加强与一线科学家的交互，进一步 强化数据需求分析，真正使当前的数据共享中心成为科学家可依赖的、 [1] 徐冠华. 实施科学数据共享，增强科技竞争力（2002年11月，第196次香山科学会 议主题报告）. 中国基础科学， 2003, No.1: 5-9. [2] 孙枢等. 美国科学数据共享政策考察报告. 中国基础科学，2002,No.5:37-39. [3] 孙九林，施慧中. 科学数据管理与共享. 北京：中国科学技术出版社，2002. [4] 黄鼎成，郭增艳. 科学数据共享管理研究. 北京：中国科学技术出版社，2002. [5] 吕新奎. 中国信息化. 北京：电子工业出版社，2002. [6] 傅小锋. 关于促进科学数据共享管理的一些思考. 中国基础科学，2006,No.6:1719. [7] 科学数据共享工程办公室. 科学数据共享工程工作进展报告. 2008.9. [8] 中国科学院科学数据库专家委员会. 中国科学院科学数据库资源整合与持续发展研 究报告. 2007.7. [9] 王卷乐,孙九林. 世界数据中心（WDC）中国学科中心数据共享进展. 中国基础科 学，2007,No.2:36-40. [10] Cyberinfrastructure Vision for 21st Century Discovery. National Science Foundation Cyberinfrastructure Council. March 2007. [11] WDC Panel. Review of the China World Data Centers. 2005.7. [12] Ad hoc Strategic Committee on Information and Data Final Report to the ICSU Committee on Scientific Planning and Review. 2008.6. 离不开的数据资源基地，成为国家科技创新体系的扎实基础，为我国科 173 174 中国科学院信息化发展报告 2009 附 录 中国科技网网络中心临危受命，从6月1日晚上至6月3日凌晨，成功搭建 附录1 了唐家山堰塞湖大坝及泄洪流域实时视频监控数据传输专网，将堰塞湖 2008年中国科学院信息化大事记 视频监控信号直接传送到重要决策部门，为抗灾科学决策提供了保障。 中国科学院“十一五”超级计算环境项目启动 中国科学院成立网络科普教育中心 2008年1月，中国科学院在计算机网络信息中心成立了网络科普教 育中心。中国科协、中国科学探险协会、中国科技馆、北京航空航天大 2008年7月，中国科学院信息办和中国科学院计算机网络信息中心签 订了中国科学院“十一五”超级计算环境项目签订了任务书，标志着中 国科学院“十一五”超级计算环境项目启动。 学、中国科普作家协会等多家单位道贺。 中国科学院“十一五”安全保障体系建设规划研究项目启动 中国科学院完成制定信息化评估指标体系 2008年3月，中国科学院信息化工作领导小组办公室组织制定了全院 信息化评估指标体系。决定从2008年开始，每年对全院的信息化工作进 2008年7月，中国科学院信息办和中国科学院院软件研究所签订了中 国科学院“十一五”信息化安全保障体系建设规划研究项目签订了任务 书，标志着中国科学院“十一五”信息化安全保障体系项目启动。 行一次评估。 中国互联网络信息中心启动中国域名全球升级行动 路甬祥院长视察计算机网络信息中心 2008年7月，中国互联网络信息中心正式启动“由中国走向世界—— 2008年6月，路甬祥院长视察计算机网络信息中心。路院长充分肯 中国域名全球升级行动”，引导用户顺利实现向“.中国”时代升级。 定了网络中心在过去几年里取得的工作成绩，同时希望网络中心进一步 所有“中文.CN”域名的注册用户，将自动获得对应的“中文.中国”域 完善五年到十年的规划，并扎扎实实地付诸于实施，使网络中心发挥引 名，并将全部同步升级至“中国域名”全球根域名系统注册库，实现全 领和示范作用，真正成为一流的信息化支撑服务的平台，成为推动我院 球互联网的访问。 E-science与ARP发展的重要基础设施和支撑机构。 中国科学院科研管理信息化学术研讨会在西安召开 2008年7月，中国科学院科研管理信息化学术研讨会在西安召开，会 中国科技网确保汶川地震救灾工作重要网络、紧急搭建唐家 山堰塞湖视频监控专网 议由中国科学院计算机网络信息中心主办、西安分院协办。中国科学院 2008年6月，受汶川大地震影响，唐家山堰塞湖溃坝威胁愈发严峻， 12个分院的ARP主管领导和ARP项目协调负责人、有关研究所的领导、ARP 175 176 中国科学院信息化发展报告 2009 附 录 专家组成员、中国科学院优秀网站单位代表、科研管理一线人员参加了 订了中国科学院“十一·五” ARP项目二期工程项目签订了任务书，标 研讨，本次会议收录论文90余篇。 志着中国科学院“十一五”完络化运行管理平台建设项目启动。 中国科学院网络化科学传播平台项目启动 2008年7月，中国科学院信息办和中国科学院计算机网络信息中心签 订了中国科学院网络化科学传播平台项目签订了任务书，标志着中国科 中国科学院首次在全院开展信息化评估工作 2008年10月，中国科学院信息化工作领导小组办公室委托中国互联网 络信息中心开展首次全院信息化工作评估。 学院网络化科学传播平台项目启动。2008年10月，完成第一批11个资源 建设子项目的遴选工作，并启动第二批资源建设子项目工作。 第九届科学数据库与信息技术学术研讨会在桂林举行 2008年10月，由中国科学院科学数据库办公室主办的第九届科学数据 中国科学院签约联想公司研发百万亿次高效能计算机系统 2008年8月，中国科学院计算机网络信息中心与联想公司在北京举行 库与信息技术学术研讨会在桂林举行，来自中国科学院以及全国的科学 数据库相关建设单位的代表、论文作者120多人参加了会议。 了百万亿次高效能计算机系统签约仪式。此次签约研制的联想深腾7000 高效能计算机系统是继万亿次国产联想深腾6800之后全新研制的国产 ARP二期工程与网站建设工作全院交流动员视频会议召开 百万亿次高效能计算机系统，是“十一·五”期间中国科学院信息化建 2008年10月，中国科学院信息办召开了“ARP与网站建设工作交流动 设规划超级计算环境建设的重要内容，还将成为国家超级计算网格基础 员视频会议”，动员和组织全院各单位积极参与完成院“十一五”信息 设施的（北方）主节点和组织核心，为我国的社会、经济及科技进步提 化专项“ARP项目二期工程”和“网络化信息发布平台”项目（即院网站 供强有力的计算能力。 群）建设任务，通报了项目的总体方案和工程进展情况，并就项目实施 进行了部署，标志着两项目进入全面实施阶段。 中国科学院“十一五”教育信息化项目启动 2008年9月，中国科学院信息办和中国科学院研究生院签订了中国 科学院“十一·五”教育信息化项目签订了任务书，标志着中国科学院 “十一五”教育信息化项目启动。 数字图书馆高层论坛首届年会在北京召开 2008年11月，国家科学图书馆承办的数字图书馆高层论坛首届年会 在北京召开。年会以“国家数字文献资源长期保存服务体系建设”为主 题，来自全国主要专业图书馆、高校图书馆、公共图书馆约40家单位的 中国科学院“十一五”ARP项目二期工程项目启动 2008年9月，中国科学院信息办和中国科学院计算机网络信息中心签 177 领导和专家齐聚一堂，深入探讨我国数字文献资源长期保存体系建设的 战略、政策、机制和实施策略。 178 中国科学院信息化发展报告 2009 附 录 缩略词列表 中国科学院“十一五”网络化信息发布平台项目启动 2008年12月，中国科学院信息办和中国科学院计算机网络信息中心签 订了中国科学院“十一五”网络化信息发布平台项目签订了任务书，标 志着中国科学院“十一五”网络化信息发布平台项目启动。 中国科学院“十一五”数据应用环境项目启动 2008年12月，中国科学院信息办和中国科学院计算机网络信息中心签 订了中国科学院“十一五”数据应用环境项目签订了任务书，标志着中 国科学院“十一五”教数据应用环境项目启动。 中国科学院信息办召开十一五信息化专项项目汇报会 2008年12月，中国科学院信息化工作领导小组办公室(院信息办)在中 国科学院院机关举行了十一五信息化专项项目进展汇报会。 此次汇报会 是中国科学院十一五信息化建设全面启动以来第一次比较全面的向信息 办的汇报，通过汇报了解了项目进展，检查了进度，指出了各个项目下 一步工作的重点及需要解决的问题。信息办将每季度定期召开信息化专 项项目汇报会。 2008年中国科学院全院信息化工作视频会议召开 2008年12月，为使中国科学院各单位能够及时了解十一五信息化专 项各项目进展情况，配合开展相关工作，信息办组织召开“2008年全院 信息化工作视频会议”，全面介绍我院信息化建设的整体布局和进展情 况，动员部署下一年度工作。 NSF（National Science Foundation）： 美国国家科学基金会 DOE（Department of Energy）： 美国能源部 NASA（National Aeronautics and Space Administration）： 美国国家航空航天局 ESNET（Energy Sciences Network）： 能源科学网 SDN（Science Data Network）： 科学数据网 PITAC（President's Information Technology Advisory Committee）： 总统信息技术咨询委员会 PACI（Partnership of Advanced Computational Infrastructure）： 先进计算基础设施合作计划 NMI（NSF Middleware Initiative）： 国家科学基金会中间件计划 DataNet（Sustainable Digital Data Preservation and Access Network Partners）： 科学数据持续化保存与共享网络伙伴计划 LTER（Long Term Ecological Research Network）： 长期生态研究网 GEON（Geo-sciences Network）： 地球科学研究网 NEES（Network for Earthquake Engineering Simulation）： 地震工程模拟网 BIRN（Biomedical Informatics Research Network）： 生物医药信息研究网 NII（National Information Infrastructure）： 179 180 中国科学院信息化发展报告 2009 国家信息基础设施计划 OMII（Open Middleware Infrastructure Institute）： 开放中间件基础设施研究所 CERN（European organisation for nuclear research）： 欧洲粒子物理研究所 OSI（Office of Science and Innovation）： 英国科学与创新办公室 JISC（Joint Information Systems Committee）： 英国联合信息系统委员会 RIN（Research Information Network）： 科研信息网络 ERA（European Research Area）： 欧洲研究区 NREN（National Research and Education Network）： 国家科研教育网络 HET（High Performance Computing in Europe Taskforce）： 欧洲高性能计算工作组 LCG（The Large Hadron Collider Computing Grid）： 大型强子对撞机计算网格 WLCG（Worldwide LHC Computing Grid）： 世界大型强子对撞机计算网格 LHC（The Large Hadron Collider）： 大型强子对撞机 EGEE（The Enabling Grids for e-Science）： e-Science支撑网格 ESFRI（European Strategy Forum on Research Infrastructures）： 欧洲科研基础设施战略论坛 e-IRG（e-Infrastructure Reflection Group）： 信息基础设施咨询工作组 AIST（National Institute of Advanced Industrial Science and 181 附 录 Technology）： 日本国家先进工业科技研究院 TITECH（Tokyo Institute of Technology）： 东京技术研究所 APGrid（Asia Pacific Grid）： 亚太网格 NAREGI（National Research Grid Initiative）： 日本国家研究网格计划 CNGrid（China National Grid）： 中国国家网格 CERNET（China Education and Research Network）： 中国教育和科研计算机网 OGSA（The Open Grid Services Architecture） 开放网格服务架构 WSRF（Web Services Resource Framework）： 万维网服务资源框架 CGSP（ChinaGrid Supporting Platform）： 中国教育科研网格公共支撑平台 CNGI（China Next Generation Internet）： 中国下一代互联网 DWDM（Dense WaveLength Division Multiplex）： 密集波分复用 NDL（National Digital Library）： 国家数字图书馆 CADLIS（China Academic Digital Library & Information System）： 中国高等教育数字图书馆 CSDL（Chinese Science Digital Library）： 国家科学数字图书馆 NSTL（National Science and Technology Library）： 国家科技图书文献中心 182 中国科学院信息化发展报告 2009 MIT（Massachusettes Institute of Technology）： 麻省理工学院 附 录 服务等级协议 OCW（Open Course Ware）： 开放式课件 ICANN（The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）： 互联网名称与数字地址分配机构 ARP（Academia Resource Planning）： 中国科学院资源规划项目 USGS（United States Geological Survey）： 美国地质调查局 GLORIAD（Global Ring Network for Adanced Application Development）： 中美俄环球科教网络 FAO（Food and Agriculture Organization）： 联合国粮食与农业组织 HKOEP（HongKong Open Exchange Point）： 香港开放交换节点 WCS（Wildlife Conservation Society）： 国际野生动物保护协会 VLBI（Very Long Baseline Interferometry）： 甚长基线干涉测量 IN2P3（Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules）： 法国国家核物理与粒子物理研究院 LAMOST（The Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope）： 大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜 INFN（Istituto Nazionale di Fisica Nucleare）： 意大利国家核物理研究院 IDC（Internet Data Center）： 互联网数据中心 SDSS（Sloan Digital Sky Survey）： 斯隆数字巡天 NCAR（The National Center for Atmospheric Research）： 美国国家大气研究中心 ECMWF（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）： 欧洲中期天气预报中心 SVD（Sigular Value Decomposition）： 奇异值分解 CERN（Chinese Ecosystem Research Network）： 中国生态系统研究网络 VoIP（Voice over Internet Protocol）： 网络电话 OSA（Optical Society of America）： 美国光学学会 CNKI（China National Knowledge Infrastructure）： 中国国家知识基础设施 OECD（Organization for Economic Cooperation and Development）： 经济合作与发展组织 VLAN（Virtual Local Area Network）： 虚拟局域网 DDoS（Distributed Denial of Service）： 分布式拒绝服务 CNNIC（China Internet Network Information Center）： 中国互联网络信息中心 CSTCERT（China Science and Technology Network Computer Emergency Response Team）： 中国科技网网络安全应急小组 SLA（Service Level Agreement）： VPN（Virtual Private Network）： 183 184 中国科学院信息化发展报告 2009 后 虚拟专用网络 记 后 记 W3C（World Wide Web Consortium）： 万维网联盟 IETF（Internet Engineering Task Force）： 互联网工程任务组 2008年是中国科学院信息化建设工作稳步推进，信息化专项各项任 SMTP（Simple Message Transfer Protocol）： 简单邮件传输协议 务全面启动的一年，中国科学院党组为加强信息化工作对管理体制进一 CODATA（Committee on Data for Science and Technology）： 科学技术数据委员会 信息化工作领导小组办公室组织编辑出版了《中国科学院信息化发展报 GDNet（Global Data Network Partners for Science）： 全球数据网络合作计划 步完善。为全面反映中国科学院信息化建设年度进展情况，中国科学院 告2009》。 《中国科学院信息化发展报告2009》分为上、中、下三篇，上篇 WSIS（World Summit on the Information Society）： 世界信息峰会 为国内外科研信息化发展的综述，中篇集中描述2008年中国科学院信息 UN（United Nations）： 联合国 建设的思考。由于编撰周期短，内容体系尚不完备，掌握的资料数据有 GAID（Global Alliance for ICT and Development）： 全球信息和通信技术与发展联盟 别说明，本报告各类资料的截止时间为2008年9月30日，部分数据引自 e-SDDC（Global Alliance for Enhancing Access to and Application of Scientific Data in Developing Countries）： 促进发展中国家科学数据共享与应用全球联盟 DSAO TG（Data Sources in Asian-Oceanic Countries Task Group）： 亚太数据源任务组 APAN（Asia-Pacific Advanced Network）： 亚太先进网络 化发展状况，下篇设置专家论坛，突出反映以专家的视角对我国信息化 限，中国科学院部分信息化建设及应用内容尚未纳入，谨致歉意。除特 2008年度中国科学院信息化评估统计数据。 本报告的编写工作得到院领导和各方面的重视。路甬祥院长亲自 为报告首期作序，江绵恒和施尔畏副院长也给予了关注和支持，谭铁 牛副秘书长策划和指导了报告的总体编写工作。中国科学院信息化工 作领导小组办公室、办公厅负责报告编写的组织协调，委托中国科学 院计算机网络信息中心承担报告的编制工作。中国科学院计算机网络 信息中心组成了由科技处、CNNIC和编辑部的联合项目组，由CNNIC 刘志江副主任牵头和院办公厅、规划战略局、研究生院和国家科学图 书馆等单位的同志一起承担了各章节的编写工作，具体执笔情况如 下：上篇（罗泽、黎建辉、龚立武）；中篇：第一章（罗泽、黎建 辉、龚立武），第二章（葛敬国、虞路清、武虹、刘冰、胡军庆）， 185 186 中国科学院信息化发展报告 2009 附 录 封三 出片时字请删掉 第三章（孙健英、徐斌、罗泽、马永征、庞辉、卢耀华、丛培民、黎 文、吕秋培、龚立武），第四章（葛敬国、许军民、罗泽、黎建辉、 龚立武），第五章（孔丽华、徐斌、黎建辉、龚立武、程奇），第六 章（孔丽华、罗泽、黎建辉、龚立武、程奇），第七章（陈明奇、吴 戎、吴丽辉、龚立武）。本报告由罗泽、龚立武、刘冰、徐斌负责统 稿，桂文庄等同志提出修改意见，蔡榕、丁二友同志负责审稿。由于 出版时间紧迫，全体参加编写的同志认真负责，一丝不苟，加班加 点，共同努力完成了编辑和出版任务。研究生院、网络中心、成都文 献情报中心、地理所、合肥物质研究院、新疆理化所、中国科学技术 大学等院属单位提供了相关资料。在此，向所有为本年度报告做出贡 献和提供帮助的各单位、领导和同志表示衷心的感谢！ 期待全院关注和支持信息化工作的各级领导和全体同志积极献计献 策，提供信息和稿件，为进一步办好《中国科学院信息化发展报告》而 共同努力！ 中国科学院信息化工作领导小组办公室 2009年1月4日 187 188