科學(xué)正在進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。在信息與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)迅速發(fā)展的推動(dòng)下，大量從宏觀(guān)到微觀(guān)、從自然到社會(huì )的觀(guān)察、感知、計算、仿真、模擬、傳播等設施和活動(dòng)，產(chǎn)生出大量科學(xué)數據，形成被成為“大數據”(Big Data)的新的科學(xué)基礎設施?？茖W(xué)家不僅通過(guò)對廣泛的數據實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地監測與分析來(lái)解決難以解決或不可觸及的科學(xué)問(wèn)題，更是把數據作為科學(xué)研究的對象和工具，基于數據來(lái)思考、設計和實(shí)施科學(xué)研究。數據不再僅僅是科學(xué)研究的結果，而且變成科學(xué)研究的活的基礎；人們不僅關(guān)心數據建模、描述、組織、保存、訪(fǎng)問(wèn)、分析、復用和建立科學(xué)數據基礎設施，更關(guān)心如何利用泛在網(wǎng)絡(luò )及其內在的交互性、開(kāi)放性、利用海量數據的可知識對象化、可計算化，構造基于數據的、開(kāi)放協(xié)同的研究與創(chuàng )新模式，因此誕生了數據密集型的知識發(fā)現，即科學(xué)研究的第四范式。
微軟公司的《第四范式：數據密集型的科學(xué)發(fā)現》(The Fourth Paradigm: Data-intensive Scientific Discovery)是第一本、也是至今為數不多的從研究模式變化角度來(lái)分析“大數據”及其對革命性影響的專(zhuān)著(zhù)。由Tony Hey等人主編的英文版已于2009年出版。全書(shū)以吉姆·格雷提出科學(xué)研究第四范式的演講開(kāi)篇，邀請國際著(zhù)名科學(xué)家對數據密集型科學(xué)發(fā)現的理念、應用和影響進(jìn)行了全面分析。
該書(shū)介紹了地球與環(huán)境科學(xué)、生命與健康科學(xué)、數字信息基礎設施和數字化學(xué)術(shù)信息交流等方面基于海量數據的科研活動(dòng)、過(guò)程、方法和基礎設施，揭示了在海量數據和無(wú)處不在網(wǎng)絡(luò )上發(fā)展起來(lái)的與實(shí)驗科學(xué)、理論推演、計算機仿真這三種科研范式相輔相成的科學(xué)研究第四范式－數據密集型科學(xué)發(fā)現。第一部分，Dan Fay等人介紹了地球、環(huán)境、海洋、空間等領(lǐng)域的大數據環(huán)境與科學(xué)應用；第二部分，Simon Mercer等人分析了醫學(xué)、認知科學(xué)、生物系統、醫療服務(wù)等領(lǐng)域的數據密集型科學(xué)發(fā)現。第三部分，Daron Green等人提出了適應大數據時(shí)代的科學(xué)信息與科學(xué)計算基礎設施面臨的挑戰。第四部分，Lee Dirks等人對數據密集型科學(xué)發(fā)現對學(xué)術(shù)信息交流帶來(lái)的深刻變化做了描述。
該書(shū)還進(jìn)一步探討這種新范式的內涵和內容，包括利用多樣化工具不間斷采集科研數據、建立系統化工具和設施來(lái)管理整個(gè)數據生命周期、開(kāi)發(fā)基于科學(xué)研究問(wèn)題的數據分析及可視化工具與方法等。并深入探討了這種新范式對科學(xué)研究、科學(xué)教育、學(xué)術(shù)信息交流、以及對科學(xué)家群體的長(cháng)遠影響。
經(jīng)微軟亞洲研究院推薦，中國科學(xué)院國家科學(xué)圖書(shū)館聯(lián)合中國科學(xué)院上海藥物研究所、中國科學(xué)院上海生命科學(xué)信息中心、中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò )信息中心，由潘教峰、張曉林等譯的中文版《第四范式：數據密集型的科學(xué)發(fā)現》已由科學(xué)出版社正式出版。
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