前沿物理大科學裝置數據策略的一些思考

數據共享與利用

前沿物理大科學裝置的特點是裝置規模大，建設和運行周期長，其科學技術目標為瞄準國際科學技術前沿，為國家經濟建設和社會發展作出戰略性、基礎性和前瞻性貢獻。前沿物理大科學裝置產生的數據是產生科學成果的金礦。裝置性質的不同，數據共享與應用的模式也不同。

粒子物理實驗（包括對撞機實驗、中微子實驗、宇宙線實驗等）。當前我國科學家參與的粒子物理實驗包括以國外為基地的實驗，如歐洲核子中心的?LHC?實驗，以及以中國為基地且中國主導的實驗，如北京正負電子對撞機?BESIII?實驗，大亞灣中微子以及高海拔宇宙線觀測站?LHAASO?實驗等。所有這些粒子物理實驗均采用國際合作的模式，合作各方共同分擔實驗的建設、運行及管理的任務。因此，粒子物理實驗數據基本采用合作成員單位內自由共享、共同利用的模式，合作組內產生的科學成果以集體名義發表并共同擁有成果。盡管如此，大型粒子物理實驗的合作成員之間存在競爭，合作各方都盡最大的努力爭取首先獲得研究成果，提升自己在合作組內及國際上的顯現度。因此，除了投入最優秀的科學家以外，需要在數據傳輸、計算條件方面創造良好的條件，以便以最快的速度產生科學成果。中國在?LHC?實驗的建設與升級方面作出了重要的貢獻，但是在數據傳輸共享及科學計算方面的投入不足，這對中國科學家開展?LHC?物理研究造成不利影響。由于?LHC?開始向高亮度升級，數據產生率將有數十倍的增長，這對數據的傳輸和處理提出巨大的挑戰。建議國家在網絡及分布式計算等方面給予?LHC?實驗中國組強有力的支持，促進中國科學家利用?LHC?國際合作實驗數據產生一流物理成果。同時，我們在以中國為主導的粒子物理實驗中具有管理主動權。在公平合作的前提下，我們應采取適當的策略和技術手段，在數據共享和利用方面取得主動權。

天文觀測（特別是大型通用型望遠鏡）。在國際上，該研究領域數據的共享大部分采用延時公開。天文觀測者在望遠鏡上取得的觀測數據經過一段保護期后將公開發布。在保護期內，觀測者可以獨享數據并盡快進行數據分析以獲得科學成果。保護期后，數據將存放在數據庫服務器上供世界各國的天文學家訪問和使用。一般這種延時為?1—2?年。天文觀測數據的這種共享方式值得其他領域學習。一方面，數據的公開可以讓更多的科學家充分利用數據獲得更多的研究成果；另一方面，把數據交給同行更有利于檢驗自己的成果。目前，空間科學衛星及宇宙線觀測實驗也借鑒這種模式，以一定的方式將衛星觀測數據和宇宙線觀測數據分批公開，提供給同行用于科學研究。

同步輻射裝置及散裂中子源裝置。此類裝置是國家投資建設的公共實驗平臺。學術領域的科學家可申請在平臺上開展實驗，實驗產生的數據將用于科學研究。國外的同步裝置對實驗數據有相應的政策。歐洲同步輻射光源（ESRF）規定，ESRF?將保存所有實驗的原始數據和元數據。數據有為期?3?年的保護期，必要時可以延長。在保護期內，實驗者有完全的使用權。保護期過后，ESRF?根據相應的許可條件下將數據向?ESRF?的注冊用戶公開。用戶使用數據產生研究成果在發表時須標明引用。國內的同步輻射裝置及散裂中子源裝置為大學及研究機構的科學家開放免費使用。目前，國內這些裝置還沒有統一的數據政策，這不利于發揮實驗數據的最大利益。由于這些裝置都是國家投資建設和運行，國家對裝置產生的數據應該擁有共同所有權。因此，建議國家建立與國際上類似的數據政策，既保護實驗者對數據的優先使用權，也通過數據共享充分發揮數據的作用。公共實驗平臺的數據共享可以采取兩種模式：①建立數據保護期，期限?2—3?年，確保實驗者對數據的優先使用權。②對急需使用實驗數據的外部用戶，可以與實驗者簽訂合作協議，建立數據共享機制，讓這些用戶在保護期也能及時利用數據開展科學研究。