基于科研范式变革的实验动物资源创新发展

实验动物是支撑生命科学和生物医药等领域科技创新的重要基础科研条件之一。随着科研范式的变革,准确把握科学前沿和国家重大需求,进一步凝练实验动物资源创制与发展中的难点和疑点,对加快推动实验动物新品种/新品系开发和动物模型创制与发展具有重要意义。本文梳理了我国实验动物资源建设和应用情况,就应对新形势下的科研范式变革中存在的主要问题进行了深入探讨,展望了我国实验动物资源发展新动向,以期为实验动物新资源研究开发提供新视角。

世界主要发达国家应对科研范式变革的举措及其启示

当前,新一轮科技革命和产业变革突飞猛进,科学研究范式正在发生深刻变革,科学研究的路径、评价体系、方法、模式等将发生巨大变化,科研范式迭代升级步伐加快。在此背景下,“大小科学”并存,开放式、体系化科技创新组织模式正在成为主流,数据驱动型科学研究和开放科学新范式逐渐兴起,大规模协同研究正在不断拓展科技前沿。为应对这种科研范式变革,德国、日本、英国、荷兰、美国等发达国家从优化建制环境、探索创新路径、升级方法工具、改革评价体系、创新组织模式等方面采取了一系列重要举措,在科研管理、科研环境、科研活动方面更加适应开放科学的时代特征,实现了科学研究的“开放性”和“数字化”“智能化”携手共进,有效推进了新一轮全球科技创新,其做法对我国应对科研范式变革和科研范式转型升级具有借鉴意义。

智能方法作为“第五范式”:人工智能时代科研范式的“新物种”

以“AI for Science”为代表的智能技术与科学研究的耦合正深刻地改变着常规科学的研究进程,并引发一场关于科学研究的范式革命。本文以科学范式的演进为视角,结合大语言模型在当前科研流程中的核心应用,提出了智能科学范式的概念,并讨论了人工智能作为媒介在科学研究中的功能统合作用和跨学科的知识整合价值。本文认为,智能科学范式的基本内容包含功用层面的效率提升与理解增强,研究层面的边界突破与能力跃升,思维层面的认知拓展与主体性觉醒。作为科学研究的“第五范式”,智能科学范式的意义体现为跨学科的价值连接、对研究路径的统合以及深度人机协作下的主体强化,分别对应了人工智能在研究对象、研究方法和研究主体上对于科学研究的变革性影响。从科学研究到产业实践,随着人工智能与社会各个领域的深度融合,将会改变社会千行百业的生长逻辑和内部结构,并推动社会全实践领域实现更加智能化、高效化和可持续化的生产和发展。

人工智能驱动科研范式变革的机制与路径研究——以生物学为例

科研范式是科技创新的基本理论和方法,在数据爆炸背景下,原有的科研范式已经难以适应复杂科学问题的求解。随着人工智能技术在算法和算力基础设施上的发展,以深度学习为代表的人工智能技术为基础科学研究带来新的方法和工具。人工智能技术主要通过重塑知识生产方式、再造科研工作流程和加速交叉融合创新等路径驱动科研范式的变革。以生物学领域为例,人工智能技术在药物发现,蛋白质结构预测,传染病的预测、演变和控制等领域已有广泛应用。在数据驱动的人工智能方法辅助下,科学问题的求解由传统自下而上的路线转变为数据驱动的自上而下的思路,通过降维、近似求解,寻找与现实问题直接相关的影响因素,形成解决科学问题的新范式。

野口英世黄热病研究与科研范式的批判性刍议

日本著名微生物学家野口英世的黄热病研究一度举世瞩目,但其研究不久便遭到质疑。基于科赫法则,野口认为类黄疸性钩端螺旋体为黄热病病原体,然而泰勒尔在条件不具备的情况下没有盲从科赫法则,批判性地证明了黄热病病原体为滤过性病毒,否证了野口的结论。面对泰勒尔的质疑野口没有及时反省,最终逝于前往非洲研究黄热病的途中。由野口黄热病研究的失败可见,科学研究中不应预设结果,要做到大胆假设、批判性求证。深入分析类似于野口的科学家在科研活动中的思维路径,有助于认识科研范式在应用中遇到的真实问题。

智能时代军事科研范式变革与发展

界定军事科研范式概念内涵,分析研判军事科研范式变革趋势,深刻洞悉智能时代我国军事科研的新使命新要求,从研究对象、工具手段、科研主体、组织模式、研究路径、成果转化等方面构想智能时代军事科研范式基本样貌,主动谋划军事科研新理念、新模式、新方法和新流程,以在智能时代军事科研范式变革中抢占先机。以人工智能为代表的智能技术正在成为智能时代的新基建和核心驱动力,即基于现有体系的基础和条件,通过智能技术注入渗透融合,改变军事科学研究方式,为军事理论创新与变革提供新动力。

人工智能时代的科研范式变革

引言 科研范式指科学共同体为了提升日常科研工作效率普遍采取的一套规则体系的集合[1]。科学的发展非线性进步,而是通过一系列“范式转换”助推实现,每一次范式转换都是一次科学观念的根本变革[2]。新一轮科技革命正以前所未有的速度改变着我们的世界,人工智能的进展话题时刻成为社会各界的焦点与热点。随着人工智能技术的快速迭代和应用场景的不断拓展,传统的科研模式已难以满足现代科研需求,人工智能时代下的科研范式正在发生颠覆性变化。

科教融汇背景下高职院校科研范式的革新研究

作为高职院校的基本办学功能,科研在其高质量发展过程中扮演着重要角色。然而,相比人才培养、社会服务、文化传承与创新等功能,高职院校科研功能的发挥作用仍然有限。主要原因在于,高职院校未能形成有效的科研范式,科研定位也出现了一定偏差。在科教融汇背景下,高职院校需要推动科研范式的转型,明确自身的应用导向科研定位。高职院校教师发展路径的差异意味着需要努力将教学与科研相统一,高职院校组织发展使命的差异意味着需要其主动融入国家创新体系。就实践路径而言,高职院校科研范式革新需要从以下三个方面着手。一是推动科研成果向教学转化,服务高职院校高质量教学改革;二是推动科研成果向市场转化,服务国家高水平科技自立自强;三是强化科研软硬件建设,营造推动科研成果转化的制度环境。

数字时代的科研范式变革与组织模式创新

通过分析科研范式的内涵、学科会聚的发展和逻辑演进、第四范式的形成,梳理了国外创新汇聚战略和国内的科技创新实践。第四范式主要从工具、方法维度突出大数据和人工智能在科研中的应用;要素汇聚从创新维度强调建设科技强国和创新高地的国家战略,属于数字时代与科技自立自强背景下科研范式变革和组织模式的创新。据此提出五点建议:以解决国家战略需求和人类面临的共同问题为导向,推动学科交叉会聚;以建设创新型国家和世界科技强国为目标,加强全球创新要素汇聚;建设全球人才中心和创新高地,培育战略科技人才,促进人才汇聚;建设世界一流科技基础设施和大科学工程,带动创新要素汇聚;形成数字时代的数据思维模式,以组织模式创新统筹推进数字时代科研范式变革。

生成式人工智能撬动科研范式重塑变革

当下,通过颠覆性的人工智能来驱动科学研究(AI for Science),已成为人工智能与科学技术融合发展的新前沿。2023年3月,科技部、国家自然科学基金委已经联合启动我国AI for Science专项部署工作,以统筹指导、系统布局我国在此领域的创新工作。

“大数据&人工智能”驱动的空间天气科研范式变革初步探索

【目的】总结大数据与人工智能驱动的空间天气科研范式变革现状,并探讨可能的未来发展趋势。【方法】本文分析了空间天气大数据场景下传统科研模式面临的挑战和人工智能技术带来的机遇,广泛调研了国内外相关战略规划和研究进展,并对典型应用案例进行深入分析,归纳总结了领域科研范式变革现状与特点。【结果】人工智能技术在空间天气领域的多种科学任务类型中均得到了有效尝试,提升了科研效率,解决了大数据场景困难,空间天气领域已呈现科研范式变革的萌芽。【局限】本文侧重于对重要文献和案例的归纳和未来发展整体趋势的分析,未来希望通过文献计量学等方法对现状进行进一步研究,并针对未来发展中需解决的关键问题进行深入探讨。【结论】空间天气领域科研范式正在发生变革,大数据、人工智能与领域知识的融合有望形成新范式。

“未来实验室”数字平台驱动下的科研范式变革

科研范式是科学研究的基本理论和方法。随着技术进步和产业发展,科研范式正在发生新的变革。数字平台构筑了科技创新的新基座。文章分析了科技发展对科研范式变革的新要求,数字化转型引领科技创新的具体路径,提出数字平台赋能科研范式数字化变革的构想,并基于“未来实验室”提出数字平台赋能科研范式数字化变革的具体实践。研究成果有望为各科研机构的科研数据治理和科研组织模式管理提供参考,为提升我国战略科技创新力量建设提供决策依据。

科学范式及科研范式研究综述

随着新一轮科技革命和产业变革的发展,科学范式及科研范式正在发生深刻的变革。范式的研究不仅对宏观科技管理工作意义重大,对微观层面的科技共同体成员而言也非常重要。本文对范式的起源及含义进行了阐述,对比了西方科学范式与中国传统科学范式的特点和演变过程,梳理了科研范式的发展历程及发展现状,并对科研范式的发展趋势进行了展望。

基于网络结构的科研单元的科研范式研究

旨在构建一套分析科研单元科研范式的方法,用于研究科研单元的科学研究的学科结构以及研究人员开展科学研究的行为特征。基于本文对科研范式的定义,提出从基于引文网络和科学家合作网络的结构来研究科研单元的科研范式的方法,分别利用CitNetExplorer和Sci2软件研究引文网络和科学家合作网络。选用美国、英国和中国的3家量子信息领域的国际领先科研单元(CAS-QC、MIT-QIT、OXFORD-Q)为实证分析对象。实证分析发现,CAS-QC科学家合作网络呈现出明显的社团特征,学科相对较窄,而MIT-QIT和Oxford-Q的科学家合作网络却呈现出稀疏的弱合作特征,科学家合作网络密度低而直径大,学科领域均匀且多样化。实证分析结果表明该方法可有效地剖析科研单元的科研范式,具有较好的应用效果。

高职院校科研范式建构研究

高职院校科研要有自己的范式,高职院校只有紧紧依托产学研合作的机制,准确定位科研工作,才能建立起有别于普通高校的科学研究,才能建立起自己的科研共同体和研究对象、范例与评价标准。

探索建立系统的膝骨关节炎中医临床科研范式和理论体系

膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)是一种常见的慢性病,针对该病的诊疗指南有多个并在不断更新中。中医治疗KOA已形成以药物治疗为主,针灸、推拿、功能锻炼等多种方法相结合的综合治疗体系,具有方法多样、疗效可靠、价格低廉、不良反应少的独特优势。但在各种KOA诊疗指南中,做为KOA主要治疗手段的中医疗法的重要性却未能体现,这与缺乏高质量的随机对照研究、研究结果信度较低、治疗方法和结果均难以重复有关。真实世界中医临床科研范式的开展和大数据时代的到来,让中医有了走向现代化的技术手段和实现途径。本文从KOA的治疗现状、探索KOA中医临床科研范式、建立系统的KOA中医理论体系3个方面进行述评。

科研范式变革背景下高校图书馆参考咨询服务模式创新研究

高校图书馆创新参考咨询服务模式,能够更好地满足科研用户的需求。高校图书馆要积极创新参考咨询服务模式,为科研用户提供高质量的服务。在科研范式变革的背景下,高校图书馆用户的需求更加多样化,分析了当前高校图书馆参考咨询服务的主要内容,探究了参考咨询服务模式创新与服务平台的构建方法。

从形而下的大数据到形而上的易经:谈科研范式的殊途与同归

历经经验科学、理论科学及计算科学等发展阶段的西方科研范式,在近现代人类的科学研究活动中独领风骚。“可重复性危机”的出现使得这种以“抽样”为主要特征的科研范式陷入了尴尬的境地,特别是其对“整体”把握的无力感使得其又面临着客观性和科学性的考验。日臻成熟的大数据范式以囊括近乎“整体”的数据而实现对现实世界的网络镜像,使之似乎离“真理”更进一步,抽样型科研范式也终结于能够实现“全样本研究”的大数据范式。但所谓的“镜像世界”根本不等于真实世界,接近“整体”也并不能真正代表“整体”,大数据范式仍旧不能真实、完整地反映客观世界。而以有机整体论世界观为基础的易经范式,其构建的整体为世界和万物的“全息模型”,通过对现实世界进行“易经模型化”能够进行更高层次、更高意义上的科学研究。因此,可以说大数据范式的进阶方向是拟象天地的“易经范式”。未来的科学研究将殊途同归,统一于大数据范式向易经范式的进化的过程中。

推动科研范式升级强化国家战略科技力量

纵观全球科技发展历史,国家战略科技力量并非与生俱来,而是在大科学时代背景下,聚焦国家目标和战略需求而生成。党的十九届四中全会审议通过的《中共中央关于坚持和完善中国特色社会主义制度、推进国家治理体系和治理能力现代化若干重大问题的决定》明确提出要“强化国家战略科技力量”,并特别指出新型举国体制与强化国家战略科技力量之间的重要联系。

面向数据密集型科研范式的数字图书馆参考咨询服务研究

随着大数据时代的到来,数据已成为科研范式的基础,数据密集型科研范式对数字图书馆参考咨询服务提出了更高的要求。文章阐述了面向数据密集型科研范式数字图书馆参考咨询服务研究的必要性,剖析了面向数据密集型科研范式数字图书馆参考咨询服务的内涵拓展,构建了面向数据密集型科研范式数字图书馆参考咨询服务的模式,提出了面向数据密集型科研范式数字图书馆参考咨询服务的优化途径。通过对数据密集型科研范式背景下数字图书馆参考咨询服务的研究,可以提高数字图书馆参考咨询的服务效率,使其更好地为科研工作服务。