随着多學科研究面臨的問題日益複雜，2000年11月英國研究委員會創建了e-Science項目，主要通過網絡技術和高性能計算環境（GRID）建立一種全新的科學研究模式。該項目獲得了巨大的成功，不僅為英國的基礎科學和工業提供了先進的信息化基礎設施，而且通過該項目引領世界知識經濟的發展。項目在英國多個地區建立了e-Science中心，牛津大學也在其中。在該中心五年的支持結束之際，牛津大學為了讓中心成為一個持續性的機構，決定将該中心設在牛津大學數學、物理和生命學部，并成為一個獨立的實體更名為e-Research中心。e-Research能更好地反映中心将創新技術應用于各種學科研究的雄心，而不僅僅是在科學領域。e-Research利用信息技術來支持現有的和新的跨學科研究，并将e-Science和Cyberinfrastructure的概念擴展到其他學科，如人文和社會科學。
牛津大學e-Research中心結構
牛津大學e-Research中心建立于2006年，目前有超過50個工作人員,其中包括40名研究者。它是一個多學科的應用研究中心，主要開發和應用創新的計算和信息技術到學術研究和工業應用中。該中心作為牛津大學連接國際和國内大學的跨學科合作中心，利用在計算機領域的專業優勢來為其他學科提供不同的解決方案，這些方案能夠讓他們的工作跨越傳統的學術邊界。中心将學科、應用和計算三者連接起來加速學科研究，在科學、社會科學、人文科學、技術和信息基礎設施開發等領域進行研究項目的組合，并為合作研究連續的創新提供一個世界領先的科研環境。它的目标不僅是通過新的研究方法（e-Research）來支持和幫助研究人員，而且還協助牛津大學其他部門參與并能夠赢得跨學科的項目，而這些項目本來是不可能做到的。中心擁有可視化、高性能計算基礎設施、數據庫和數據管理、網絡安全、雲計算、數字社會研究、數字人文等多個領域技術專家。
牛津大學分為四個學部：人文學部(Humanities)、社會科學部(SocialSciences)、數學物理和生命科學學部(Mathematical,PhysicalandLifeSciences)、醫學科學學部(MedicalSciences)，學部下設獨立的中心和研究所等。牛津大學e-Research中心和四個學部的研究單位進行合作，跨越了科學、社會科學、人文、藝術、能源環境、生物和醫學領域，并和這些學科建立了廣泛的夥伴關系，使用創新的計算和信息技術來幫助解決規模和複雜都在日益增加的多學科問題，同時建立合适的網絡信息基礎設施來支持這些研究。中心的研究依賴于跨學科，将一個學科的數字方法應用到另外一個學科，每個區域以不同的方式和其他區域相互交叉（如圖1所示）。
如今網絡空間和物聯網已經滲透到我們生活的方方面面，大量的網絡、傳感器、社交媒體不斷生成海量的數據，研究個人和集體的網絡行為對理解我們的社會、經濟和政治有着非常重要的作用。圖1最左邊牛津大學互聯網研究所、牛津大學馬丁學院、商學院、法律、考古、地理學科都屬于牛津大學社會科學部，計算密集型、大數據和網絡協作給這些學科帶來了新的研究對象和領域，而信息技術正好為它們提供新的研究工具和手段。
圖1中間的物理、數學、計算機科學、工程和動物學屬于數學、物理和生命學部。這些學科需要強大的高性能計算、快速的數據存儲和有效的數據管理技術支持。SKA平方公裡矩陣是牛津大學物理學科參與世界最著名的公民科學平台（Zooniverse）的一個項目。全球有近20個國家研究者共同參與此項目，意在通過無線電波了解宇宙的曆史，追蹤在遙遠的星系中發生的不同物理過程以及最全面的了解宇宙星系。這個項目需要快速處理巨大的觀測數據并通過超級計算機進行計算分析。牛津大學e-Research中心提供高性能計算和數據存儲及處理等技術來支持SKA項目的開展和研究。目前GPU已經成為大數據、高性能計算以及人工智能應用不可缺少的硬件設施和技術。它在加速物理、工程、計算機科學以及生命等學科研究進程上發揮了至關重要的作用。牛津大學被GPU加速技術最強的英偉達公司命名為“CUDA卓越中心”，表彰該大學在許多部門和學科中出色的利用GPU并行加速技術和牛津e-Research中心在牛津大學GPU/CUDA社區的開發和支持中發揮的主導作用。
信息化和全球化的相互促進，在改變人們物質生活、思維方式和價值觀念的同時也推動了世界曆史和人類的文明進程。圖1中第三列是牛津大學人文學部，包括音樂、曆史、語言等。牛津大學e-Research中心和牛津大學的ITServices,牛津大學人文學科研究中心（TORCH）和牛津大學圖書館（theBodleianLibraries）和博物館（theMuseums）聯合開創了牛津大學的數字人文交叉研究中心（TORCHDH），它将尖端的數字化技術和手段應用到人文學科。互聯網、大數據和雲計算技術為這些學科構建信息基礎設施和數字資源創造了更加高效和便捷的研究環境，讓這些學科與信息技術深度交叉。
随着生物、化學、醫學所研究問題的日益複雜，傳統的方法和手段已經難以适應學科的研究。計算機、高性能計算和大數據的融合發展為解決這些問題提供了新的思路和工具。同樣屬于牛津大學醫學部的生物化學、藥理學學科和e-Research中心有着密切的合作。e-Research方法和手段為生物化學、新藥開發、病理分析，如何對生物多樣性的數據進行有效的管理、收集和共享到醫學影像的分析提供新的視角。注釋：
圖1黃色是e-Research基礎設施，藍色是牛津大學學科和部門
ECI-牛津大學環境變化研究所
SKA-平方公裡矩陣項目
Zooniverse-世界上最大的公民科學平台，這個平台的研究項目由來自世界各地的自願者參加，幫助研究者來共同完成，SKA是Zooniverse的一個項目[2]。公民科學（CitizenScience）就是公衆參與的科學研究,包括非職業的科學家、科學愛好者和志願者參與的科研活動,該活動通常和專業科學家或研究機構合作或在他們的指導下進行[3,4]
ARC-牛津大學高級研究計算中心(HPC)
TORCHDH-牛津大學人文學科研究中心
CUDA-CUDA卓越中心
LoT-物聯網
OxfordMartinSchool-牛津大學馬丁學院（緻力于跨學科的研究來解決複雜、全球性的問題，而這些問題是無法通過任何單一學科有效地理解和解決）
SaidBusinessSchool-牛津商學院
Wolfson-牛津大學沃夫森學院（研究生）
theOxfordInternetInstitute-牛津互聯網研究學院
牛津大學e-Research中心跨學科研究與合作
為了提升牛津大學的科研競争實力，應對在數字時代和數據密集型科研的創新需求，掌握和研究先進的信息技術是多學科交叉研究的基礎，這些技術領域的發展對中心開展多學科項目合作如物理、工程、人文、生物等學科提供獨特的計算方案至關重要。牛津大學e-Research中心在科學計算、互聯網、信息與交互、可視化計算、數據管理、信息化基礎設施和雲計算等領域都進行深入的研究。
e-Research最核心的本質就是開展跨學科合作研究，牛津大學e-Research中心積極和多個學科和部門開展合作，成為了跨越學科和部門界限合作項目的所在地。其中人文、藝術和社會科學合作的文化遺産項目，聚集了數學、物理、生命科學、博物館、人文和社會科學多個學科。數字人文（DigitalHumanity）讓牛津大學成為英國最早把數字工具和資源帶到數字人文研究的大學，在國際上也享有盛譽。目前，有近240個相關的項目、培訓、活動在牛津大學開展。CLAROS項目使用最新的數字技術可以同時進行搜索世界藝術的主要收藏，在文化遺産上首次使用了可連接的開放數據。公民科學允許公衆為不可能的研究做出貢獻。天氣預報因其預報的範圍巨大中心而具有很大的不确定性。精确的預測模型需要巨大的計算能力。中心的ClimatePredictionandWeather@Home項目就是利用一個屏幕保護程序，來完成需要成千上萬計算能力的天氣預報模拟，能源安全和氣候變化問題都是當今世界多國面臨的挑戰。中心利用牛津大學的學術優勢和工業合作夥伴開展合作，尋找基于信息、通信、技術的解決方案來解決大規模的天氣模拟、能源智能管理。創新的信息技術跨越多個行業，中心跨學科的背景可以讓牛津大學和多個企業部門進行合作，不僅讓學校的研究變得更加有深度，而且還可以給學校帶來很多的利益。英國零售業的能源節約項目将政府部門、企業、社會研究、能源需求、工程、信息技術以及數學領域的專家聚集在一起收集和分析信息來提高英國零售業的能源效率和管理。除此之外，中心還和生命、生物醫學、物理科學以及工程學科開展深入合作研究，項目集中在醫學數據的獲取、管理、共享和發布，研究和評估數據可重用性和可再現性的方法，并提供數據标準化和管理作為服務。中心與世界領先的藥物發現公司C4X合作使用GPU技術提高他們快速設計和發現藥物的能力，通過增加新藥的臨床成功率研發出一些治療複雜疾病如帕金森病的新藥。不光如此GPU還可以讓大型基因數據的分析效率提高100倍。在大數據時代，可視化技術結合統計和算法的分析可以讓各種數據以不同形式的可視化呈現，幫助研究者快速理解數據，降低觀看視頻的成本，實現經濟高效的數據智能處理。中心将此項技術應用到生物科學及醫療多領域，如分析心血管磁共振成像數據的可視化以及多視頻構建的交通管理可視化。此外中心通過和大規模的國際項目合作，将一些工具、技術和專業知識應用到天文學、生物化學和能源供應等不同領域。
牛津大學e-Research創新研究模式的影響
當今的科學研究活動已經曆過三種不同範式的演變：“實驗科學範式”，“理論科學範式”和“計算科學範式”，目前正在從“計算科學範式”轉向第四範式——“數據密集型科學發現範式”。這種研究活動的主要特點是科學研究人員隻需要從大數據中查找和挖掘所需要的信息和知識，無須直接面對所研究的物理對象。但是這種信息和知識的範圍已經不限于一個學科，而是跨越多個研究領域。所以應用創新的信息技術到多學科交叉合作的e-Research研究方式最适合這種新型研究範式的轉變。
牛津大學e-Research中心從2006年至今已近超過十年，得到了UK研究委員會、歐洲委員會、慈善基金和工業合作者衆多資金的資助，已經發展成為一支擁有50多名多學科研究人員的國際知名團隊，緻力于通過數字技術來加速創新研究。目前，中心正在與20多個研究單位合作，并在美國、澳大利亞和歐洲建立了一個由六所大學組成的聯盟，通過先進的網絡、計算機技術進行大規模的科研協作。該中心的研究建立在與來自不同學科的研究人員緊密合作的基礎上，他們幫助科學研究人員使用網絡、高性能計算、大容量的存儲、數字圖書館、數據庫以及各種科學軟件做出更好，更快和不同的研究，以此來确保牛津大學開展世界領先級的科學研究，尤其在社會科學和人文學科。他們通過與研究人員交談，了解他們的要求以及讓他們了解其他人認為有用的新技術，并确定研究人員對信息基礎設施的需求，幫助他們開發符合這些要求的應用，讓不同國家或不同類型組織（例如大學或行業）中的科學家一起工作。
牛津大學e-Research為提高牛津大學乃至英國的科研信息化水平起到了推動作用，e-Research中心也讓牛津大學在英國脫穎而出，并成為在整個大學和其他地區廣泛開展跨學科合作的中心。在最近《泰晤士高等教育》公布的世界大學排名中，牛津大學排名第一。作為英國最原始e-Sciences項目設立的中心之一以及唯一的e-Research研究中心，它取得的成功不光是注重和大學内外的合作，而且能夠對項目的需求和資金的變化趨勢做出快速響應，将創新技術應用于各種學科研究而不僅僅是在科學領域，用一種有利于适應學術實踐的方法來獲得最新的研究成果。放眼未來，中心繼續保持這種成功的軌道将技術、學科交叉、研究、應用、培養人才作為重點來開拓信息技術為依托的科學研究。
為了保持和維護在世界科研領域的優勢和創新力，各個國家都在積極推進和實施科研信息化戰略。高速的網絡傳輸、超級計算能力的高性能計算以及海量的存儲已經成為科研信息化不可缺少的基礎設施，跨領域、團隊協作和學科交叉是解決科研複雜問題的必要手段。我國在2009年就提出了“科研信息化是科研現代化的必由之路”，科技創新是提高社會生産力和綜合國力的戰略支撐。随着大數據、人工智能、雲計算的融合發展，越來越多的科學問題需要交叉、開放和協作來解決。e-Research為跨學科的科研創新提供一種新的研究方法。大學是數字經濟創新的主體，建立以e-Research為中心的協同創新科研模式将會幫助大學參與多學科交叉研究項目，開展更多的國際合作與交流，參與世界級的科研項目。在提升大學的科技創新實力，保持大學領先的科研競争地位的同時，為實現國家創新驅動發展戰略提供巨大的保障。
（責編：楊潔）
（作者單位為蘭州大學網絡安全與信息化辦公室）
參考文獻：
1.oxforde-researchcentre,http://www.oerc.ox.ac.uk/
2.Zooniverse.http://www.ox.ac.uk/content/z-zooniverse.https://www.zooniverse.org
3.https://en.wikipedia.org/wiki/Citizen_science
4."NewwordslistJune2014".OxfordEnglishDictionary.Archivedfromtheoriginalon9May2016.Retrieved3June2016
5.http://digital.humanities.ox.ac.uk/
6.http://www.clarosnet.org/XDB/ASP/clarosHome/
7.https://www.climateprediction/
8.Oxforde-ResearchCentreDrivingDigitalDiscovery,http://www.oerc.ox.ac.uk/10th-anniversary/brochure/