科研人員在青海湖實(shí)地考察

從禽流感開始破題 
  
2008年8月，北京夏暑未消，青海湖的上萬只候鳥卻已開始了越冬的遷徙。數(shù)以千計(jì)的斑頭雁振翅南飛，幾十只鸕鶿排成“一”字掠過湖面——每年4個(gè)月的無霜期即將結(jié)束。這里，中國最大的咸水湖泊，將進(jìn)入漫長的、氣候寒冷多變的冬季。 
  
“原先這里到處可見鳥群，現(xiàn)在天冷了，鳥群基本上都飛走了?！痹谇嗪：匀槐Ｗo(hù)區(qū)工作了23年的李英華告訴記者。3年前，他是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)禽流感病鳥的人。 
  
他對兩年前那場災(zāi)難性的“暴發(fā)”依舊記憶猶新。 
  
2005年5月2日上午，李英華在對鳥島的例常巡視中，突然發(fā)現(xiàn)一只斑頭雁出現(xiàn)異常狀況，隨后死亡。盡管第一時(shí)間他就向上級匯報(bào)了情況，但事情的發(fā)展很快超出了所有人的想象——到第二天上午，竟有200多只斑頭雁死亡！ 
  
盡管那些中國優(yōu)秀的鳥類學(xué)家自第二天起就從全國各地趕到了青海湖，但24個(gè)小時(shí)之后，結(jié)果反饋到李英華手中時(shí)，他還是傻了——禽流感，這是他這位保護(hù)科主任從未遇到過的情況。面對青海湖野生候鳥從未發(fā)生過的暴發(fā)性禽流感，“當(dāng)時(shí)我們真是束手無策！” 
  
2005年5月14日，國家禽流感參考實(shí)驗(yàn)室從死鳥體內(nèi)分離出H5N1亞型禽流感病毒。 
  
這顯然是個(gè)驚人的消息——青海湖作為全球候鳥遷徙中的一個(gè)重要中轉(zhuǎn)站，僅斑頭雁、棕頭鷗、鸕鶿的總體數(shù)量就達(dá)40余萬只以上，地位非常突出。如果候鳥會散播禽流感病毒的情況被確證，這可能意味著一場危及全球的自然災(zāi)難。 
  
然而，目前中國對候鳥的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，甚至連各種鳥類的遷徙路線都還沒有建立完整的資料。青海湖，這個(gè)中國最重要的鳥類棲息地，在這里投入的科研力量還十分薄弱。 
  
這給了閻保平和她的合作伙伴們選擇青海湖、在青海湖作e-Science的理由。 
  
咦，科學(xué)？ 
  
e－Science，這里的e，最初來源于英文詞匯electronic，泛指“電子化或信息化”；Science就是科學(xué)，二者合一，即“e-Science”，直譯為“電子化科學(xué)研究”或“基于信息化的科學(xué)研究”。為了更好地體現(xiàn)e－Science的內(nèi)涵，現(xiàn)在國內(nèi)通常譯為“科研活動(dòng)信息化”。 
  
最早提出e－Science概念的是英國科技部主任John Taylor。1999年，John Taylor指出：“e－Science是在重要科學(xué)領(lǐng)域中的全球性合作，以及使這種合作成為可能的下一代基礎(chǔ)設(shè)施?！?nbsp;
  
很快，這一理念得到了全球科學(xué)家的認(rèn)可。美國科學(xué)基金會的報(bào)告中明確指出，“e-Science是一種新的科學(xué)研究環(huán)境，在這種新的研究環(huán)境中，研究人員能夠通過高性能的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行先進(jìn)計(jì)算、協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取和管理的服務(wù)?！蹦壳?，國內(nèi)專家也認(rèn)為，在科研發(fā)展方面，發(fā)達(dá)國家之所以能推出很多好的成果，其原因之一是它們能夠成功獲取標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享?？梢哉f，科學(xué)數(shù)據(jù)的共享是發(fā)達(dá)國家促進(jìn)科技創(chuàng)新的有力舉措。 
  
閻保平是中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心的總工程師。在閻保平這一批中國e－Science事業(yè)的開創(chuàng)者和實(shí)踐者看來，e－Science是學(xué)科領(lǐng)域科學(xué)家和IT技術(shù)人員在科研理念上的融合，是以應(yīng)用需求而自然應(yīng)用實(shí)際可用技術(shù)的開發(fā)過程，同時(shí)，整個(gè)e－Science科研活動(dòng)是個(gè)在活動(dòng)中不斷融合、相輔相成的過程，而非最后要達(dá)到的終極目標(biāo)和結(jié)果。 
  
“e－Science使得一種嶄新的從事科研活動(dòng)的方法和模式成為可能，這種嶄新的科研模式的特點(diǎn)是跨學(xué)科、大規(guī)模的科研合作，構(gòu)造了一個(gè)跨越時(shí)間、空間、物理障礙的資源共享與協(xié)同工作的科研環(huán)境?！遍惐Ｆ秸J(rèn)為。 
  
2005年6月，閻保平已經(jīng)作出快速反應(yīng)，意欲在青海湖暴發(fā)的禽流感事件中發(fā)揮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息科學(xué)家應(yīng)有的作用，帶領(lǐng)麾下的幾個(gè)人直接撲到青海湖。開始，她沒有對青海湖自然保護(hù)區(qū)相關(guān)部門直接表明來意，即進(jìn)行“上門直銷”的游說，卻替他們修好了幾臺電腦和因維護(hù)不當(dāng)而中斷通信的網(wǎng)絡(luò)。這，不要說是當(dāng)時(shí)作為中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心主任（2006年5月屆滿卸任后，任中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心總工程師）的閻保平，哪怕是對閻保平的學(xué)生來說，實(shí)在都是再小兒科不過的事情。當(dāng)然，自然保護(hù)區(qū)的這些基層工作人員，也不知道閻保平在中國乃至國際互聯(lián)網(wǎng)業(yè)內(nèi)的鼎鼎大名（她是國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會〈ISOC〉理事會的第一位中國理事），他們只知道這位女性態(tài)度和藹，被她帶來的助手們客客氣氣地稱為閻老師。 
  
就是靠維修電腦、接通網(wǎng)絡(luò)（這活兒現(xiàn)在隨便哪一位技工學(xué)校畢業(yè)的學(xué)生也能玩轉(zhuǎn)），閻保平把它成功地當(dāng)成一塊“敲門磚”，敲開了與青海湖國家級自然保護(hù)區(qū)和青海省林業(yè)廳溝通的大門。西部邊遠(yuǎn)地區(qū)的一般基層干部和群眾就是這么實(shí)在。 
  
2005年8月，閻保平帶領(lǐng)一行人員與青海湖自然保護(hù)區(qū)管理局局長張德海初次見面，經(jīng)過一番交流溝通，碰撞出雙方合作的思想火花：青海湖有的是鳥類等自然保護(hù)的“文章”，值得并且可以由中科院的科學(xué)家來做！ 
  
當(dāng)提起e－Science這個(gè)陌生的英文詞匯，青海湖保護(hù)區(qū)的基層工作人員，包括那些也曾見識并接待過一些過不同膚色老外的人員，還是顯得拗口難辨：e－Science？“咦？科學(xué)？” 
  
對他們一時(shí)的吃驚和暫時(shí)的疑慮，閻保平都能理解和接受。只要心靈的門戶能打開，陽光終究能照射進(jìn)來。2005年11月，青海省林業(yè)局局長李三旦一行赴京考察，到中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心、動(dòng)物研究所、病毒研究所、微生物所、遙感研究所參觀，僅視頻座談會上的“視頻”這個(gè)“節(jié)目”本身，就讓他們開闊了不少眼界：科技，原來還有可以這樣“見面開會”的手段！ 
  
2005年12月，中科院信息化辦公室與青海省林業(yè)局簽署《合作框架協(xié)議書》，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心等4個(gè)研究所（中心）分別并與張德海簽署了合作協(xié)議。 
  
“追逐翅膀的旅程” 
  
3年前的禽流感的確是青海湖的一場災(zāi)難，但不可否認(rèn)，它同時(shí)也給了青海湖吸引科研力量的機(jī)會。中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心與其合作伙伴將它們在國內(nèi)首個(gè)基于e-Science環(huán)境的聯(lián)合科研基地設(shè)立在青海湖畔。 
  
北京奧運(yùn)會閉幕那天，本報(bào)記者在青海湖科研基地見到了閻保平帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)。 
  
從2005年5月開始，閻保平就積極投入到青海湖的科研項(xiàng)目中。這是一個(gè)特殊的團(tuán)隊(duì)，除了閻保平所在的中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心外，還有來自中科院下屬的動(dòng)物研究所雷富民，武漢病毒所李天憲，微生物研究所高福、馬俊才，遙感研究所郭杉，寒區(qū)旱區(qū)研究所張耀南，西北高原生物研究所李來興等共7個(gè)科研院所的科學(xué)家和他們的科研團(tuán)隊(duì)，以及中科院的合作單位——青海湖國家級自然保護(hù)區(qū)管理局。記者在青海湖保護(hù)區(qū)見到他們時(shí)，他們剛剛完成了一次“追逐翅膀的旅程”。 
  
一行14人，閻保平帶隊(duì)，楊濤、劉瑾、孔寧、歐陽欣來自網(wǎng)絡(luò)中心，李永東是武漢病毒所的胡志紅、李天憲的博士生，胡旭東是微生物所高福的博士生，崔鵬是動(dòng)物所雷富民研究員的博士生，他們的專業(yè)領(lǐng)域分別是IT、鳥類學(xué)、病毒學(xué)、植物學(xué)等；還有青海湖管理局局長星智這個(gè)保護(hù)區(qū)里“最大的官”親自開路，保護(hù)區(qū)管理局主任王永年、保護(hù)科站長侯元生等及3位司機(jī)。用“成分復(fù)雜”來形容他們并不為過。 
  
2008年8月13號，團(tuán)隊(duì)從青海湖出發(fā)。第一站是位于青藏交界的瑪多。古稱“黃河沿”，藏語“黃河源頭”。歷史上是由內(nèi)地進(jìn)入西藏的一個(gè)驛站。 
  
瑪多是個(gè)十分奇異的地方。盡管這里海拔4200多米，在青藏高原上并不算難以承受的高度，但就算是長期居住于此的藏人都會有嚴(yán)重的高原反應(yīng)。星智選擇瑪多作為第一站有著充分的考慮，如果誰在瑪多出現(xiàn)嚴(yán)重高原反應(yīng)就立刻送回青海湖，不能繼續(xù)后期更艱難的進(jìn)藏之旅。而這些科研人員卻全部堅(jiān)持下來，令星智這位藏族同胞十分嘆服。 
  
由瑪多進(jìn)藏，沿黃河沿、黑河、星星海；穿過玉樹，治多；進(jìn)入四川，停留德慶草原；夜宿雀兒山；翻越唐古拉，進(jìn)入可可西里、三江源。他們一路追逐斑頭雁的雙翅。 
  
在斑頭雁向南遷徙的路徑上，在這些斑頭雁以高原草甸和濕地為共同特征的棲息地里，科研人員重復(fù)著復(fù)雜而細(xì)致的工作，利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)標(biāo)注定位、觀測統(tǒng)計(jì)，記錄每個(gè)棲息地的鳥群種類和數(shù)量，觀察描述主要植被、生態(tài)環(huán)境。 
  
團(tuán)隊(duì)用車輪追逐飛翔的翅膀，12天歷程4500公里，他們聆聽候鳥翅膀劃破空氣的聲音，看它們的細(xì)羽在風(fēng)中閃動(dòng)、在雪中翻飛、在濕地?fù)湔瘛?nbsp;
  
侯元生一路扛著照相機(jī)和攝像機(jī)，忙著記錄這些難以用語言描述的風(fēng)景。他有一個(gè)夢想：“最美的風(fēng)景存在于惡劣的環(huán)境中。我在想能不能做個(gè)紀(jì)錄片，展現(xiàn)青藏高原鳥的路線上風(fēng)貌。” 
  
如同法國導(dǎo)演雅克·貝漢拍攝的那部轟動(dòng)世界影壇的紀(jì)錄片《鳥的遷徙》，中科院的科學(xué)家和在青海湖畔從事鳥類保護(hù)的人們，正在做一件同樣有意義的事情——成立一個(gè)數(shù)字科技館，名字就叫“遷徙的鳥”。“將來人們能夠通過這個(gè)數(shù)字科技館，看到青海湖鳥島上候鳥進(jìn)行繁殖的種種行為，可以體驗(yàn)對候鳥遷徙路徑的實(shí)時(shí)跟蹤。”閻保平和她的團(tuán)隊(duì)這樣希望。 
  
馬拉松？接力賽？ 
  
旅程路線圖的設(shè)計(jì)就是基于衛(wèi)星跟蹤技術(shù)——他們給斑頭雁戴上有衛(wèi)星定位裝置的環(huán)志跟蹤器，通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)跟蹤監(jiān)測斑頭雁種群的遷徙路徑?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)，從青海湖到西藏的遷徙路徑上，鳥群停留10天以上的棲息地共有19個(gè)，而這些以高原草甸和濕地類型為主的地點(diǎn)，正是這個(gè)科研團(tuán)隊(duì)一 一走過的地方。 
  
從2007年3月開始，中科院和保護(hù)區(qū)合作，利用GPS技術(shù)對青海湖的主要夏候鳥——斑頭雁、赤麻鴨、魚鷗進(jìn)行了4次跟蹤，現(xiàn)在已基本掌握了這3種水鳥的遷徙路徑。 
  
根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測得到的信息，大部分斑頭雁的南遷從8月下旬或9月初開始，最遠(yuǎn)到達(dá)西藏雅魯藏布江流域的墨竹工卡，主要集中在拉薩河谷、墨竹工卡、日喀則等地過冬，春季北遷路徑與南飛路徑相同。 
  
青海湖繁殖的斑頭雁還沒有發(fā)現(xiàn)飛越喜馬拉雅山脈——這顯然與傳統(tǒng)觀念相左。 
  
此前科學(xué)家認(rèn)為，青海湖斑頭雁的南遷路線應(yīng)該跨越喜馬拉雅山脈，到達(dá)印度過冬。“此前我們也都相信，這些候鳥是從歐洲、青藏高原、非洲，從全球各地飛往北極，在北極這個(gè)主要聚集地混合時(shí)，通過糞便傳播禽流感病毒，因此才會出現(xiàn)歐洲發(fā)現(xiàn)的禽流感病毒與中國發(fā)現(xiàn)的病毒相似的情況。”2005年就開始介入青海湖禽流感調(diào)查的微生物所原所長高福，將這種長途旅程比作“斑頭雁的馬拉松”——“每只鳥都在跑馬拉松，一群鳥也在跑馬拉松。野鳥的馬拉松比賽直接把病毒帶到聚集地?！?nbsp;
  
最近對6只斑頭雁的監(jiān)測表明：青海湖斑頭雁的遷徙呈現(xiàn)出3個(gè)路徑——部分在青海與藏北往返；部分在藏北與藏南往返；部分將飛越過境，在藏南與印度之間往返?！鞍哳^雁在小范圍內(nèi)轉(zhuǎn)圈，而不是像此前人們所認(rèn)為的那樣，直接從非洲飛到了北極?！备吒Ｕf：“這是我此前確實(shí)沒有想到的！” 
  
這就提出了一種假說，“現(xiàn)在的情況可能是‘接力賽’，這些種群之間雖然在各自轉(zhuǎn)圈，但是種群之間都有共同的聚集地，這些不同種群的鳥在這些聚集地混合、傳播病毒，這里可能就是‘接力賽’接棒的地方”。 
  
究竟是“馬拉松”還是“接力賽”？盡管科學(xué)家還需要時(shí)間來給出正確的答案，但“這個(gè)科學(xué)問題的提出，則是我們聯(lián)合力量科研和推進(jìn)學(xué)科交叉的成果”，高福接受本報(bào)獨(dú)家專訪時(shí)說。 
  
通過青海湖項(xiàng)目，微生物所與西北高原生物所建立了密切的合作關(guān)系，高福把他的一個(gè)分支實(shí)驗(yàn)室“搬”到了西北高原生物所，讓兩個(gè)研究所的學(xué)生能方便地互換交流?！?006年我第一次去青海湖考察時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)剡B基本的實(shí)驗(yàn)室都沒有。西部研究所有需求和渴望。”高福說：“這也是打破所際界限、跨所合作的一次良好嘗試?！?nbsp;
  
“我們搭臺子，讓他們唱戲” 
  
對候鳥的跟蹤和“遷徙的鳥”數(shù)字科技館的建立，僅僅是閻保平對于e-Science青海湖項(xiàng)目構(gòu)想的一個(gè)組成部分。 
  
主要以鳥類保護(hù)為核心的青海湖的科研項(xiàng)目，涉及到生物學(xué)、病毒學(xué)、遙感信息學(xué)、生態(tài)學(xué)等多方面的研究，卻是由網(wǎng)絡(luò)中心這些搞IT的人牽頭進(jìn)行，這是為何？ 
  
歐陽欣的解釋十分直接：“我們就是為科研工作者搭一個(gè)臺子，讓他們唱戲?！彼麄兇畹倪@個(gè)“臺子”，囊括了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)（VMS）、候鳥遷徙跟蹤系統(tǒng)（基于GPS）、野外科考數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（PDA、RFID）、青海湖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、聯(lián)合科研基地協(xié)同工作環(huán)境以及青海湖網(wǎng)絡(luò)科普平臺等等。 
  
實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)與“高級清潔工” 
  
這些搞IT的人來青海湖搭的第一個(gè)“臺子”，就是給鳥島裝上了實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。 
  
青海湖是中國最大的鳥類保護(hù)區(qū)之一，但是此前對于鳥類活動(dòng)的觀測一直都在延續(xù)最原始的方法——深入鳥類棲息地，在惡劣的自然環(huán)境中手握望遠(yuǎn)鏡就地觀測。盡管青海湖保護(hù)區(qū)幾年之前在鳥島上安裝了4部攝像頭，初步實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控，但由于設(shè)備簡陋，探頭的監(jiān)控效果不盡如人意。 
  
孔寧清楚地記得，兩年前他們扛著網(wǎng)絡(luò)中心提供的監(jiān)控探頭到三塊石上“破土動(dòng)工”的情景。 
  
三塊石是青海湖最重要的鳥群棲息地之一，位于湖中，距離蛋島20多公里，坐快艇上去需要半個(gè)多鐘頭。島面全是裸露的巖石，想在這里裝上探頭，前提是必須打下水泥地基。2007年10月，保護(hù)區(qū)管理局的吳永林和幾位建筑工人以及網(wǎng)絡(luò)中心博士王金一，帶著幾件工具和幾桶淡水就上了島。淡水不是用來喝的，而是用來攪拌水泥的——青海湖里鹽度較高的咸水根本無法用于攪拌泥漿。他們在三塊石、海星山兩個(gè)島上一住一周，完成了9個(gè)地基的砌建。 
  
王金一是網(wǎng)絡(luò)中心第一個(gè)在島上住宿的技術(shù)人員，后被戲稱為“經(jīng)過野外生存考驗(yàn)”的人。 
  
更困難的是無線網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)和島上設(shè)備的調(diào)試。2008年4月份，青海湖管理局工作人員和網(wǎng)絡(luò)中心的青年技術(shù)骨干們在三塊石上搭起帳篷，開始聯(lián)網(wǎng)部署監(jiān)控探頭。4月的青海湖，天寒地凍，大雪能將帳篷湮沒，刮大風(fēng)時(shí)焊機(jī)根本無法工作。歐陽欣對當(dāng)時(shí)的情景記憶猶新：“大家先是圍成一圈，用身體為焊機(jī)擋風(fēng)，凍得渾身發(fā)抖。后來找來硬紙板把焊機(jī)擋上，結(jié)果還是不行！” 
  
他們到島上開始施工時(shí)，發(fā)現(xiàn)淡水帶得不夠。侯元生回憶起他們冒著風(fēng)雪在島上施工的經(jīng)歷，輕描淡寫地對記者說：“好在那天晚上下了一場大雪，我們是用融化的雪水鋪成的地基?！庇捎谌龎K石是巖石地表的無人區(qū)，連最基本的電能都無法提供，也無法鋪設(shè)數(shù)據(jù)傳輸線網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)中心為他們配備了太陽能供電的探頭，同時(shí)打造了無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。 
  
網(wǎng)絡(luò)中心流傳著一張“著名”的照片——閻保平舉著拖把，正在費(fèi)勁地擦拭太陽能電池板上的鳥糞，他們給這張照片取名為“高級清潔工”。盡管為監(jiān)控探頭供能的太陽能電池板在設(shè)計(jì)之初就考慮到了清潔問題，鳥類無法輕易地站立在上面，但青海湖上黑壓壓的鳥群還是給他們帶來了麻煩。網(wǎng)絡(luò)中心的青年技術(shù)骨干們沒有退縮，在青海湖中央架起了青藏高原湖泊的第一個(gè)野生鳥網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 
  
3年多來，網(wǎng)絡(luò)中心在青藏高原3200米的極端環(huán)境下，建立起了第一個(gè)國家級自然保護(hù)區(qū)野生鳥視頻監(jiān)控系統(tǒng)，先后共安裝了10個(gè)探頭，其中包括兩個(gè)紅外探頭，分布在蛋島、鳥類救護(hù)中心、三塊石，實(shí)現(xiàn)了微波、無/有線局域網(wǎng)、遠(yuǎn)程網(wǎng)等技術(shù)互連，在管理局和蛋島設(shè)立了監(jiān)控中心，并用最快速度完成了實(shí)施和測試。 
  
正是因?yàn)橛辛诉@個(gè)“臺子”，“我們這些以前需要經(jīng)常出野外的人，現(xiàn)在可以坐在辦公室里通過探頭進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控”，鳥類研究博士崔鵬說。這個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)每天共有30G圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生，鳥類研究者從中獲得了許多不為人知的珍貴資料。 
  
以前人們一直認(rèn)為斑頭雁由雌性孵卵，監(jiān)控系統(tǒng)建立后，通過對斑頭雁繁育過程全程不間斷觀測，人們意外地發(fā)現(xiàn)，原來斑頭雁是由雌雄輪替孵卵；在孵卵過程中時(shí)有雌雄雙雙離巢覓食，它們用腹羽將窩掩蓋起來；此間，常常發(fā)生雄性斑頭雁對其他斑頭雁的驅(qū)趕和爭斗。 
  
“這是一種開創(chuàng)性的工作，但原先我們并沒有意識到?！焙钤f，在中科院的科研人員到來之前，青海湖保護(hù)區(qū)上原來裝置的4個(gè)探頭，主要是為了防止游客影響鳥類的“起居作息”，監(jiān)控的對象主要是人，而不是鳥類本身。“和中科院合作之后，探頭監(jiān)控圖像的質(zhì)量大大改進(jìn)，是實(shí)時(shí)、連貫、完整的，而此前是斷續(xù)的、不完整的監(jiān)控記錄。這些先進(jìn)技術(shù)手段的引入，給我們帶來了監(jiān)控和保護(hù)理念的改變，甚至完全是顛覆性的。” 
  
保護(hù)區(qū)的的計(jì)劃是，明年青海湖上的探頭將增加到20到25個(gè)，基本覆蓋青海湖鳥類的集中孵化地和棲息地。觀測的鳥類數(shù)量也將明顯增多，從原來的斑頭雁，增加到棕頭鷗、魚鷗、紅腳鷸、普通燕鷗、普通鸕鶿等種群。 
  
二代PDA之得隴望蜀 
  
實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的建立，僅僅是搭建e-Science平臺的第一步，網(wǎng)絡(luò)中心為青海湖設(shè)計(jì)開發(fā)了一套野外數(shù)據(jù)采集PDA系統(tǒng)，這是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及處理、使用全程信息化的重要一環(huán)。 
  
此前，科學(xué)家們在野外科考時(shí)，所有數(shù)據(jù)都是記錄在表格上，他們在集中精力關(guān)注自己的測試時(shí)，還需要兼顧助手的記錄是否準(zhǔn)確無誤。這種最傳統(tǒng)的方法方式，效率較低、標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，無法集成采集多信息源，如文本、圖片、音頻、視頻等，同時(shí)不利于長期保存。 
  
但是現(xiàn)在“鳥槍換炮”，侯元生手里已經(jīng)拿到了網(wǎng)絡(luò)中心博士周園春和他的課題組為他們量身定做的一部基于PDA的野外數(shù)據(jù)采集器。他在野外可以直接將數(shù)據(jù)信息輸入這個(gè)手機(jī)大小的掌上電腦，由于集成了GPS功能，可以直接用它來測定經(jīng)緯度。回到辦公室，他不需要像以往那樣整理大量的表格數(shù)據(jù)然后再輸入電腦，這部小機(jī)器可以直接連接數(shù)據(jù)庫。對這個(gè)“記載本+筆+數(shù)碼相機(jī)+攝像機(jī)+GPS”的小機(jī)器，侯元生覺得很滿意。 
  
還不甚滿意的是網(wǎng)絡(luò)中心的博士孔寧。他曾一天到晚當(dāng)“跟班”——跟著侯元生和其他保護(hù)區(qū)的工作人員出野外巡查，自己記錄和輸入所有數(shù)據(jù)，親身體驗(yàn)這“第一代野外PDA”，并列了N條修改意見。第二代PDA在北京網(wǎng)絡(luò)中心的實(shí)驗(yàn)室里準(zhǔn)備新鮮出爐，侯元生他們得隴望蜀，“我們期待改進(jìn)后的第二代機(jī)子更加方便使用！” 
  
遙感科學(xué)家的第一手?jǐn)?shù)據(jù) 
  
“今天衛(wèi)星過境，我們必須動(dòng)作快一點(diǎn)，跟上衛(wèi)星的‘腳步’?！边@是中科院遙感應(yīng)用研究所郭杉此行野外科考的內(nèi)容之一，他需要在衛(wèi)星過境時(shí)考察青海湖保護(hù)區(qū)中具有代表性的一些“樣地”，測量記錄實(shí)地科考數(shù)據(jù)，以便同遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。郭杉和寒旱所研究員張耀南加入到這個(gè)團(tuán)隊(duì)，使原本僅限于生物領(lǐng)域的研究與生態(tài)環(huán)境學(xué)科相結(jié)合，為青海湖的科研工作開拓了更大的空間。 
  
青海湖保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)一共劃出并設(shè)立了53片生態(tài)樣地，“若每塊樣地都跑，那我們可就跑不過來，衛(wèi)星早走了！”郭杉說：“只能盡量多跑一些地方，干脆午飯也別回去吃了，就讓司機(jī)回去帶點(diǎn)饅頭、就點(diǎn)水，我們在野外啃一啃完事了！” 
  
郭杉和本報(bào)記者一行6人驅(qū)車來到青海湖1號樣地。 
  
“記錄：物地編號：001；測試時(shí)間：8月24日9點(diǎn)05分00秒；測試地點(diǎn)：濕地草洲；GPS測定經(jīng)緯度：東經(jīng)99度52分18秒8、北緯36度58分38秒3；定位編號：488號；地表溫度：16攝氏度；濕度：估計(jì)60%至70%；景觀描述：優(yōu)勢物種為蕨麻，株高3厘米。能見度好，東南風(fēng)2至3級，能見度約10公里。”每到一塊樣地，郭杉和他的助手都需要詳加記錄，然后再取出熱紅外成像溫度測試儀給剛剛測試過的樣地“拍照”。 
  
馬不停蹄跑了10個(gè)樣地，郭杉一邊做這些細(xì)致的測量工作，一邊提醒助手記錄的準(zhǔn)確性，一邊給記者“科普”：“這臺熱紅外成像溫度測試儀，價(jià)值100多萬元，沒看我天天抱著、扛著，上飛機(jī)都要隨身……看見野兔了嗎？它們處于食物鏈下端，其數(shù)量多少也是當(dāng)?shù)厣车闹笜?biāo)之一?！惫贾铝τ谥袊鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)和城市建設(shè)規(guī)劃，在遙感研究領(lǐng)域不斷深入的同時(shí)，他對植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、生態(tài)學(xué)等都有較深的造詣。 
  
這些一手?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)記錄、整理后，將納入網(wǎng)絡(luò)中心的開放數(shù)據(jù)庫中共享。按照郭杉的理解，數(shù)據(jù)庫應(yīng)當(dāng)遵循“從數(shù)據(jù)庫到信息庫，再到專家?guī)?，最后到思想庫”這樣一條發(fā)展路徑，“這才是我們的終極目的”。郭杉說：“盡管現(xiàn)階段還正在完成從數(shù)據(jù)庫到信息庫之間的進(jìn)程，有部分已經(jīng)進(jìn)入到從信息庫到專家?guī)斓目缭?，顯然，這一步是最為艱難的?！?nbsp;
  
融合，是這里的一個(gè)關(guān)鍵詞 
  
將所有的數(shù)據(jù)都納入一個(gè)開放性的數(shù)據(jù)庫，有志于青海湖科研的科學(xué)家都能利用，這是郭杉的夢想。 
  
侯元生是軍人出身，1987年退伍后來到青海湖，一待就是20年。在保護(hù)區(qū)這樣艱苦惡劣的自然環(huán)境里，許多工作人員和他一樣都是退伍軍人。皮膚是“高原紅”，說著人們不甚明白的“青普”（青海普通話），都會幾句藏語。他們的主要工作是保護(hù)鳥類，對保護(hù)區(qū)里的鳥獸、草木都如數(shù)家珍。他們一眼望去，幾秒就能估算出鳥群的只數(shù)規(guī)模，這對他們只不過是小菜一碟。保護(hù)區(qū)這些大多只有大專學(xué)歷的人，和幾乎代表了中國最高科研水平的科學(xué)家們合作了3年之后，已經(jīng)能夠順暢地與科學(xué)家對話了。孫建青陪同遙感學(xué)家郭杉考察樣地，指著地表植被說：“這是巖地風(fēng)毛菊，株高3厘米左右，是這片樣地的優(yōu)勢物種?！薄@是部隊(duì)轉(zhuǎn)業(yè)3年的小孫跟著搞植物的科學(xué)家學(xué)來的。而侯元生現(xiàn)在知曉的動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、遙感學(xué)等學(xué)科知識也讓記者折服。 
  
融合，是這里的一個(gè)關(guān)鍵詞。而這，也正是e－Science的核心。整合計(jì)算資源、整合數(shù)據(jù)資源、整合科研力量，都是e－Science的題中之義。 
  
青海湖項(xiàng)目所要解決的科學(xué)問題十分復(fù)雜，其科學(xué)研究的對象已經(jīng)不再是一個(gè)簡單的孤立系統(tǒng)?！皠?dòng)物學(xué)不僅是動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)不僅是植物學(xué)，學(xué)科交叉、覆蓋范圍更大的科研問題擺在我們面前。”另外，科研過程中信息和數(shù)據(jù)的及時(shí)獲取和處理顯得越來越重要。“科學(xué)數(shù)據(jù)共享是發(fā)達(dá)國家促進(jìn)科技創(chuàng)新的有力舉措?！遍惐Ｆ秸f。 
  
建立以候鳥的遷徙路線數(shù)據(jù)為核心的數(shù)據(jù)庫，囊括了鳥類資源調(diào)查數(shù)據(jù)、保護(hù)區(qū)鳥類名錄數(shù)據(jù)、鳥類棲息地環(huán)湖巡查數(shù)據(jù)、鳥類棲息地樣線調(diào)查數(shù)據(jù)、環(huán)湖濕地植被調(diào)查數(shù)據(jù)、重點(diǎn)瀕危物種監(jiān)測數(shù)據(jù)、環(huán)湖生物多樣性數(shù)據(jù)等等。 
  
“在青海湖區(qū)域逐步擴(kuò)展數(shù)據(jù)資源的積累，搭建面向生物、生態(tài)環(huán)境等不同領(lǐng)域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺和應(yīng)用環(huán)境，支持科研活動(dòng)的開展，是我們建立數(shù)據(jù)庫的意義所在。”閻保平說。 
  
閻保平的觀點(diǎn)是，當(dāng)前科學(xué)研究的過程逐步表現(xiàn)為科學(xué)數(shù)據(jù)生命周期的輪回。“青海湖的科學(xué)數(shù)據(jù)管理平臺，實(shí)現(xiàn)了在科學(xué)數(shù)據(jù)應(yīng)用環(huán)境下，科研活動(dòng)中與數(shù)據(jù)生命周期相匹配的信息化環(huán)境。”——從科學(xué)數(shù)據(jù)管理平臺獲取原始數(shù)據(jù)、集成信息化資源，例如超級計(jì)算機(jī)、軟件、算法，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)，然后將作為科研實(shí)踐結(jié)果的數(shù)據(jù)存儲到科學(xué)數(shù)據(jù)管理平臺，又可以作為下一步研究的原始數(shù)據(jù)，深入開展另一個(gè)科研過程，使整個(gè)科研活動(dòng)體現(xiàn)一個(gè)有序、螺旋上升的過程。 
  
e-Science，IT+Science 
  
很早以前閻保平就在不斷思考：e－Science，到底該是怎么樣的一種科研活動(dòng)，難道可以用一個(gè)簡單的等式“e－Science=IT+Science”來描述么？ 
  
隨著青海湖項(xiàng)目以及其他科研項(xiàng)目的深入，閻保平和參與到這個(gè)項(xiàng)目中的科研人員逐步有了一個(gè)比較深入的認(rèn)識：e－Science不是一個(gè)簡單的疊加關(guān)系，而是IT技術(shù)和科研活動(dòng)的融合。 
  
青海湖項(xiàng)目科研活動(dòng)的不同生命周期，都體現(xiàn)了一種典型的e-Science應(yīng)用模式。對此深有感觸的郭杉認(rèn)為，青海湖區(qū)域的復(fù)雜、多樣性，唯有從多視角、采取交叉思維的方式、進(jìn)行跨學(xué)科研究，才可能對其形成正確完整的認(rèn)識。 
  
“就像一棵大樹，e-Science構(gòu)建大樹的主干，各個(gè)學(xué)科構(gòu)成這棵樹的分枝，它們是一個(gè)綜合的有機(jī)體?！遍惐Ｆ秸f。 
  
“不好打發(fā)的科學(xué)家” 
  
侯元生他們對中科院這些科學(xué)家“打心眼里欽佩”，原因很簡單，“以前也有不少科學(xué)家來到青海湖，我們幫他們采幾個(gè)糞樣、撿幾只死鳥，很好打發(fā)的。他們回去做做實(shí)驗(yàn)、寫幾篇文章，就再也沒有影蹤了，給我們留不下什么東西?！焙钤f：“但他們，可沒有那么好打發(fā)！” 
  
中科院這些人不僅是“不請自來”，還“自帶干糧”在這里建起一個(gè)聯(lián)合科研基地，他們打算把工作在這里長久進(jìn)行下去。 
  
2006年7月，青海省林業(yè)局局長李三旦不失時(shí)機(jī)，提出進(jìn)一步拓展雙方合作內(nèi)容與方式的想法；中科院領(lǐng)導(dǎo)也認(rèn)為，在青海湖地區(qū)生物、生態(tài)、資源環(huán)境等方面進(jìn)行全面合作的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，應(yīng)建立長期穩(wěn)定的一種合作模式。 
  
說起長期扎根的最初考慮，閻保平十分坦誠。中科院7個(gè)科研院所投入到青海湖聯(lián)合科考中，但由于管理體系造成的部門之間的壁壘，他們在這里缺乏穩(wěn)定、安全、長期的科研環(huán)境?！叭绾螞_破現(xiàn)有科研體制的束縛，建立一個(gè)新型的科研模式，為科研人員在該地區(qū)長期穩(wěn)定的科研環(huán)境提供保證，同時(shí)為西部生態(tài)環(huán)境發(fā)展作貢獻(xiàn)？如何真正滿足國家和地方對科研的迫切需求？比如說青海湖野生鳥禽流感、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等需求。中科院應(yīng)給保護(hù)區(qū)、給青海、給西部留下些什么？”這些，都成為縈繞腦海、揮之不去的追問。 
  
3年多來，他們從青海湖保護(hù)區(qū)的實(shí)際出發(fā)，為之搭建起一套完整的監(jiān)控體系，建立起一個(gè)開放的數(shù)據(jù)平臺，也為保護(hù)區(qū)培養(yǎng)了一支基層的科研力量。 
  
2007年10月，侯元生、孫建青和他們的同事，這些來自青海湖保護(hù)區(qū)的基層工作人員，到北京參加了一次特殊的培訓(xùn)。孫建青在參觀了網(wǎng)絡(luò)中心最先進(jìn)的計(jì)算系統(tǒng)之后，還抽空到天安門前照了像。侯元生則在網(wǎng)絡(luò)中心的實(shí)驗(yàn)室里泡了10天，他在與中國頂級的信息技術(shù)專家們討論一個(gè)務(wù)實(shí)的問題：怎樣才能把數(shù)據(jù)庫建得既符合青海湖保護(hù)工作的實(shí)際需求，又能滿足各學(xué)科科學(xué)家的需求？ 
  
對這位原有文化水平并不高的退伍軍人，科學(xué)家給了一個(gè)很高的評價(jià)——郭杉指著侯元生說：“現(xiàn)在，科學(xué)家也包括你在內(nèi)了?！焙钤t腆而開心地笑了。“我，頂多只能算是個(gè)基層的科研人員。” 
  
侯元生這樣解釋他對中國科研體制的質(zhì)樸認(rèn)識：“就科研水平說，中國科學(xué)院是國家最高的，我們是在最最底層。從整個(gè)國家科技發(fā)展的能力而言，不應(yīng)該只看最高的，還應(yīng)該看最為底層的水平?！?nbsp;
  
侯元生或許不懂得“水桶定律”，不認(rèn)得美國管理學(xué)家彼得，但卻指出了我國現(xiàn)有科技體制的一塊軟肋。中科院作為科研力量的國家隊(duì)，無疑代表了中國最高科研水平，但僅僅“頂天”顯然不夠，還必須“立地”?？茖W(xué)家只有從“殿堂”云端走下來，走進(jìn)社會、走進(jìn)基層，才能真正找到既滿足“國家戰(zhàn)略需求”，同時(shí)也可能是立足“世界科學(xué)前沿”的研究課題。 
  
值得說明的是，和閻保平一樣，這些“自帶經(jīng)費(fèi)和干糧”加入到青海湖科考的中科院科學(xué)家，面對本報(bào)記者的追問，他們也給出差不多相同的回答：“我們這些人聚在一起，都是想干一些事情的。我們都在思考同樣一個(gè)問題：怎么樣才能真正為國家的可持續(xù)發(fā)展、為西部的生態(tài)環(huán)境保護(hù)做出點(diǎn)有益的事情。” 
  
問號已經(jīng)可以拉直成感嘆號 
  
到目前為止，基于青海湖項(xiàng)目，已經(jīng)有38篇SCI刊源論文在國內(nèi)外發(fā)表；參與國際會議大會報(bào)告36人次；主辦中美、中日、中泰等國際會議12次；培養(yǎng)博士生4名、碩士研究生11名；項(xiàng)目中應(yīng)用到的各種IT技術(shù)正在不斷完善、推陳出新。 
  
在青海湖聯(lián)合科研活動(dòng)中，不僅以中國科學(xué)院為主，聯(lián)合了多個(gè)單位和領(lǐng)域的專家學(xué)者，共同組成了一個(gè)虛擬科研組織；更在合作過程中，逐步形成了中國科學(xué)院內(nèi)的所所合作、中國科學(xué)院與地方的院地合作以及國際合作等多種形式的合作方式。這種多維的合作方式使得整個(gè)青海湖的科研活動(dòng)在廣度和深度上都得到了進(jìn)一步擴(kuò)充，起到了積極有效的作用，同時(shí)也充分展示了中國科學(xué)院的雄厚實(shí)力。 
  
為了更好地推動(dòng)和支持今后中科院在青海湖地區(qū)的科研工作，2007年9月，中科院秘書長辦公會正式批準(zhǔn)中科院的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心、動(dòng)物研究所、武漢病毒研究所、微生物研究所、遙感所、蘭州寒區(qū)旱區(qū)研究所、西北高原生物研究所等共7個(gè)科研院所，與青海省林業(yè)局和青海湖國家級自然保護(hù)區(qū)管理局共同聯(lián)手，建立中科院青海湖國家級自然保護(hù)區(qū)聯(lián)合科研基地。 
  
閻保平對本報(bào)記者說，青海湖的合作得到了上至院領(lǐng)導(dǎo)，下至研究所領(lǐng)導(dǎo)和科研人員的大力支持。中科院副院長江綿恒對中科院在青海湖的e－Science項(xiàng)目一直很關(guān)心和支持，認(rèn)為在青海湖開展的這項(xiàng)工作，是典型的需求驅(qū)動(dòng)（facility-driven）的e-Science示范應(yīng)用。中科院院長路甬祥在2008年6月聽取她的工作匯報(bào)時(shí)，也給予很高的評價(jià)。中科院黨組副書記方新2007年夏曾到海北州看望在那里工作的來自這幾個(gè)所的PI們；網(wǎng)絡(luò)中心主任黃向陽、武漢病毒所原所長胡志紅、微生物所原所長高福、動(dòng)物所原所長張志斌等，都對這一合作項(xiàng)目給與了大力的支持和肯定。 
  
中科院將充分發(fā)揮科技和人力資源優(yōu)勢，全面加強(qiáng)與青海湖景區(qū)保護(hù)利用管理局的科研保護(hù)工作，提升青海湖的科研水平。2009年將在青海湖保護(hù)區(qū)成立實(shí)驗(yàn)室，開展青海湖夏候鳥生態(tài)習(xí)性分析與評價(jià)監(jiān)測、野生鳥類物種鑒定、野生鳥類種群動(dòng)態(tài)空間模型、湖區(qū)植被樣地調(diào)查與資源監(jiān)測、青海湖鳥類遷徙跟蹤、生物標(biāo)本數(shù)字化整理與整合等工作；繼續(xù)開展網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、青海湖科研基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺以及“遷徙的鳥”科普項(xiàng)目的建設(shè)。 
  
青海湖自然保護(hù)區(qū)基層大部分的工作人員，現(xiàn)在對e－Science耳熟能詳，這個(gè)原本對他們陌生而拗口的英文詞匯，念起來也已經(jīng)朗朗上口，順溜、自然得就像在叫自己孩子的名字一樣。 
  
聯(lián)合科研基地不僅是中科院建立跨學(xué)科領(lǐng)域合作基地的一種嘗試，也是對基礎(chǔ)領(lǐng)域如何開展院地科研合作的一次積極探索，對探索、推進(jìn)中科院科研信息化（e-Science），實(shí)現(xiàn)科研創(chuàng)新具有重要的示范效應(yīng)和引領(lǐng)作用。 
  
e－Science，就是這么美妙怡人，就是這么心曠神怡！或許“咦，科學(xué)？”中的問號已經(jīng)可以拉直成感嘆號，在青海湖保護(hù)區(qū)這里，已經(jīng)可以讀成“怡，科學(xué)！” 
  
2008年中秋節(jié)那天，閻保平又到青海湖去了，從那里，她給本報(bào)記者發(fā)來了手機(jī)短信，既有科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、又有風(fēng)風(fēng)火火工作精神的她，這次卻是另一種“風(fēng)格”，以詩一般的語言寫道：“我昨天又到了青海湖，在青海湖賞月是第一次，不由地有感而發(fā)：初升的月亮黃黃潤潤，被一縷薄薄的白紗環(huán)繞，含情脈脈，而后薄紗輕撩，一輪明月當(dāng)空懸掛，似銀盤玉珠清澈，在低語的秋風(fēng)和搖曳的樹影中輕歌曼舞，好一個(gè)月色撩人又高處不勝寒的青海湖秋夜，在這里送朋友們一個(gè)祝福，愿事業(yè)和友誼天長地久！”