生物多樣性大數(shù)據(jù)建設(shè)的重要進(jìn)展

近年來，生物多樣性信息學(xué)快速發(fā)展，全球和區(qū)域水平的生物多樣性數(shù)據(jù)庫不斷建立和完善。例如，全球生物多樣性信息網(wǎng)絡(luò)（GBIF）等全球大型數(shù)據(jù)庫包括10?億多條物種分布信息。若干國(guó)家水平的數(shù)據(jù)庫，如澳大利亞生物多樣性信息系統(tǒng)（ALA）和美國(guó)標(biāo)本數(shù)字化平臺(tái)（iDigBio）等，亦可以提供數(shù)千萬條物種分布信息。國(guó)際生物信息的主要數(shù)據(jù)庫由美國(guó)的國(guó)家生物技術(shù)信息中心（NCBI）和歐洲生物信息研究所（EBI）等控制。

發(fā)達(dá)國(guó)家利用數(shù)字化手段在生物多樣性與生態(tài)安全信息方面取得了重要的進(jìn)展。通過建設(shè)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的植物園、標(biāo)本館，在現(xiàn)代空間科學(xué)技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上應(yīng)用數(shù)字地圖、遙感影像、實(shí)驗(yàn)觀測(cè)、數(shù)字建模等手段，以多形式、多時(shí)相、多比例及不同的空間分辨率對(duì)生物多樣性資源進(jìn)行全方位表達(dá)、描述和分析，即“沒有圍墻的?e-Science?實(shí)驗(yàn)室”，為科學(xué)家、決策者和公眾提供科學(xué)研究、資源管理和科普教育的數(shù)字化平臺(tái)。

生物多樣性監(jiān)測(cè)手段和監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，觀測(cè)數(shù)據(jù)的不斷積累，也推動(dòng)著生物多樣性研究進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。海量的生物多樣性信息為生物多樣性科學(xué)研究提供了有力支撐，極大促進(jìn)了生物多樣性大尺度格局、生物多樣性保護(hù)規(guī)劃與資源管理、生物多樣性對(duì)全球變化的響應(yīng)、外來種入侵態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)等方面的研究。

在生物大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，生物多樣性信息數(shù)據(jù)是國(guó)家重要戰(zhàn)略資源，也是國(guó)家生態(tài)安全和生態(tài)文明建設(shè)的重要保障。生物多樣性領(lǐng)域多層次、多維度的大數(shù)據(jù)匯聚與綜合分析，正在深刻改變著人類對(duì)自然的認(rèn)知方式和資源的利用能力。因此，建設(shè)國(guó)家生物多樣性與生態(tài)安全綜合信息服務(wù)平臺(tái)具有時(shí)代的緊迫性和必要性。然而遺憾的是，從全球生物多樣性在線數(shù)據(jù)資源分布看，亞洲整體上屬于數(shù)據(jù)貧乏的區(qū)域，GBIF?的植物分布數(shù)據(jù)亞洲只占?4%。盡管中國(guó)在亞洲處于生物多樣性信息學(xué)發(fā)展比較好的國(guó)家，但信息資源整合度低、數(shù)據(jù)的碎片化、共享程度有限等，阻礙了信息的深度挖掘和有效利用。

作為中國(guó)自然科學(xué)最高學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，中科院積累了大量生物物種（包括古生物）和遺傳資源信息、野外臺(tái)站和大樣地監(jiān)測(cè)體系，以及龐大的國(guó)際合作網(wǎng)絡(luò)，并且已經(jīng)建成了全球最大的古生物學(xué)與地層學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)庫（GBDB）、國(guó)家標(biāo)本資源共享平臺(tái)（NSII）、世界微生物數(shù)據(jù)中心（WDCM）、中國(guó)生物物種名錄、中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估與生態(tài)安全數(shù)據(jù)庫、中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)^⑥（CERN）和中國(guó)森林生物多樣性監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)^⑦（CForBio）等一系列信息不斷更新的大數(shù)據(jù)平臺(tái)。因此，全面整合中科院的生物、生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境信息資源，聚焦服務(wù)國(guó)家重大需求的應(yīng)用場(chǎng)景，形成多層次的柵格化數(shù)據(jù)圖層；利用分析模型和可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)生物多樣性資源數(shù)據(jù)功能挖掘和利用，構(gòu)建開放開源的生物多樣性與生態(tài)安全大數(shù)據(jù)處理利用的通用接口，建立一個(gè)以生物多樣性與生態(tài)安全信息為核心的，包括對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理、高效分析和可用易用的綜合大數(shù)據(jù)平臺(tái)，為生物多樣性科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科普教育，履行《生物多樣性公約》、國(guó)家生態(tài)承載力評(píng)估和生態(tài)安全格局構(gòu)建等提供強(qiáng)有力的支撐和服務(wù)。