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撰文 | Patrick Funk  薛瀾  梁正等

翻譯 | 陳海諾    

審校 | 梁正  余振

責(zé)編 | 蔣海宇

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由于數(shù)據(jù)共享與合作的形式多樣，為了闡明此文的觀點(diǎn)，我們首先需要明晰數(shù)據(jù)共享的不同形式。數(shù)據(jù)共享（data Sharing），指的是一個(gè)組織的成員們，為一個(gè)明確目的，所進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)共享的形式會(huì)隨著涉及的研究人員及其所屬機(jī)構(gòu)的數(shù)量的差異而有很大不同。一個(gè)數(shù)據(jù)共享項(xiàng)目不一定會(huì)向公眾公開數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)公開則是數(shù)據(jù)共享最極端的形式，因?yàn)樗鼘?shù)據(jù)獲取的權(quán)限開放給所有人。除了數(shù)據(jù)公開和僅含兩個(gè)對(duì)象的封閉數(shù)據(jù)合作之外，還存在一種數(shù)據(jù)共享俱樂(lè)部（data-sharing club）的形式，其成員通?；谝幌盗屑榷ǖ墓灿性瓌t上進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。從歷史上看，致力于解決像空氣污染這種復(fù)雜問(wèn)題的國(guó)際合作，通常都是從一個(gè)小組織開始，之后隨著項(xiàng)目的發(fā)展而不斷擴(kuò)大。相對(duì)于單個(gè)組織的自行研究調(diào)查，數(shù)據(jù)共享能夠幫助回答更多、更復(fù)雜的問(wèn)題。不過(guò)，如果沒(méi)有合理的激勵(lì)機(jī)制，數(shù)據(jù)共享可能會(huì)與學(xué)術(shù)界傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和所有權(quán)的文化標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生沖突。美國(guó)休斯頓治理空氣污染的經(jīng)驗(yàn)是一個(gè)典型的案例，它在不公開數(shù)據(jù)的前提下實(shí)現(xiàn)了有效的數(shù)據(jù)共享，我們將會(huì)在后文中詳細(xì)討論。

數(shù)據(jù)匯集（data pooling）所建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，不用于特定研究和政策目標(biāo)，而是讓數(shù)據(jù)庫(kù)成員（在極端情況下，甚至讓公眾）能夠隨意訪問(wèn)其中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)匯集可以被認(rèn)為是數(shù)據(jù)共享的一種更復(fù)雜的擴(kuò)展形式。在良好的執(zhí)行情況下，數(shù)據(jù)匯集可以確保數(shù)據(jù)的有效性和一致性。通過(guò)利用共享資源，數(shù)據(jù)匯集也可以幫助人們回答更復(fù)雜、更深遠(yuǎn)的問(wèn)題，也有利于解決人們?cè)诳茖W(xué)認(rèn)知水平提高后提出的新問(wèn)題，從而帶來(lái)新的知識(shí)。然而，數(shù)據(jù)匯集一般很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗笏袇⑴c者分享數(shù)據(jù)，但他們可能已經(jīng)習(xí)慣了獨(dú)享數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)個(gè)體利益的最大化。而且，它還需要大量的維護(hù)和管理來(lái)確保數(shù)據(jù)始終有效。由遠(yuǎn)程跨境空氣污染公約（CLRTAP），及氣霧、云和微量氣體研究平臺(tái)（ACTRIS）創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫(kù)，都是數(shù)據(jù)匯集的典型案例，我們?cè)诤笪膶?duì)它們進(jìn)行討論。

當(dāng)時(shí)，在中美貿(mào)易和南海問(wèn)題爭(zhēng)端升級(jí)的背景情況下，美國(guó)白宮科技政策辦公室主任John Holdren和中國(guó)科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼，于2016年6月5日開展了中美創(chuàng)新對(duì)話，討論雙贏的合作機(jī)會(huì)。雙方討論的重點(diǎn)之一便是關(guān)于數(shù)據(jù)共享和合作研究在應(yīng)對(duì)氣候變化和空氣污染中的作用。

2005年，大氣中小于2.5納米的顆粒物（PM2.5）和臭氧，共造成大約450萬(wàn)人過(guò)早死亡。黑碳作為PM2.5的組成部分之一，是全球變暖的主要誘因，其作用僅次于二氧化碳。減少這些污染物不僅會(huì)提升空氣質(zhì)量，還會(huì)減緩氣候變化的速度和程度。要解決這個(gè)問(wèn)題，數(shù)據(jù)共享是關(guān)鍵。人們對(duì)社會(huì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)很大程度上受制于公開數(shù)據(jù)的規(guī)模大?。喝绻麛?shù)據(jù)不能反映整體形勢(shì)，或者數(shù)據(jù)之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)，依靠這些有限數(shù)據(jù)進(jìn)行的研究，很可能帶來(lái)錯(cuò)誤的結(jié)論。例如，在解釋臭氧層空洞時(shí)，氯氟烴假說(shuō)曾受到許多科學(xué)家和決策者的質(zhì)疑，但從不同尺度和平臺(tái)收集得來(lái)的數(shù)據(jù)最終驗(yàn)證了該假說(shuō)，新的應(yīng)對(duì)政策也才得以產(chǎn)生。

盡管數(shù)據(jù)共享和匯集的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，中國(guó)在這方面仍面臨諸多系統(tǒng)性的障礙。比如，中國(guó)以往收集的空氣污染數(shù)據(jù)，多數(shù)是失真的，而且大部分?jǐn)?shù)據(jù)公眾無(wú)權(quán)獲取。此外，科研人員的晉升和學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方面的要求也無(wú)形間打壓了他們共享數(shù)據(jù)的積極性。例如，以第一作者或通訊作者發(fā)表的科研文章是科研人員獲得晉升或長(zhǎng)期任職的重要條件，但是一篇文章通常最多只有三個(gè)作者能夠成為第一作者或通訊作者，而數(shù)據(jù)分享一般都以第一作者為條件，這就打擊了科研人員共享數(shù)據(jù)的積極性，即使是合作發(fā)表也并非有效的解決方案。

為了最大限度地利用可發(fā)表的數(shù)據(jù)為自己獲益，研究者和研究機(jī)構(gòu)一般不會(huì)愿意共享數(shù)據(jù)。由于高質(zhì)量的空氣監(jiān)測(cè)設(shè)備由不同的組織所有，而空氣污染分析又需要各地區(qū)不同地點(diǎn)的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，中國(guó)只有克服數(shù)據(jù)共享和協(xié)作上的阻礙，才能更好地減少和遏制空氣污染。

僅僅克服數(shù)據(jù)共享及協(xié)作這一問(wèn)題還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。正如加利福尼亞空氣資源委員會(huì)（California Air Resources Board）和休斯敦空氣質(zhì)量管理部門的經(jīng)驗(yàn)所表明，科學(xué)家們還必須聚集起來(lái)，依靠積累的共享數(shù)據(jù)，幫助政府進(jìn)行決策。如果沒(méi)有這種知識(shí)轉(zhuǎn)移，政策制定過(guò)程很容易被誤導(dǎo)，帶來(lái)災(zāi)難性的后果。最后，分享和使用數(shù)據(jù)，也會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)收集本身有所助益。

面臨這些挑戰(zhàn)的不僅僅只有中國(guó)。國(guó)際上的空氣質(zhì)量研究中，強(qiáng)制的數(shù)據(jù)共享協(xié)議仍是比較新穎的舉措。在1950年，世界氣象組織（WMO）已經(jīng)開始通過(guò)匯集天氣、氣候和水等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，以加強(qiáng)國(guó)際間的合作。這些早期舉措面臨不少問(wèn)題，因?yàn)楣紨?shù)據(jù)的過(guò)程沒(méi)有經(jīng)過(guò)檢查和權(quán)衡，其質(zhì)量參差不齊，難以用于研究。

WMO把全球大氣監(jiān)視計(jì)劃（Global Atmospheric Watch）作為一個(gè)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)共享項(xiàng)目，至今仍對(duì)公眾開放。遠(yuǎn)程跨境空氣污染公約簽署于1979年，由歐洲監(jiān)測(cè)和評(píng)估計(jì)劃（EMEP）實(shí)施，它創(chuàng)建了一個(gè)共享的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來(lái)幫助解決各國(guó)的空氣質(zhì)量問(wèn)題。1983年，為了研究對(duì)流層化學(xué)及其對(duì)美國(guó)的影響，NASA建立了全球?qū)α鲗訉?shí)驗(yàn)（GTE）。GTE強(qiáng)制規(guī)定把加入數(shù)據(jù)管理協(xié)議作為得到研究資金的必要條件之一，以此確保數(shù)據(jù)在項(xiàng)目資助方之間共享，以及資金被用于數(shù)據(jù)管理。該實(shí)驗(yàn)實(shí)地?cái)?shù)據(jù)的收集于2001年結(jié)束，但其數(shù)據(jù)至今仍對(duì)公眾開放，顯示了數(shù)據(jù)匯集和公開的巨大潛在價(jià)值。

成立于1997年的Eionet，是歐盟國(guó)家及其合作國(guó)家的一個(gè)數(shù)據(jù)聯(lián)盟，用以收集、共享和研究環(huán)境數(shù)據(jù)。2011年創(chuàng)建的ACTRIS是為了將2000年前的一系列項(xiàng)目（不包括Eionet）合并到一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)中。ACTRIS由歐盟委員會(huì)資助，由成員國(guó)代表共同管理。ACTRIS在網(wǎng)絡(luò)管理中擁有一套數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)報(bào)告的標(biāo)準(zhǔn)（包括位置、儀器、不確定性/百分?jǐn)?shù)等），以保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

很多頂級(jí)期刊也將數(shù)據(jù)共享納入其出版要求中?！蹲匀弧返恼咭?guī)定：“在《自然》期刊中發(fā)表的文章，作者須向讀者無(wú)條件公開研究材料、數(shù)據(jù)、代碼和相關(guān)協(xié)議?！比欢?，在國(guó)際上, 數(shù)據(jù)共享仍然任重道遠(yuǎn)，比如美國(guó)也還沒(méi)有類似ACTRIS的平臺(tái)。此外，盡管美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）當(dāng)前要求空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)項(xiàng)目需分享并最終公開數(shù)據(jù)；但歷史上，他們并不允許此類項(xiàng)目參與到數(shù)據(jù)管理當(dāng)中。

國(guó)際上已經(jīng)有很多先例關(guān)于科學(xué)家如何為決策過(guò)程提供幫助，以及科學(xué)家和政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)共享數(shù)據(jù)的實(shí)踐如何最終完善空氣質(zhì)量政策。在美國(guó)，加利福尼亞空氣資源委員會(huì)（CARB）在推廣和資助空氣質(zhì)量研究方面已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史，他們?cè)诟纳迫菘諝赓|(zhì)量方面的成績(jī)常常在美國(guó)名列前茅。

20世紀(jì)中葉，洛杉磯的空氣污染十分嚴(yán)重，其糟糕情況甚至堪比北京現(xiàn)在空氣質(zhì)量最差的時(shí)候，年平均PM10達(dá)到約150μg/ m³，臭氧峰值超過(guò)600 ppb 。而基于氮氧化物（NOx）對(duì)臭氧空洞和PM2.5的影響的研究結(jié)果，CARB在全美設(shè)立了首個(gè)機(jī)動(dòng)車NOx標(biāo)準(zhǔn)。由于這些舉措以及隨后對(duì)排放的有效控制，洛杉磯現(xiàn)在的空氣污染水平已經(jīng)下降到當(dāng)時(shí)的四分之一以下，盡管洛杉磯現(xiàn)在的人口已經(jīng)增加了一倍，車輛里程增加了四倍。在整個(gè)加利福尼亞州，僅在過(guò)去的23年中，因暴露于主要有毒空氣污染物而導(dǎo)致的集體性癌癥風(fēng)險(xiǎn)下降了76％。中國(guó)政府機(jī)構(gòu)與學(xué)術(shù)界之間聯(lián)系緊密，可以借鑒CARB的經(jīng)驗(yàn)，從CARB的數(shù)據(jù)共享模式中獲得啟發(fā)，在國(guó)際背景下建立跨境合作項(xiàng)目和機(jī)構(gòu)。

德克薩斯州休斯頓市的空氣質(zhì)量管理經(jīng)驗(yàn)也從另一個(gè)角度說(shuō)明了學(xué)術(shù)界和政府之間的合作對(duì)于大幅度改善空氣質(zhì)量的重要性。1999年，休斯頓遭遇了美國(guó)最嚴(yán)重的臭氧污染，該市啟動(dòng)了一項(xiàng)雄心勃勃的研究合作計(jì)劃，涉及許多州立的、聯(lián)邦的和學(xué)術(shù)的組織。與加利福尼亞情況不同的是，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)氮氧化物并不是臭氧形成的主要原因，而是認(rèn)為高反應(yīng)性揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）對(duì)臭氧的形成更為關(guān)鍵。通過(guò)總結(jié)超過(guò)300位科學(xué)家在不同出版物上的研究成果，立法者得到了更為科學(xué)有效的政策方案。通過(guò)規(guī)范高反應(yīng)性VOC而不是NOx為產(chǎn)業(yè)節(jié)省了約10億美元。洛杉磯和休斯頓的案例充分說(shuō)明了讓科學(xué)家參與決策過(guò)程以及共享數(shù)據(jù)的重要性。在兩個(gè)案例中，由于區(qū)域地理和行業(yè)差異，用相反的干預(yù)措施來(lái)減少臭氧也是有理可循的。

歷史上，中美雙方曾有過(guò)將科學(xué)納入政策過(guò)程的合作經(jīng)歷。2003年，美國(guó)環(huán)境保護(hù)局和中國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局（環(huán)境保護(hù)部的前身）史無(wú)前例地簽署了一份關(guān)于燃料和車輛技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)合作的備忘錄。這項(xiàng)合作的數(shù)據(jù)雖然沒(méi)有對(duì)大部分中國(guó)公眾開放，但從事這些項(xiàng)目的中美科學(xué)家可以共享相關(guān)數(shù)據(jù)，其中部分工作報(bào)告也在美國(guó)得以發(fā)表。2008年，中國(guó)國(guó)家能源局的大氣輻射測(cè)量氣候研究設(shè)備遷至東南地區(qū)。這無(wú)疑是一個(gè)進(jìn)步，但在該項(xiàng)目尚未收集到足以支撐科學(xué)研究或政策啟示所需的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)之前，就因?yàn)閿?shù)據(jù)使用和所有權(quán)問(wèn)題而被迫關(guān)閉。

更近的一個(gè)例子是，氣候變化工作組（CCWG）所屬的美中氣候與能源合作為“巴黎協(xié)定”談判的成功做出了貢獻(xiàn)。CCWG已經(jīng)開始推動(dòng)研究機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)共享。2015年，中國(guó)能源模型論壇在清華大學(xué)舉行，該論壇將建模團(tuán)隊(duì)和政策制定者置于同一平臺(tái)上，以便更好地為決策提供幫助。中國(guó)也已經(jīng)開始創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)立的匯總數(shù)據(jù)庫(kù)以收集環(huán)境數(shù)據(jù)和由政府?dāng)?shù)據(jù)中心提供的多種來(lái)源的綜合數(shù)據(jù)。這些舉措對(duì)于解決數(shù)據(jù)分享和科學(xué)輔助決策方面的系統(tǒng)性障礙十分有利。

雖然這些挑戰(zhàn)并非中國(guó)所獨(dú)有，但作為世界上最大的污染排放國(guó)之一，中國(guó)擁有獨(dú)一無(wú)二的機(jī)會(huì)去解決我們這個(gè)時(shí)代的一些最重要的空氣污染和氣候挑戰(zhàn)，并有可能在這些創(chuàng)新與對(duì)話中引領(lǐng)世界。近幾十年來(lái)，中國(guó)在工程和大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的創(chuàng)新成就位于世界前列，高速鐵路就是一個(gè)典型的例子。中國(guó)已經(jīng)擁有世界級(jí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，如果能夠向其最優(yōu)秀的科學(xué)家（甚至全球范圍內(nèi)的合作伙伴）開放這些數(shù)據(jù)集，使他們能夠推動(dòng)科學(xué)發(fā)展并為決策者提供科學(xué)的政策建議，那么中國(guó)很有可能在解決當(dāng)今全球面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)上做出世界領(lǐng)先的貢獻(xiàn)。

1）  建立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。以國(guó)家獎(jiǎng)項(xiàng)為例，比如可以允許不是以第一作者或通訊作者發(fā)表的文章納入到科研人員的績(jī)效考核中，鼓勵(lì)中國(guó)科學(xué)家在空氣污染研究和政策分析等領(lǐng)域積極參與聯(lián)合研究并共享重要的數(shù)據(jù)。

2）  建立目標(biāo)。比如，所有政府資助的空氣污染研究數(shù)據(jù)，在其收集完成兩年之后必須向公眾開放或可以被共享。這類目標(biāo)也可能包括讓所有公立的研究機(jī)構(gòu)在數(shù)據(jù)收集完成兩年后向公眾開放所有數(shù)據(jù)。

3）  建立一個(gè)通用的共享數(shù)據(jù)庫(kù)，搭建基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)，匯總來(lái)自中國(guó)各地研究機(jī)構(gòu)站點(diǎn)和政府站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并整理為通用且高質(zhì)量的形式。在建立這些基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)應(yīng)時(shí)時(shí)考慮到空氣質(zhì)量—?dú)夂蜃兓】档幕娟P(guān)系。歐洲的ACTRIS，CLRTAP或全球大氣監(jiān)測(cè)可以作為很好的參考模式。

4）  為那些在應(yīng)對(duì)氣候變化方面投入最多科研資金的國(guó)家建立一個(gè)核心的數(shù)據(jù)合作平臺(tái)。國(guó)際合作領(lǐng)域的研究發(fā)現(xiàn)，在解決具體問(wèn)題時(shí)，較為精煉的組織和較高的初始投資可以加速建立有效合作的過(guò)程，并為成功拓展為一個(gè)更具包容性的全球模式創(chuàng)造條件。

 a)   讓相關(guān)的國(guó)家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)（包括來(lái)自美國(guó)，中國(guó)和歐洲的）邀請(qǐng)?jiān)诳諝赓|(zhì)量—?dú)夂蜃兓】店P(guān)系的研究領(lǐng)域中最優(yōu)秀的科學(xué)家加入藍(lán)帶小組（Blue Ribbon Panel），在開發(fā)共享數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施和加強(qiáng)政策分析方面進(jìn)行合作。藍(lán)帶小組是一個(gè)專家咨詢小組，旨在為政策制定提供公正科學(xué)的支持。在美國(guó)，典型的藍(lán)帶小組例子包括肯尼迪暗殺委員會(huì)和9/11委員會(huì)。相關(guān)的例子還有不少，雖然它們不一定對(duì)外都被稱為藍(lán)帶小組，比如美國(guó)國(guó)家科學(xué)院委員會(huì)，它發(fā)布了具有里程碑意義的研究報(bào)告——《站在暴風(fēng)雨之上》(Rising above the Gathering Storm)，并幫助動(dòng)員建立了能源部先進(jìn)研究計(jì)劃項(xiàng)目（ARPA-E）；再如，美國(guó)環(huán)保局（EPA）科學(xué)顧問(wèn)委員會(huì)，它為美國(guó)環(huán)保局提供了很多關(guān)于科學(xué)方法和研究計(jì)劃的建議。

b)   藍(lán)帶小組需承諾在（在發(fā)表之前）一年內(nèi)向政策制定者溝通和分享科學(xué)家已經(jīng)達(dá)成共識(shí)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

c)   承諾將來(lái)自該網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)完全共享和公開。

d)   制定適當(dāng)?shù)陌踩Ｕ洗胧┮员Ｕ峡茖W(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性和透明度，包括及時(shí)公布數(shù)據(jù)。

e)   承諾依據(jù)一個(gè)時(shí)間表，在藍(lán)帶小組中體現(xiàn)更多的全球參與。

最后，雖然國(guó)際合作可以動(dòng)員世界各地最優(yōu)秀的才智幫助解決中國(guó)嚴(yán)峻的空氣污染問(wèn)題，但中國(guó)若要實(shí)質(zhì)性地改善空氣質(zhì)量，還需在數(shù)據(jù)共享以及讓科學(xué)家參與政策制定等方面做出巨大的努力。 

原文鏈接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwx059

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