海洋生物多样性甚高, 但却饱受人为的破坏及干扰。目前全球最大的含点位数据的在线开放性数据库是海洋生物地理信息系统(OBIS), 共约12万种3,700万笔资料; 另一个较大的数据库世界海洋生物物种登录(WoRMS)已收集全球22万种海洋生物之物种分类信息。除此之外, 以海洋生物为主的单一类群的数据库只有鱼库(FishBase)、藻库(AlgaeBase)及世界六放珊瑚(Hexacorallians of the World)3个。跨类群及跨陆海域的全球性物种数据库则甚多, 如网络生命大百科(EOL)、全球生物物种名录(CoL)、整合分类信息系统(ITIS)、维基物种(Wikispecies)、ETI生物信息(ETI Bioinformatics)、生命条形码(BOL)、基因库(GenBank)、生物多样性历史文献图书馆(BHL)、海洋生物库(SeaLifeBase); 海洋物种鉴定入口网(Marine Species Identification Portal)、FAO渔业及水产养殖概要(FAO Fisheries and Aquaculture Fact Sheets)等可查询以分类或物种解说为主的数据库。全球生物多样性信息网络(GBIF)、发现生命(Discover Life)、水生物图库(AquaMaps)等则是以生态分布数据为主, 且可作地理分布图并提供下载功能, 甚至于可以改变水温、盐度等环境因子的参数值, 利用既定的模式作参数改变后之物种分布预测。谷歌地球(Google Earth)及国家地理(National Geographic)网站中的海洋子网页, 以及珊瑚礁库(ReefBase)等官方机构或非政府组织之网站, 则大多以海洋保育的教育倡导为主, 所提供的信息及素材可谓包罗万象, 令人目不暇给。更令用户感到方便的是上述许多网站或数据库彼此间均已可交互链接及查询。另外, 属于搜索引擎的谷歌图片(Google Images)与谷歌学术(Google Scholar)透过海洋生物数据库所提供的直接链接, 在充实物种生态图片与学术论文上亦发挥极大帮助, 让用户获得丰富多样的信息。为了保育之目的, 生物多样性数据库除了整合与公开分享外, 还应鼓励并推荐大家来使用。本文乃举Rainer Froese在巴黎演讲之内容为例, 介绍如何使用海洋生物多样性之数据来预测气候变迁对鱼类分布的影响。最后就中国大陆与台湾目前海洋生物多样性数据库的现况、两岸的合作及如何与国际接轨作介绍。

生物多样性研究、保护实践、自然资源管理及科学决策等越来越依赖于大量数据的共享和整合。虽然关于数据共享的呼吁和实践越来越多, 但很多科学家仍然主动或被动地拒绝共享数据。关于数据共享, 现实中存在一些认知和技术上的障碍, 比如科学家不愿意共享数据, 担心同行竞争, 认为缺少足够的回报, 不熟悉相关数据保存机构, 缺少简便的数据提交工具, 没有足够时间和经费等。解决这些问题及改善共享文化的关键在于使共享者获得适当的回报(比如数据引用)。基于同行评审的数据发表被认为不但能够为生产、管理和共享数据的科学家提供一种激励机制, 并且能够有效地促进数据再利用。因而, 数据发表作为数据共享的方式之一, 近来引起了较多关注, 在生物多样性领域出现了专门发表数据论文的期刊。在采取数据论文的模式上, 数据保存机构和科技期刊采用联合数据政策在促进数据共享方面可能更具可行性。本文总结了数据共享和发表方面的进展, 讨论了数据论文能在何种程度上促进数据共享, 以及数据共享和数据发表的关系等问题, 提出如下建议: (1)个体科学家应努力践行数据共享; (2)使用DOI号解决数据所有权和数据引用的问题; (3)科技期刊和数据保存机构联合采用更加合理和严格的数据保存政策; (4)资助机构和研究单位应当在数据共享中起到更重要的作用。

DNA条形码基于较短的DNA序列实现物种的快速、准确鉴定, 不仅加快了全球生物物种的鉴定和分类步伐, 也为生物多样性的管理、保护和可持续利用提供了新思路和研究方法。植物DNA条形码标准数据库的不断完善, 将使植物多样性信息的快速获取成为可能; 将不同类型数据资源整合、共享和利用, 构建植物DNA条形码数据共享平台, 是满足公众对物种准确鉴定和快速认知的重要支撑。本文介绍了近年来植物DNA条形码的研究进展; 植物DNA条形码参考数据库的研发现状和存在的问题。结合上述问题, 围绕“大数据”时代背景, 对如何管理和使用好海量的植物信息, 如何构建数据共享平台提出了一些设想: (1)数据共享平台的元数据应尽可能翔实、丰富、准确和多关联; (2)数据标准应统一规范; (3)查询入口方便、迅速、多样, 易于管理, 便于实现更大程度的数据共享和全球化的合作交流。

Scratchpads 2.0系统是支持在线环境下生物多样性基础数据的创建、管理和高效利用的虚拟研究平台。本文对该系统的研发背景和现状、系统使用的关键特征(包括个人数据和在线资源的动态整合机制、多语言内容的创建和管理、系统使用授权、动态数据追踪、团队协作, 以及数据论文的发表机制), 以及系统开发和管理者关心的主要技术问题(包括系统安装和高效维护管理、分布式系统架构、模块化开发和管理机制、相关的技术标准)进行了介绍。并针对与Scratchpads 2.0相关的生物多样性信息工具研发和应用的问题进行了讨论。Scratchpads准确的角色定位、学科业务需求的深度挖掘和优越的技术实现, 决定了它是网络时代分类学研究的重要基础设施之一, 将为世界在线植物志的实现提供重要的技术基础。

科学工作流系统是由一系列经过特殊设计的数据分析与管理步骤组成的、按照一定的逻辑组织在一起, 并在给定的运行环境下, 完成特定科学研究的工作流管理系统。科学工作流系统致力于使全世界的科学家可以在一个简单易用的平台上交换思想, 共同设计全球尺度的实验, 共享数据、实验步骤与结果等。每一个科学家可以独立创建自己的工作流, 执行工作流并实时查看结果; 不同科学家之间也可以方便地共享和复用这些工作流。本文以开普勒系统(Kepler system)和生物多样性虚拟实验室(BioVeL)两个项目为例, 介绍了科学工作流的发展历史、背景、现有项目和应用等。以生态位模型工作流为例, 介绍了科学工作流的流程以及特点等。并通过对现有科学工作流的分析, 对其发展方向和存在的问题提出了自己的看法及预期。