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中國網/中國發展門戶網訊 開放性是科學的本質屬性之一，開放科學與現代科學相伴而行。16 世紀末近代科學萌芽，17 世紀科學期刊的出現推動了第一次科學開放變革。20 世紀后期出現期刊訂購價格危機，學術界提出科技信息開放獲取（OA）理念，2003 年首屆柏林開放獲取國際會議發布里程碑意義的《關于自然科學與人文科學資源開放獲取的柏林宣言》（簡稱《柏林宣言》）。2015 年，科學數據共享行動涌現。在 2019 年底突發的全球新冠病毒肺炎疫情中，與新冠病毒肺炎疫情有關的科技信息 OA 比例達到 82%，有力地支持了全球新冠疫苗和藥物研究，讓全球科技界認識到開放科學是一種加速科學研究的未來科研范式。開放科學的進展在 2021 年得到了關鍵性推動，聯合國教科文組織（UNESCO）193 個成員國批準了《開放科學建議書》，形成全球開放科學治理浪潮。
面向全球科技創攤位設計新的新形勢和國際科技競爭新格局，開放科學成為主要國家加快完善創新生態、搶占未來科技創新高地的重要政策抓手。當前，世界科技強國和新興國家持續加大對開放科學發展的戰略部署，積極探索開放創新發展路徑和模式，正在對全球開放科學大生態的構建產生深遠影響。我國在 2021 年 12 月修訂的《中華人民共和國科技進步法》第九十五條中明確提出“推動開放科學的發展”，從法律層面肯定了開放科學在促進我國科技進步中的重要作用。2022 年黨的二十大報告提出“形成具有全球競爭力的開放創新生態”。本文梳理總結了全球開放科學發展態勢與影響，針對我國開放科學發展現狀與挑戰，提出開放科學路線圖及行動建議，旨在推進我國開放科學進程，把握全球開放科學發展機遇。
開放科學全球發展態勢與影響
開放科學的全球發展態勢
開放獲取成為科學研究向開放科學轉變的機制。開放獲取最初僅作用于出版物，當今是作用于全科研過程，以建立知識的開放機制，切實把公共資金投入產出的科研成果迅速轉化為社會創新發展能力。全球多種開放獲取模式并存，包括歐盟以“S聯盟”（cOAlition S）主導的“閱讀與出版”（Read & Publish）開放轉換模式，印度以圖書館聯盟談判的“一國一訂閱”（One Nation, One Subscription）模式，美國白宮要求政府資助科研成果的“公眾獲取”（Public Access）模式等。隨著數據成為科技創新基礎資源，英國以智能型數據開放獲取為主的開放科學機制，這種活動佈置回歸科學本質的理念成為趨勢 。一個國家開放獲取程度可能影響整個國家開放科學進程。荷蘭在 2017 年提出的國家開放科學計劃中、法國在 2021 年提出的第二個國家開放科學計劃中，分別宣布到 2020 年、2030 年實現出版物的 100% 開放獲取。美國白宮在 2022 年開放獲取備忘錄中，要求美國聯邦資助研究的出版物及其支持數據不遲于 2025 年底提供公眾獲取，這樣的政策突然加速，將對全球出版生態產生重大影響。
開放數據基礎設施建設加快推動科學研究范式的轉變。科學數據成為戰略性資源，科學數據開放共享被廣泛納入到科技政策體系中。2022 年 2 月，歐盟委員會公布新一代數據治理立法《數據法案》（Data Act）草案，涉及數據共享、公共機構訪問、國際數據傳輸、云轉換和互操作性等規定。基于開放數據基礎設施的二次創新成為未來科研組織模式發展趨勢。2021 年，美國國家科學技術委員會發布《國家平面設計研究和開發設施戰略概述》，以科學數據為核心重新定義重大設施構成要素。對于數據資源開放與利用中存在著的隱私、安全等問題，以科研設施牽引的科研信息資產治理正在成為一種解決方法。2021 年，美國國家科學基金會（NSF）發布《研究基礎設施指南》，提出將對科研基礎設施“信息資產”清查，建立“信息資產”清單，根據其價值、敏感性、分類，在“開放科學網絡風險檔案”（OSCRP）項目指導下識別和管理關鍵信息資產。
全球開放包容的多元主體治理格局正在形成。UNESCO《開放科學建議書》強調的開放包容內容，正在并將持續引領開放科學治理的未來發展趨勢。科學研究的整個過程透明化成為治理的新目標。預注冊和注冊報告被認為是提供科學過程透明度的兩種有前途的開放科學實踐。神經影像學界正在采取開放數據存儲庫和開放實驗室筆記本的形式，保證可重復研究。科研基礎設施成為開放包容治理對象。英國國家科研與創新署（UKRI）在 2021 年宣布將首批投入 5 000 萬英鎊開展 17 項研究基礎設施建設與升級改造。2022 年，NSF 宣布成立環境數據科學創新與包容實驗室，通過將包容性作為核心價值來實現環境數據多樣化。開放科學政策成為重要治理工具。2022 年 UNESCO 提出“開放科學政策是實現可持續發展目標的加速器”。歐洲國家開放科學相關政策通常與“開放投入、開放過程和開放產出”這 3 個維度有關，大多數國家采取了“開放產出”保護主義政策 。美國白宮將 2023 年定為開放科學年，宣布提供新的資助基金、改善研究基礎設施、擴大新興學者的研究參與度、增加公眾參與機會。
開放科學對科學研究的影響
開放科學正在改舞臺背板變科研范式，提高整個科學系統創新效率。托馬斯 · 庫恩指出，科研范式是指公認的科學成就，且在某一特定歷史時期為科學共同體的成員提供了模型、問題和解決方案（范例），使擁護者脫離科學活動的其他競爭模式。楊衛提出 4 種科學研究象限的開放包容治理與圍繞著知識創新鏈的價值模型，描述了開放的數據主體在知識創新鏈的發展過程中的若干個動力學方向。全球開放科學的關鍵問題域可能包括開放資源密集、OA 論文處理費（APC）高成本，以及資助者和研究機構促進開放研究實施的做法等。開放科學正在成為一種策略，在圍繞瘧疾和熱帶疾病的開放藥物開發中，開放被認為是當FRP前進行生物醫學研究的更有效、更道德的方 ；開放科學成為了一種工具，FAIR 數據原則為提高研究和創新系統的質量和效率提供著一個非常好的指導原則；開放科學已成為一種方法，歐盟的歐洲開放獲取基礎設施研究項目（OpenAIRE）和歐洲開放科學云（EOSC）、美國開放科學中心的開放科學框架（OSF）等全球科研基礎設施，搭載了多個國家的科研合作項目，已成為新的科研組織機制。
開放科學推動學界開展負責任的研究，提高科學研究的可靠性。開放科學下，透明化的研究過程推動科研人員開展負責任的研究，開放科學成為學術交流的一種內在的“信任機制”，學術成果的公開驗證提高了科學系統的魯棒性。學界推動了許多采用開放科學開展負責任研究、緩解科學研究可重復危機的實踐，例如，學界自主的學術交流預印本平臺 arXiv、預注冊平臺，在投稿時開放原始數據和材料，鼓勵研究者報告對于重復研究來說至關重要的內容；2014 年，由心理學界組成的促進科研公開與透明委員會（TOP）提出從 8 個方面來衡量學術期刊的透明程序。
開放科學正在推動全球科學的模式，科學研究更加公平包容。開放科學使學術共同體的邊界愈加模糊，科學更大型公仔加具有包容性和公平性。具體體現在：對模型于參與主體身份的包容性和公平性，既包容科學研究系統內跨領域、跨機構、跨地區的合作和知識分享，也包容科學研究系統與不同利益相關體、甚至是非科學研究系統的參與和分享；對于科學活動參與程度的包容性和公平性，任何主體在科學研究過程中都可以擔任各種能勝任的角色。在一定程度上，實現以上公平性，仍需要“全球思維”，以確保在全球范圍采取體系化和有效的變革方法。
我國開放科學發展現狀與挑戰
我國開放科學的發展及實踐現狀
2004 年，中國科學院和國家自然科學基金委員會簽署《開放獲取柏林宣言》，我國參與全球開放獲取運動。2014 年，中國科學院、國家自然科學基金委員會分別發布開放獲取政策聲明，鼓勵公共財政資助發表的科研論文開放獲取。2021 年，我國簽署 UNESCO《開放科學建議書》。據 SCIE（科學引文索引）數據，我國從 2019 年記者會成為全球 OA 論文發表數量最多的國家，發文量約占全球 OA 論文總量的 1/4。據 Dimensions 平臺的 10 年數據（2012—2021 年），我國發布的科學數據集數量居全球第 2 位。我國已成為開放科學貢獻大國。
基于項目組在 2022 年 10 月向我國科學界征集到的 149 個開放科學相關實踐案例（2002 年以來），分析我國開放科學的實踐現狀。
我國基于開放科學創新驅動的科研實踐
對實踐案例按照“開放獲取”“開放數據”“開放科學治理”3 個主題進行統計，發現我國開放科學數據行動較少：“開放獲取”案例數量占比 35%，圍繞著科技成果的開放共享，建設知識倉儲、開放出版平臺，參與主體涉及圖書館、科研資助機構、期刊和出版社；“開放數據”案例數量占比 20%，圍繞著科學數據的存儲與開放，建設數據平臺、制定數據管理政策，參與主體涉及政府、科研機構、高校、企業；“開放科學治理”案例數量占比 45%，圍繞著開放科學的共識、影響力，打造基礎設施、培育社會文化，參與主體涉及政府、科研機構、科研資助機構、高校、科技聯盟組織、社會組織。
進一步分析以上實踐案例中蘊含的科研模式，發現當前我國科學研究主要存在于 2 個以公開發表為表征的科學研究象限——組織型科研（高包容度和低開放性）、全球科學（高開放性和高包容度）。在組織型科研模式中，我國科研人員開始習慣于把科研成果投稿于 OA 期刊，開始參與預印本方式的開放交流。在全球科學模式中，正在形成以“領域聯盟組織、資源開放共享、科學大儀器平臺開放、數據平臺建設、創新產品產生、集體影響力提升”為重要環節的新科研流，比較引人注目的案例是“地球大數據科學工程”，該項目建立了地球科學大數據共享平臺，推動地球科學大數據共享，促進地球科學研究及社會經濟建設，構建智慧地球，支持聯合國可持續發展目標（SDGs）。“全球科學”的案例數量比例占到 88%，將可能是我國未來科研模式的趨勢。
我國開放科學實踐對 UNESCO 開放科學行動的適應
UNESOC《開放科學建議書》提出 7 個行動領域。本研究比較了該 7 個行動領域的 52 個具體行動與我國開放科學實踐，結果表明我國開放科學實踐已覆蓋 7 個領域。尤其是在 2021 年、2022 年，我國積極促進對開放科學的共識、咨商，中國科協聯合國咨商工作開放科學與全球伙伴專業委員會成立，中國科協出版了主題為“開放科學環境下的學術出版”的《中國科技期刊發展藍皮書（2021）攤位設計》《中國開放獲取出版發展報告（2022）》。比較結果也發現，我國在 7 個領域上的行動存在不均衡性，例如：厚植開放科學文化、促進開放科學創新方法等行動案例數量不足；多個行動領域內實踐不連續，具體表現在探索開放科學的多樣化道路、營造開放科學政策環境、協調開放科學激勵措施、投資開放科學人力資源和能力建設上出現較長的空白期。
我國開放科學成熟度在當前全球科研生態中的定位
楊衛等研究提出開放科學成熟度的指標體系（OSRI），來度量世界不同國家或地區的開放科學的時序進展過程。OSRI 指標體系描述了開放獲取、開放數據和開放政策的成熟度，指標覆蓋學術論文產出、學術影響力、大科學裝置和大型科學儀器平臺、我國出版的科技期刊、數據平臺、政策體系、政策影響力。2021 年，OSRI 全球排序為歐盟 27 國、美國、英國、中國、德國、日本、STLCs、俄羅斯、印度（圖 1）。在 OA 成熟度上，歐盟 27 國由于群體效應，具有最大的 OA 論文體量和國際合作體量。在開放數據成熟度上，美國與歐盟 27 國由于在可分享數據量與數據質量上的優勢而遙遙領先，中國目前排在第 3 位，主要得益于在可分享數據、購買力和數據的學術質量等 3 個方面的快速上升。我國當前還未出臺國家開放科學政策，美國、英國、德國、荷蘭等數據大國或出版大國的開放科學政策成熟度明顯較高。
為進一步提高開放科學策展的成熟度，我國有待從 3個方面改進：提高開放獲取和國際合作學術產出的份額與體量；提升可分享數據的科研成果質量、信息質量與可靠性質量，對可獲取數據做好其法律、基礎設施和財務方面的能力建設；參與全球開放科學治理，不斷提升國家開放政策的競爭力。
我國開放科學行動挑戰
我國在全球開放科學的實質性參與不夠，開放科學的目標尚未達成共識。歐盟確保歐洲科學家充分受益于數據驅動型科學，加拿大希望開放科學能最大限度地造福于國家福祉，美國定義開放科學為“向所有人提供科研產出和流程的原則和實踐，同時尊重多元文化，維護安全和隱私，促進合作、可重復性和公平性”。在《開放科學建議書》的“開放科學”定義下，我國開放科學尚未明確中國目標，開放科學實踐孤島情況嚴重，需要建立國家層面的統一行動。當前全球的開放科學治理需要中國，我國應該積極推動開放科學發展進程，提出中國開放科學路線與行動方案，為全球科學研究提供范例。
我國開放獲取存在門檻，開放科學機制不足。我國開放獲取存在 3 道門檻，包括“推動主體是誰”“如何漸進地彌合價差”“怎樣穩定我國出版科技期刊的發展”。我國未強制要求科研成果開放獲取，但我國通信作者發表的 OA 論文數量逐年增長，據中國科學院文獻情報中心發布的《2022 年全球 OA 期刊和 APC 監測報告》，2022 年我國 OA 發文量約 27 萬篇，年度增長 44%。我國開放獲取成本還未厘清，2021 年我國獲取出版物數據的費用約互動裝置人民幣 120 億元，包括我國圖書館文獻購置費用約 90 億元、我國通信作者支付的 APC 人民幣 29 億元⑤，而全球 APC 平均價格在 2021 年與 APC 成本價之間存在 2.5 倍差異，我國也還未明確文獻購置費用的開放轉換方式。我國科技期刊對 OA 出版、預印本、數據倉儲建設持觀望態度，加上我國科技期刊開放出版技術“缺芯少核”，難以支撐我國作者發文需求，2021 年我國作者 OA 論文的 90% 發表在國外期刊上。我國已經是全球論文、OA 論文的發表大國，有責任推動可信任的科研成果開放共享，通過科研資助機構、圖書館聯盟等主體合力開啟動儀式展全球數據的團購談判，建立我國科研經費中合理 APC 支出，實現 APC 支出與文獻購置費用之間的合理化轉換。
我國支持智能型數據科研的基礎設施不足，難以打造全球科技創新合作平臺。據不完全統計，到 2007 年我國先后建成 5 000—6 000 個規模不等、質量各大圖輸出異的科學數據庫，在促進數據重用、促進科研創新和社會開放創新等方面仍面臨巨大挑戰：各類科學數據描述語法、結構和語義的一致性不夠；各類型數據中心、倉儲和平臺的互聯互通不足，還未能形成全國性的數據基礎設施；科學數據基礎設施服務效能不足；分級分類的科學數據開放政策還未明確，知識產權確認機制未探索清晰，激勵數據生產者主動提交高質量科學數據的機制缺乏。急需建立國家層面的開放科學數據中心，實現科學數據基礎設施一體化建設。
我國開放科學治理能力不足，不足以支撐開放科學發展環境。我國尚未制定出臺專署針對為“開放科學”的政策，已有的開放科學相關政策也較為零散。自“十一五”以來，我國加強科技創新基礎能力建設，但側重科研結果管理，忽略“科研過程”管理。2021 年以來，我國加強完善評價激勵機制，探索建立動態監測和第三方評估，對基礎研究探索長周期評價，完善國內期刊與國際期刊的科技期刊同質等效、分類評價的學術評價機制，但在制定國家級法規制度、創新公益服務環境、推動科研機構實踐等行動較弱。在全球開放科學共識下，我國參與全球開放科學治理將進入前所未有的發展機遇期，有待形成完整的開放科學政策體系及持續發展方式。
我國開放科學路線圖與實施行動
我國開放科學路線圖設計
針對我國開放科學現狀與國際發展態勢之間的差距、現狀挑戰，基于馬斯洛的需求層次結構理論，采用路線圖啟動儀式方法（圖 2），來規劃與明確我國開放科學的目標、措施以及中長期發展路線。
我國開放科學路線圖規劃為 5 個層次：
存活需要。該層次對應于確保我國得以立足于國際開放科學的大環境。存活需要體現在 3 個方面。學術上自立于世界民族之林，成為世界學術貢獻一塊不可缺少的土壤，其代表指征為：學術產出與我國人口或研究人員的世界占比相適應；學術影響力不低于世界平均水平；開始出現在世界范圍內具有不可替代性的、可供多國科學家使用的大型科學儀器及大科學裝置平臺。在科學傳播平臺上具有可視度，其代表指征為：我國出版的科技期刊得以成規模地進入世界科學數據平臺；開始啟動具有世界各國科學數據容納能力的數據平臺計劃。在科學政策上的適應性，其代表指征為：在政策體系上適應《開放科學建議書》的政策要求；政策影響力受到全球關注。我國已經實現這一層次的要求。
安全需品牌活動要。該層次對應于在國際開放科學的大環境下，我國科學家能得到穩定、安全、有秩序、不間斷的數據獲取和數據服務保護，安全地容身于國際開放科學的大環境。安全需要體現在 3 個方面。學術上自強于世界民族之林，已經成為世界學術貢獻一個令人無法輕視的部分，其代表指征為：學術產出不低于世界的 20%，與美國或歐盟大致相當；學術影響力高于世界平均水平；建成若干種世界上獨有的大型科學儀器及大科學裝置平臺。在科學傳播平臺上具有顯示度，其代表指征為：我國出版的科技期刊占據世界科學數據平臺數據量的 5%左右，形成機器語言翻譯能力；形成世界上有顯示度的代表性數據平臺，初步形成數據安全能力，確保 FAIR 導則的實現，可駁接與我國有產權關聯（與中國作者有關的數據及已購置使用權的全球數據）的科學數據。在科學政策上的法律安全性，其代表指征為：可為數據安全提供基本的國際法律與契約保證；形成具有全球博弈力的政策。預計在 2025 年實現對這一層次的全部要求。
社會需要。該層次對應于我國科學家得以有效地融入國際開放科學的大環境，成為在國際開放科學社會中受到尊重的一支力量。社會需要體現在 3 個方面。學術上的社會地位，其代表指征為：學術產出已形成世界學術產出不可缺少的一極；在 FWCI（領域權重引用影響力指數）與高引用學者等國際影響力指標方面接近于美國或歐盟的水平；成為國際大型科學儀器及大科學裝置平臺中不可或缺的組成部分。在科學傳播平臺上亦享有世界范圍的社會地位，其代表指征為：我國出版的科技期刊在世界科學數據上占據一席之地；形成世界上具有競爭力的數據平臺。在科學政策上的社會地位，其代表指征為：形成可融入開放科學全球治理的政策體系；形成具有全球影人形立牌響力的政策。我國應力爭在 2030 年實現對這一層次的全部要求。
尊重需要。該層次對應于在國際開放科學的大環境下建立我國的尊嚴、成就、掌控、獨立，地位與威望。尊重需要體現在 3 個方面。學術上的尊重地位，其代表指征為：學術產出可以與美國或歐盟實現并跑；在 FWCI 與高引用學者等國際影響力指標上與美國或歐盟相當；在大型科學儀器及大科學裝置平臺中形成與美國或歐盟并行的形勢。在科學傳播平臺上具有世界尊重的地位，其代表指征為：我國出版的科技期刊在世界科學數據上受到全球科學家的尊重；源自中國的數據平臺已成為世界數據平臺不可或缺的部分。在科學政策上的社會地位，其代表指征為：貢獻與聯合國安全理事會常任理事國地位相稱的開放科學全球治理政策；成為美歐以外的另一極具有全球影響力的政策策源地。
自驅需要。該層次對應于中國在未來得以自行驅動發展，并得以推動國際開放科學的發展大局，成為全球知識共同展覽策劃體的領航人之一。自驅需要體現在 3 個方面。學術上的自驅地位，其代表指征為：形成世界學術產出的全息投影領跑一極；在 FWCI 與高引用學者等國際影響力指標方面在世界領跑；得以引領國際大型科學儀器及大科學裝置平臺的發展。在科學傳播平臺上的自驅地位，其代表指征為：我國出版的科技期刊成為世界科學數據的核心期刊群；成為數據平臺強國。在科學政策上的自驅地位，其代表指征為：引領開放科學的全球治理政策；成為全球的政策驅動極。我國離該層次的要求相距尚遠，應力爭在 2040—2050 年間實現對這一層次的全部要求。
開放科研基礎設施牽引我國開放科學治理
開放科研基礎設施是開放科學治理重要對象。《開放科學建議書》定義的開放科學基礎設施，是支持開放科學和滿足不同社區需要的共享研究基礎設施，包括虛擬的基礎設施、物理的基礎設施。基于我國開放科學路線圖，借鑒歐盟 FOSTER 項目的分類 ，推進我國 5 類開放科學基礎設施的協同治理行動（圖 3）。
開放獲取基礎設施支持開放出版、開放倉儲等方式的科技資源開放共享，以突破開放知識的“付費墻”障礙、知識產權等問題。治理內容聚焦于推動我國 TC:08designfollow
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