第四范式

译者的话

前言

吉姆·格雷论eScience:科学方法的一次革命

第一章 地球与环境

一、引言

二、格雷法则:以数据库为中心的科学计算

三、正在兴起的环境应用科学

四、用数据重新定义生态科学

五、海洋科学2020年远景

六、拉近夜空:海量数据中的发现

七、装备地球:下一代传感器网络与环境科学

第二章 健康与幸福

一、引言

二、医疗奇点与语义医学时代

三、发展中国家的医疗服务:面临的挑战及可能的解决之道

四、大脑神经回路图谱探索

五、用于神经生物学研究的计算显微镜

六、数据密集型医疗保健的统一建模方法

七、生物系统进程代数模型的可视化

第三章 科学的基础框架

一、引言

二、科学新路径?

三、超越数据海啸:发展基础设施,处理生命科学数据

四、多核计算与科学发现

五、并行计算和云

六、工作流工具对以数据为中心的研究的作用

七、语义eScience:在下一代数字化推动的科学研究中实现语义编码

八、数据密集科学可视化

九、所有知识的平台:创建知识驱动的研究基础设施

第四章 学术信息交流

一、引言

二、吉姆·格雷的第四范式和科学记录的构建

三、以数据为中心的世界中的文本

四、开船了:走向机器友好的学术信息交流体系

五、数据政策的未来之路

六、我已经看到了范式转变,就是我们自己

七、从Web2.0走向全球数据库

第五章 结语

一、未来之路

二、结论

三、下一步

四、致谢

五、关于吉姆·格雷

词汇表

照片和图片鸣谢

《第四范式：数据密集型科学发现》系统介绍了地球与环境科学、生命与健康科学、数字信息基础设施和数字化学术信息交流等方面基于海量数据的科研活动、过程、方法和基础设施，生动揭示了在海量数据和无处不在网络上发展起来的与实验科学、理论推演、计算机仿真这三种科研范式相辅相成的科学研究第四范式——数据密集型科学发现，进一步探讨了这种新范式的内涵和内容，包括利用多样化工具不间断采集科研数据、建立系统化工具和设施来管理整个数据生命周期、开发基于科学研究问题的数据分析及可视化工具与方法等，并深入探讨了这种新范式对科学研究、科学教育、学术信息交流及科学家群体的长远影响。

《第四范式：数据密集型科学发现》将帮助从事科学研究、科技研究规划、科技政策等领域的科研人员和管理者理解和把握科研环境与科研方法的革命性变化，也将为学术出版、文献情报、科学数据及其他从事信息与知识管理的人士提供未来的战略视角，同时也有助于有志于科学研究和学术信息交流管理的高层次学生了解未来的挑战和需求。

《第四范式：数据密集型科学发现》以吉姆·格雷提出科学研究第四范式的著名演讲开篇，邀请国际著名科学家对数据密集型科学发现的理念、应用和影响进行了全面分析。第一部分，Dan Fay等人介绍了地球、环境、海洋、空间等领域的大数据环境与科学应用；第二部分，Simon Mercer等人分析了医学、认知科学、生物系统、医疗服务等领域的数据密集型科学发现；第三部分，Daron Green等人提出了适应大数据时代的科学信息与科学计算基础设施面临的挑战；第四部分，Lee Dirks等人对数据密集型科学发现给学术信息交流带来的深刻变化做了描述。全书视野开阔、思考深邃，既把握大势，又深入具体，为把握第四范式的要旨与含义提供了坚实的基础。