溫亮明,李 洋,郭 蕾,楊 卓
全球科技創新進入新時代,開放科學理念成為普遍共識[1]:2012年4月歐盟委員會副主席Neelie Kroes指出,為了在科學上取得進步,需要開放和分享[2];2019年底非洲聯盟將開放科學列為應對不平等發展的重要途徑[3];2020年3月聯合國教科文組織(UNESCO)總干事Audrey Azoulay指出,新冠肺炎疫情危機揭示了通過開放科學加強知識分享的緊迫感,應當立刻采取共同行動[4];2021年2月國務院總理李克強在外國專家座談會上指出,全世界科學界都應該堅守這樣一個理念:科學一定要合作和開放[5]。UNESCO一直積極促進形成開放科學全球共識[6]:《UNESCO中期戰略(2014-2021年)》將促進國際科學合作作為戰略目標[7];2019年1月UNESCO啟動開放科學事宜協商,擬制定有關開放科學的全球性準則文件——《開放科學建議書》(以下簡稱《建議書》)[8];2020年3月UNESCO秘書處完成《建議書》初稿并面向全球利益攸關方征求意見;2021年5月《建議書》草案通過UNESCO政府間特別委員會審議;2021年11月9-24日UNESCO第41屆大會審議通過《建議書》,標志著開放科學邁入全球共識新階段。本文分析《建議書》的制定背景、內容體系和科學價值,為我國開放科學理論研究與實踐部署提供參考。
人類正面臨氣候變化、糧食安全、傳染病流行等全球性挑戰,面對緊迫的生存環境和社會挑戰,比歷史上任何時候都更加需要科技創新來提供解決方案。聯合國于2015年9月通過可持續發展目標(SDGs),從多方面為人類社會可持續發展描繪了美好藍圖[9]。然而SDGs的覆蓋范圍跨越地理疆域或政治邊界,其實現評估需要193個成員國共同為17個總體目標、169個二級目標和232個三級監測指標提供方法、技術、數據、算力等支撐[10],而制定可持續的創新解決方案不僅需要科學界努力,還需要產業界乃至社會普通民眾主動參與開放科學運動,各利益攸關方進行開放協作是趨勢。新冠肺炎一方面讓我們認識到知識分享和國際科研合作的重要性,另一方面也證明開放科學可為全球挑戰提供解決方案。開放科學強調科學進程的民主化,力求通過推進協作來保障全體民眾普遍享有科學成果并使其造福所有人。
在新冠肺炎防控中,全球多本科學期刊支持新冠病毒研究文獻開放獲取,多個科研機構組成國際科研聯盟共同完成基因測序,德國科學家根據中國科學家分享的病毒基因組測序結果開發出基因檢測方法,UNESCO積極支持取消疫苗專利權利保護[11]。盡管數字化時代的開放科學呈現出良好發展態勢,但仍面臨許多挑戰:在開放政策方面,區域政策、國家政策、行業政策等細分領域政策的關聯性較弱;在數據安全方面,科學數據通常需要突破主權國家地理空間進行流動,科學數據外流現象對數據跨境安全管理提出挑戰[12];在倫理道德方面,開放科學需要明確開放內容的邊界、解決完全自由與部分限制之間的博弈、把控國際競爭環境下的開放程度[13];在知識產權方面,“非法”資源庫的廣泛使用、學術社交平臺的版權爭議、學術圖書館與科技出版商的價格博弈問題等依然嚴峻[14]。
封閉的科學模式加劇了區域間的不平等,僅讓一小部分群體享受到科學福利[15],國家間科學鴻溝明顯。2021年6月11日,UNESCO發布的《2021年度科學報告》指出[16],80%國家科研經費支出不足本國GDP1%,許多國家依賴外國技術和專業知識。UNESCO發現發達國家擁有的新冠疫苗數量超過其人口總量多倍,但多數發展中國家疫苗供給情況不容樂觀,預計到2022年才有望接種疫苗,呼吁將疫苗視為全球公共產品[17]。盡管抗擊新冠疫情催生出的集體驅動力讓各國基本認識到開放科學的重要性,但大部分國家/地區的科研合作情況不容樂觀,開放科學政策呈現出碎片化、片面化、狹隘化特征,仍未形成對開放科學含義、機遇、挑戰、路徑的全球性統一理解,當務之急是確保各國家/地區在開放科學問題上達成一致,構建一個具有廣泛國際共識、覆蓋多方面內容的全球化開放科學指導原則和規范框架。
《建議書》的宗旨是承認開放科學的觀點差異,對國際層面關于開放科學的通用定義、共同價值觀、原則和標準進行概述,為開放科學政策和實踐提供國際性框架,促進各層面開放科學行動穩步實施。為實現這一宗旨,《建議書》提出7大目標:目標1主要強調從思維意識角度促進和支持就開放科學的效用和現實困境形成共識;目標2主要強調從政策制度角度營造有利于實踐開放科學做法的制度“軟”環境;目標3主要強調從硬件設施角度促進對技術和數字基礎設施及相關服務進行可持續的戰略投資;目標4主要強調從技能素養角度促進對開放科學新技術所需的技能開展針對性研究、教育和培訓;目標5主要強調從績效管理角度消除開放科學在科學研究、職業評價以及獎勵制度方面的障礙,強化開放科學效果的激勵效用;目標6主要強調從戰略全局角度優化科學文化、方法和基礎設施,促進在整個研究生命周期中踐行開放科學理念;目標7主要強調促進和加強所有開放科學行為者之間的雙邊和多邊國際合作,在全球范圍內實踐開放科學。
1985年Daryl E.Chubin首次提出開放科學概念[18],學界圍繞開放科學的定義展開激烈討論。以Michelle Sidler[19]和黃金霞[20]等為代表的文化理念范式觀認為開放科學是對傳統封閉式科學思想的開放式表達,以劉春麗[21]和George C.Banks[22]等為代表的知識創新觀認為開放科學是一種參與科技創新的知識生產機制。《建議書》綜合主流觀點,將開放科學定義為“一個集各種運動和實踐于一體的包容性架構,旨在實現人人皆可公開、獲取和重復使用科學知識,為了科學和社會的利益增進科學協作和信息共享,并向傳統科學界以外的社會行為者開放科學知識的創造、評估和傳播進程”。圖1展示了《建議書》認同的開放科學的主要內容要素。與研究成果[23]相比,《建議書》對開放科學的內涵和外延進行取舍和擴展,如未將開放科學政策、開放創新、科學2.0、開放科學技能與獎勵等要素納入開放科學內容體系,但增加社會行為者的開放式參與、其他知識體系的開放式對話、開放科學傳播等內容要素。增加的內容要素體現了開放科學的發展現狀,如眾包、公民科學、開放軟件社區讓更多群體有機會參與科學研究活動[24],它們屬于社會行為者的開放式參與范疇;非物質文化遺產保護與傳承、少數民族文化普及與推廣等讓瀕臨消失的傳統知識重新回歸大眾視野,它們屬于知識體系的開放式對話范疇;科學新聞、科普短視頻、科普講座等成為新時代科學宣傳的主流方式,它們代表了科學成果的開放式傳播。

圖1 開放科學的主要內容要素
由《建議書》對開放科學的定義可知,開放科學一方面涵蓋基礎科學、應用科學、自然科學、社會科學以及人文科學等多個學科領域,另一方面涵蓋研究思路、研究數據、研究設備、研究過程、科研成果等科學研究全要素。這些要素體現了開放科學豐富的價值取向,《建議書》倡議的開放科學核心價值觀和指導原則如圖2所示。《建議書》認為開放科學的核心價值觀應包括:質量和誠信,即開放科學應接受嚴格的審查檢驗并有透明的評估程序;集體利益,即開放科學理應為人類所共有并造福全人類,科學知識及成果應普世共享;公平公正,即開放科學應確保知識生產者和消費者能夠平等地獲取科學知識;

圖2 開放科學的價值觀和指導原則
由《建議書》對開放科學的定義可知,開放科學一方面涵蓋基礎科學、應用科學、自然科學、社會科學以及人文科學等多個學科領域,另一方面涵蓋研究思路、研究數據、研究設備、研究過程、科研成果等科學研究全要素。這些要素體現了開放科學豐富的價值取向,《建議書》倡議的開放科學核心價值觀和指導原則如圖2所示。《建議書》認為開放科學的核心價值觀應包括:質量和誠信,即開放科學應接受嚴格的審查檢驗并有透明的評估程序;集體利益,即開放科學理應為人類所共有并造福全人類,科學知識及成果應普世共享;公平公正,即開放科學應確保知識生產者和消費者能夠平等地獲取科學知識;多樣性和包容性,即開放科學應接受知識體系的多元化,支持知識的多元化表示。《建議書》認為開放科學實踐應遵循以下指導原則:透明度、審查、批判和可證偽性,即應在科研工作的各個階段提升開放性;機會均等,即所有開放科學利益攸關方皆均等享有參與、助推和受益于開放科學的機會;責任、尊重和問責,即開放程度越高,所有開放科學行為者肩負的責任就越重;協作、參與和包容,即經常在科學研究進程的各個層面開展協作,邊緣化社群應充分參與;靈活性,即鼓勵采取不同途徑向開放科學過渡和踐行開放科學;可持續性,即開放科學基礎設施的組織和供資應立足于不以營利為目的的愿景。以上核心價值觀和指導原則將“開放”理念擴大到倫理、認識論、經濟、法律、政治、社會、技術等多個方面,為踐行開放科學提供了理想化的理念指南。
立足宗旨和目標,《建議書》倡導會員國在7個領域采取行動(見表1)。各行動領域與目標一一對應,是對七大目標的細化。7個行動領域從“點——線——面”3個維度提供開放科學行動指南。就“點”而言,各項具體工作緊密圍繞行動領域的目標展開,與7大主要目標具有對應關系。就“線”而言,各行動領域具有邏輯關系,如行動1、2為開放科學戰略部署提供宏觀指向,行動3、4、5給出開放科學實踐活動具體指南,行動6、7提出開放科學戰略部署的原則性注意事項。就“面”而言,7個行動既互相獨立又彼此緊密關聯,如行動3提及的基礎設施問題,在行動6之工作(7)(8)和行動7之工作(4)中有所涉及;行動5提及的激勵機制問題,在行動2之工作(7)、行動6之工作(2)(3)和行動7之工作(2)中有所涉及;行動7提及的開放科學合作問題,分別在行動1之工作(7)、行動2之工作(4)(5)(8)和行動6之工作(5)中有所涉及。

表1 《建議書》的行動領域
為鞏固7大行動領域的落實,《建議書》建議會員國根據本國法律實踐和治理結構,對開放科學政策機制進行監測,具體監測路徑見圖3。4條監測路徑分別從機制設計、宣傳報道、方法設計、戰略制定等方面給出建議,這些建議的提出有現實考量:(1)不同群體對開放科學的內涵認識存在差異,如有的群體主張完全化的全球免費式開放科學,有的群體滿足自給自足型的作坊式科學研究;(2)不同群體開放科學基礎積累存在差異,如發達國家可能更多關注“細”粒度科學元素,而欠發達地區可能還在尋求期刊開放獲取;(3)開放科學的實踐效果并非朝夕之間即能體現,需要長遠謀劃、統籌協調;(4)開放科學評測報告需要科學合理的“指標設計+及時準確的數據調研+詳細全面的分析整理”,還需與現行政策規劃方案進行動態交互。

圖3 《建議書》落實情況監測路徑
《建議書》從設想提出到初稿起草,從意見征求到審核定稿再到發布推介,是在地區平衡、多利益攸關方參與、包容透明、多輪協商的氛圍中完成的,整個制定過程劃分為4個階段[25]:項目準備階段(2019年1-6月),組建《建議書》執行委員會,向執行委員會第206次會議提交《建議書》路線圖草案,組織《建議書》路線圖討論會等;整合部署階段(2019年10-12月),向執行委員會第207次會議提交《建議書》路線圖草案,UNESCO第40屆大會表決通過制定《建議書》決議,成立UNESCO開放科學顧問委員會等;實施推進階段(2020年1月-2021年7月),定義開放科學、完成《建議書》初稿,《建議書》意見征集,《建議書》最終報告提交等;審議發布階段(2021年8月-2022年2月),《建議書》草案批準稿提交給各成員國,《建議書》草案提交至UNESCO第41屆大會審議,《建議書》全球推介會議等。《建議書》的制定受到咨詢委員會指導[26];2019年12月-2020年9月間《建議書》執行委員會先后同非洲、西歐和北美、阿拉伯、亞洲和太平洋、拉丁美洲和加勒比、東歐等地區國家進行區域專題磋商;2020年1-2月《建議書》執行委員會分別舉行加勒比地區開放科學圓桌討論會、非洲地區開放科學磋商會、全球青年學院磋商會、亞洲及太平洋地區開放科學論壇等;每一版《建議書》及其相關附件均使用6種聯合國工作語言同步更新。由此可見,《建議書》的整個制定過程廣泛進行全球咨詢,基本吸收了全球利益相關者代表的觀點、意見和期望,這本身就是一次生動的開放科學實踐。
《建議書》第13條歸納開放科學的利益相關機構,包括聯合國機構、國際科學組織、各國科學院、國際/地區研究機構、高等院校、科學出版機構等,基本代表學術界、工業界和行政界,是典型的三螺旋創新模式[27]。《建議書》制定過程重視與利益相關機構溝通交流:2019年12月起,UNESCO秘書處開始與全球多個組織機構建立伙伴關系;2020年1-2月,各合作伙伴就開放科學的定義和《建議書》的范圍進行磋商并完成初稿;2020年4月起,UNESCO秘書處與關鍵科學家、青年研究人員、大學教授、普通公民、私營實體等進行溝通,共同完善《建議書》內容。由此可見,開放式的合作伙伴關系為利益相關機構帶來了發展機遇:代表性不足或弱勢群體有更多機會甚至免費獲得科學出版物、科研數據、軟件源代碼、硬件設施等科學資源,減少了因科學發展、基礎設施和技術能力發展不均帶來的知識鴻溝;普通大眾在適當的認證和監管條件下可以開放式參與到開放科學的原則和優先事項討論、戰略需求搜集、研究資金資助、數據資源積累與使用、方法技術驗證等;開放資源獲取與保存、開放科學素養教育、開放科學績效評估、開放版權協商與保護等可能會成為信息服務機構新的服務增長點[28]。IFLA認為,《建議書》對圖書館發展意義重大,圖書館在此過程中要秉承協作、開放、公平、包容的態度,要在推進全球版權革命和圖書館員角色轉型方面扮演更加重要的角色[29]。
從開放科學萌芽初起到開放科學運動席卷全球,不同國際組織圍繞開放科學的內容要素出臺了諸多倡議/政策,如《信息服務和知識自由格拉斯哥宣言》(IFLA,2002)、《開放獲取公共資助研究數據宣言》(OECD,2004)、《開放獲取科學研究成果戰略》(UNESCO,2011)、《面向21世紀的開放科學:面向所有歐洲科學院的宣言》(ALLEA,2012)、《發展中國家科學數據共享原則》(CODATA,2014)、《全球開放科學硬件路線圖》(FAO,2017)、《EOSC實施路線圖》(EC,2018)。對比分析發現,當前倡議/政策或僅針對開放獲取期刊、開放科研數據、開放科學硬件、開放科學基礎設施等細分領域,或僅面向歐洲/歐盟國家、發展中國家等少數群體,整體上缺乏面向更廣泛群體、覆蓋開放科學全內容體系的統一性開放科學指導文件[30]。從發布《建議書》初稿開始,UNESCO引領的開放科學全球對話在獲取科學知識和促進國際合作方面就已邁出重要步伐:《建議書》強調開放科學在彌合數字、技術、知識鴻溝等方面的重要作用,將開放科學的范疇由科學信息、科學數據、科研產出的可被廣泛獲取和利用擴展至利益攸關方能夠更加深入地參與科學研究全過程。《建議書》為全球開放科學實踐提供了戰略參考框架,有望成為全球范圍內開放科學國際性文書,將是各國實施開放科學的綜合性標準制定工具。Audrey Azoulay表示,《建議書》標志著國際社會圍繞開放科學達成共識邁出了重要一步,將使科學變得更具包容性、合作性和創新性,將幫助科學釋放其潛力并應對人類當前面臨的諸多挑戰[31]。
放眼全球,諸多國家/地區已將開放科學上升到戰略層面[32],荷蘭、日本、法國、美國等發布相關倡議宣言和計劃框架,芬蘭、法國、加拿大等制定國家級開放科學路線圖。我國開放科學相關政策主要有《關于受資助項目科研論文實行開放獲取的政策聲明》(國家自然科學基金委員會,2014)、《國務院關于國家重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放的意見》(國務院,2015)、《科學數據管理辦法》(國務院,2018)、《國家科技資源共享服務平臺管理辦法》(科學技術部,2018)等,主要針對科學數據、基礎設施、學術期刊等單一領域,面向開放科學全領域的國家級政策規劃尚未出臺。《建議書》建議會員國從戰略角度規劃和支持開展開放科學,因此我國需要緊跟國際發展態勢,瞄準未來世界開放科學發展趨勢,參照其他國家成熟的路線圖制定符合我國國情的開放科學長期發展戰略[33]。我國應在開放期刊獲取、開放科學數據、開放基礎設施、公民科學等重點方面和國防、航天、醫學等重點領域制定未來3-5年短期行動計劃,通過“長期穩定規劃引領+短期動態計劃支撐”結合,建立起系統全面的開放科學國家戰略政策體系,擘畫我國開放科學發展藍圖。
踐行開放科學不僅要重視對科技文獻的開放獲取和科研數據的開放共享,也要注重知識傳播、交流與應用,相關實踐應該貫穿整個科研全生命周期[34],所以《建議書》認可的開放科學內容要素極為豐富。我國相關實踐更多圍繞開放獲取期刊、開放科研數據、開放科研基礎設施、開源軟件與源代碼等展開,但在社會行為者的開放式參與、其他知識體系的開放式對話、開放科學傳播等方面鮮有突出成就。因此,我國開放科學利益相關者需要擴大開放科學內容范疇,在社會行為者的開放式參與方面可借助眾包平臺完成科學數據采集、圖像標簽標注、原型系統測試等工作[34],在其他知識體系的開放式對話方面可開展搭建企業知識管理平臺、加強少數民族語言文化研究、挖掘整理中國古代神話故事、傳承保護非物質文化遺產等工作[36],在開放科學傳播方面可依托融媒體技術制作科普短視頻、推動科學新聞、舉辦線上科學節等[37]。通過這些實踐活動,擴大開放科學的社會影響力,形成更加豐富的開放科學實踐體系。
發達國家的開放科學實踐呈現出發展過程成熟、參與人數眾多、政策體系完備、技術能力強勁等特點,濃厚的開放科學文化氛圍基本形成[38]。我國開放科學文化氛圍較淡[39]:開放科學實踐群體集中在中國科學院系統、部分國家部委及高水平高校,鮮有普通院校、企業、社會大眾等群體參與;大多數科研機構和高校只認可通過常規學術會議或期刊發表的論文而不支持預印本成果[40];基礎設施開放方面存在審批流程繁瑣、聯通水平不高、建設完成后不再運維等“重建設、輕應用”現象[41-42]。建議我國營造良好的開放科學文化氛圍:一是根據開放科學實施規劃,設置由國家部委主要領導和領域專家組成的開放科學國家管理機構,劃撥專項經費;二是面向開放科學不同實踐主體,設置科學合理的績效評價考核體系和激勵機制,邀請專家討論總結考核評估結果并優化政策制度;三是邀請既得利益者和領域技術專家分享開放科學經驗方法,宣傳開放科學典型事例,提升科研群體和社會大眾對開放科學的知曉度和認可度。
縱覽《建議書》提及并肯定的開放科學相關宣言/倡議,無不由歐美機構強勢輸出,如《布達佩斯開放獲取倡議》《貝塞斯達開放獲取出版宣言》《自然與人文科學知識開放獲取柏林宣言》《歐洲文化遺產在線(ECHO)憲章》《舊金山科研評估宣言》。《建議書》強調的“FAIR”原則由荷蘭科學家提出并推動,“CARE”原則由美國和新西蘭科學家倡議。與這些具有國際知名度的“品牌”成果相比,我國開放科學品牌聲譽較弱[43]:開放科學政策方面,僅《科學數據管理辦法》出臺后在全國引起強烈反響且得到國外部分媒體報道;開放機構知識庫方面,截至2021年10月,被開放知識庫目錄(OpenDOAR)收錄的中國知識庫僅62個,僅為美國收錄數6.8%;開放科研數據存儲平臺方面,僅有科學數據銀行(ScienceDB)獲得國際知名出版社/文獻數據庫收錄索引。因此,我國要以已有一定影響力的開放科學活動為依托,在利益攸關方中選擇若干代表性機構進行開放科學品牌建設試點和推廣,通過任職國際組織、參與國際會議、聯合申報科研項目等方式進行開放科學國際合作交流,向世界講好開放科學的“中國故事”。
面對諸多事關人類生存和發展的重大問題,亟需統一的政策框架來統領全球開放科學事業。UNESCO匯聚多方力量制定《建議書》,這是開放科學精神的生動體現和開放科學理念的切實踐行。《建議書》從多個方面擎畫開放科學的全球愿景,為全球開放科學事業提供了統一行動指南,諸多利益相關機構將迎來新的發展機遇。《建議書》豐富的內容體系給我國開放科學實踐帶來多重啟示:制定開放科學國家戰略、擴大開放科學內容范疇、營造開放科學文化氛圍、打造開放科學中國名片。不可否認,《建議書》雖然給出指導性框架,但作為一項非約束力的國際準則,具體實踐如何實施仍充滿挑戰。正如《建議書》所述:“不存在放之四海而皆準的開放科學實踐方法,需要鼓勵采取不同途徑踐行開放科學。”
縱觀全球開放科學發展態勢,在多重因素共同推動下,開放科學發展趨勢日漸明朗:(1)開放理念全球化,開放科學所倡導的自由、合作、平等、共享等理念將進一步被全球科學共同體接受,將有更多利益相關者參與開放科學理論研究和實踐;(2)資源供給聯邦化,全球科學共同體共享算力、數據、技術、規范等,形成開放科學資源聯邦,通過虛擬化的聯邦系統提供統一的資源發現和訪問服務;(3)資源形態“FAIR”化,各類開放資源不僅能被識別、讀取、理解和使用,更易于被計算機所發現(Findable)、訪問(Accessible)、互操作(Interoperable)和重用(Reusable);(4)開放操作云際化,對開放資源的調用和分析不再受地理位置局限,全球科學共同體通過云化基礎設施進行跨洲際科研資源傳輸、聯邦化數據分析處理、云端化成果共享交流;(5)開放體系生態化,開放科學的相關資源、技術、機制已非常成熟,共同形成了一個具有正向反饋機制的開放科學生態體系,體系內參與者通過某種特定關系與其他開放性網絡進行交互。基于以上分析,本文認為開放科學的理想形態應該是形成一個“開放科學云聯邦(OSCF)”,網絡、計算、數據、軟件、工具、應用、規則等科研元素綜合集成,形成一個可擴展的開放型、虛擬化、自治型云際交互綜合平臺,可為算力共享、多任務計算、聯邦學習等科研應用場景提供解決方案。