馬克平 朱 敏 紀(jì)力強(qiáng) 馬俊才 郭慶華 歐陽志云 朱 麗

1 中國科學(xué)院植物研究所 北京 100093 2 中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所 北京 100044 3 中國科學(xué)院動物研究所 北京 100101 4 中國科學(xué)院微生物研究所 北京 100101 5 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心 北京 100085

大數(shù)據(jù)為科學(xué)研究帶來了新的方法論。作為科學(xué)研究的新范式，大數(shù)據(jù)正在催生人們用全新的思維追求科學(xué)發(fā)現(xiàn)。生命科學(xué)領(lǐng)域多層次大數(shù)據(jù)的匯聚、深度分析，以及通過學(xué)科交叉與生態(tài)、地理、遙感、環(huán)境等數(shù)據(jù)的融合所實現(xiàn)的知識發(fā)現(xiàn)，推動著生命科學(xué)研究向“數(shù)據(jù)密集型科學(xué)”的新范式轉(zhuǎn)變，正在深刻改變著人類對生命本質(zhì)的認(rèn)知方式和生物多樣性資源的利用能力[3-5]。

因此，考慮到國家生物多樣性保護(hù)戰(zhàn)略和國家大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略的重大需求，我國生物多樣性領(lǐng)域存在的主要問題是如何圍繞生物多樣性資源的保護(hù)與利用，有效整合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)資源并建立我國生物多樣性與生態(tài)安全信息共享平臺，實現(xiàn)生物多樣性資源保護(hù)和有效管理，保障國家生態(tài)安全，支撐國家公益性科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，促進(jìn)生物多樣性信息最大限度地整合、分析、評價、保護(hù)和利用，推動我國生物多樣性科學(xué)創(chuàng)新和生物產(chǎn)業(yè)乃至社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

1 生物多樣性大數(shù)據(jù)建設(shè)的重要進(jìn)展

近年來，生物多樣性信息學(xué)快速發(fā)展，全球和區(qū)域水平的生物多樣性數(shù)據(jù)庫不斷建立和完善[6,7]。例如，全球生物多樣性信息網(wǎng)絡(luò)（GBIF）等全球大型數(shù)據(jù)庫包括10 億多條物種分布信息。若干國家水平的數(shù)據(jù)庫，如澳大利亞生物多樣性信息系統(tǒng)（ALA）和美國標(biāo)本數(shù)字化平臺（iDigBio）等，亦可以提供數(shù)千萬條物種分布信息。國際生物信息的主要數(shù)據(jù)庫由美國的國家生物技術(shù)信息中心（NCBI）和歐洲生物信息研究所（EBI）等控制。

發(fā)達(dá)國家利用數(shù)字化手段在生物多樣性與生態(tài)安全信息方面取得了重要的進(jìn)展。通過建設(shè)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的植物園、標(biāo)本館，在現(xiàn)代空間科學(xué)技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上應(yīng)用數(shù)字地圖、遙感影像、實驗觀測、數(shù)字建模等手段，以多形式、多時相、多比例及不同的空間分辨率對生物多樣性資源進(jìn)行全方位表達(dá)、描述和分析，即“沒有圍墻的 e-Science 實驗室”，為科學(xué)家、決策者和公眾提供科學(xué)研究、資源管理和科普教育的數(shù)字化平臺。

生物多樣性監(jiān)測手段和監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，觀測數(shù)據(jù)的不斷積累，也推動著生物多樣性研究進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時代。海量的生物多樣性信息為生物多樣性科學(xué)研究提供了有力支撐，極大促進(jìn)了生物多樣性大尺度格局、生物多樣性保護(hù)規(guī)劃與資源管理、生物多樣性對全球變化的響應(yīng)、外來種入侵態(tài)勢預(yù)測等方面的研究[8]。

在生物大數(shù)據(jù)時代背景下，生物多樣性信息數(shù)據(jù)是國家重要戰(zhàn)略資源，也是國家生態(tài)安全和生態(tài)文明建設(shè)的重要保障。生物多樣性領(lǐng)域多層次、多維度的大數(shù)據(jù)匯聚與綜合分析，正在深刻改變著人類對自然的認(rèn)知方式和資源的利用能力。因此，建設(shè)國家生物多樣性與生態(tài)安全綜合信息服務(wù)平臺具有時代的緊迫性和必要性。然而遺憾的是，從全球生物多樣性在線數(shù)據(jù)資源分布看，亞洲整體上屬于數(shù)據(jù)貧乏的區(qū)域，GBIF 的植物分布數(shù)據(jù)亞洲只占 4%。盡管中國在亞洲處于生物多樣性信息學(xué)發(fā)展比較好的國家，但信息資源整合度低、數(shù)據(jù)的碎片化、共享程度有限等，阻礙了信息的深度挖掘和有效利用。

作為中國自然科學(xué)最高學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，中科院積累了大量生物物種（包括古生物）和遺傳資源信息、野外臺站和大樣地監(jiān)測體系，以及龐大的國際合作網(wǎng)絡(luò)，并且已經(jīng)建成了全球最大的古生物學(xué)與地層學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)庫①http://www.geobiodiversity.com.（GBDB）、國家標(biāo)本資源共享平臺②http://www.nsii.org.cn.（NSII）、世界微生物數(shù)據(jù)中心③http://www.wdcm.org.（WDCM）、中國生物物種名錄④http://www.sp2000.org.cn.、中國生態(tài)系統(tǒng)評估與生態(tài)安全數(shù)據(jù)庫⑤http://www.ecosystem.csdb.cn.、中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)⑥http://www.cern.ac.cn.（CERN）和中國森林生物多樣性監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)⑦h(yuǎn)ttp://www.cern.ac.cn.（CForBio）等一系列信息不斷更新的大數(shù)據(jù)平臺[9]。因此，全面整合中科院的生物、生態(tài)與社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境信息資源，聚焦服務(wù)國家重大需求的應(yīng)用場景，形成多層次的柵格化數(shù)據(jù)圖層；利用分析模型和可視化技術(shù)實現(xiàn)對生物多樣性資源數(shù)據(jù)功能挖掘和利用，構(gòu)建開放開源的生物多樣性與生態(tài)安全大數(shù)據(jù)處理利用的通用接口，建立一個以生物多樣性與生態(tài)安全信息為核心的，包括對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理、高效分析和可用易用的綜合大數(shù)據(jù)平臺，為生物多樣性科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科普教育，履行《生物多樣性公約》、國家生態(tài)承載力評估和生態(tài)安全格局構(gòu)建等提供強(qiáng)有力的支撐和服務(wù)。

2 中國生物多樣性大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)的初步框架

針對我國科學(xué)研究和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，在現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源的基礎(chǔ)上，參考相關(guān)的國內(nèi)外研究進(jìn)展，搭建適合中國國情的生物多樣性大數(shù)據(jù)平臺，明顯改善中國生物多樣性大數(shù)據(jù)共享環(huán)境，并選擇數(shù)據(jù)和合作基礎(chǔ)好的類群，將數(shù)據(jù)整合的范圍拓展到洲際甚至全球水平[6,10]。平臺建設(shè)的重點是整合國內(nèi)外生物多樣性相關(guān)的多元異構(gòu)數(shù)據(jù)資源，推動數(shù)據(jù)開放共享，通過大數(shù)據(jù)的深度挖掘，在數(shù)據(jù)產(chǎn)品、科學(xué)發(fā)現(xiàn)、政府決策和科普教育等多個方面取得重要進(jìn)展，主要包括下列 5 個方面的內(nèi)容。

微信公共平臺的內(nèi)容設(shè)計是重中之重，只有實用精致的內(nèi)容設(shè)計才能提高閱讀率，增加用戶黏性，真正起到以學(xué)為主、教學(xué)輔助的作用。微信公眾平臺的素材包括音頻、視頻、圖片、文字，與學(xué)習(xí)資源數(shù)字化要求十分匹配。內(nèi)容以《計算機(jī)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱為指導(dǎo)，以“千問計劃”實施過程中收集的問題為問題主要來源。為了提高學(xué)習(xí)資源的制作質(zhì)量，在制作前用相應(yīng)的設(shè)計模板進(jìn)行設(shè)計。

2.1 古生物與古環(huán)境綜合數(shù)據(jù)集構(gòu)建及其在生命演化中的應(yīng)用

集成 GBDB 數(shù)據(jù)庫（地球生物多樣性數(shù)據(jù)庫）、VPPDB 數(shù)據(jù)庫（中國古脊椎動物、古人類與古 DNA 數(shù)據(jù)庫）、DFFP 數(shù)據(jù)庫（中國古植物與古孢粉數(shù)據(jù)庫）、PPDB 數(shù)據(jù)庫（中國古氣候古環(huán)境數(shù)據(jù)庫）、OneMorph 數(shù)據(jù)庫（生物形態(tài)特征數(shù)據(jù)庫）、南京地質(zhì)古生物研究所和古脊椎動物與古人類研究所的標(biāo)本館數(shù)據(jù)庫、“國家?guī)r礦化石標(biāo)本資源共享平臺”的古生物地層數(shù)據(jù)，以及各高校院所的館藏標(biāo)本數(shù)據(jù)庫，初步建成中國化石綜合數(shù)據(jù)庫和開放的古生物科普網(wǎng)絡(luò)互動系統(tǒng)。研發(fā)數(shù)據(jù)挖掘工具以及基于云存儲的大數(shù)據(jù)分析軟件，用于定量地層對比、生物多樣性演替、古地理重建、古環(huán)境模擬、系統(tǒng)發(fā)育分析等，探索生命演化進(jìn)程與機(jī)制、古生物地理分布與擴(kuò)散規(guī)律、地史時期重大事件對生物界的影響等。研究古生物多樣性的演替格局與機(jī)制，為探索生命與地球的協(xié)同演化、生物多樣性變化規(guī)律提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐和歷史借鑒。

關(guān)鍵核心科技問題：① 依托云存儲與大數(shù)據(jù)分析平臺，利用定量地層方法、海量化石記錄與高性能計算技術(shù)，建立高分辨率的生物地層對比序列，其對比精度在萬年級，而現(xiàn)有的其他傳統(tǒng)技術(shù)，深時對比精度通常為百萬年級；② 建立地質(zhì)歷史時期高分辨率的海陸生物多樣性變化規(guī)律，并將化石記錄與巖石記錄關(guān)聯(lián)，探討生命與環(huán)境的協(xié)同演化，尤其是地質(zhì)歷史中重大生物滅絕與輻射事件的起因、過程與生物的應(yīng)對策略；③ 開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的古地理重建和古環(huán)境模擬軟件，增強(qiáng)現(xiàn)生生物與古生物多樣性在地理與環(huán)境背景下的可視化功能，識別生物的地理分布與遷徙規(guī)律等。

2.2 物種多樣性及其分布數(shù)據(jù)整合與分析展示

集成物種資源與分布基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，完善和充實物種基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫（包括物種名錄、圖像、聲音、文獻(xiàn)數(shù)字化、標(biāo)本記錄數(shù)字化等），針對各部委或部門需求建設(shè)專題數(shù)據(jù)庫；基于識別物種圖像、鳴聲、特征等人工智能技術(shù)開發(fā)物種識別與鑒定系統(tǒng)，探索新的技術(shù)在物種分類、生物多樣性監(jiān)測中的應(yīng)用，支持入侵生物、農(nóng)林害蟲等重要物種快速識別與鑒定；研發(fā)數(shù)據(jù)挖掘軟件與知識發(fā)現(xiàn)模型工具，以物種多樣性大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，回答物種“有什么？”“是什么？”“在哪里？”“怎么樣？”等關(guān)鍵科學(xué)問題，產(chǎn)生一批為國家決策、科學(xué)研究、科普教育提供支持的信息產(chǎn)品。

關(guān)鍵核心科技問題：① 數(shù)據(jù)來源多種多樣，格式不統(tǒng)一，需要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，開發(fā)基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的數(shù)據(jù)集成和管理工具，支持?jǐn)?shù)據(jù)可持續(xù)獲??；② 不同的研究內(nèi)容需要不同的模型工具和數(shù)據(jù)，如何把共同需要的模型工具與數(shù)據(jù)整合起來，并針對不同內(nèi)容定制特殊模型進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘；③ 引入大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)是生物多樣性信息學(xué)研究的重要實踐，如何將傳統(tǒng)模型方法與大數(shù)據(jù)智能模型方法相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)科發(fā)展，更好地為決策服務(wù)；④ 數(shù)據(jù)產(chǎn)品的展示與可視化直接關(guān)系到成果的應(yīng)用，如何有效地利用可視化平臺，提高數(shù)據(jù)產(chǎn)品可見度，以便更直觀地應(yīng)用到?jīng)Q策和科學(xué)發(fā)現(xiàn)中去。

2.3 生物遺傳資源信息整合與服務(wù)平臺

設(shè)計和制定生物遺傳資源數(shù)據(jù)處理和分析規(guī)范，設(shè)計優(yōu)化的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制體系，形成與生態(tài)、環(huán)境、氣候、遙感等數(shù)據(jù)集成的規(guī)范化接口；在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)搜集和整合海量高質(zhì)量、具有代表性的生物遺傳資源大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)覆蓋植物資源與性狀、實驗動物資源與功能特征、微生物資源、組學(xué)數(shù)據(jù)、DNA 條形碼等數(shù)據(jù)的廣泛、深層次整合，形成完善的生物遺傳資源為核心的數(shù)據(jù)圖層。

面向國家《生物多樣性公約》履約、瀕危物種保護(hù)、病原微生物溯源和重要傳染病防控、重大疾病的精準(zhǔn)醫(yī)療等一系列的重要應(yīng)用，建立生物遺傳資源跨國轉(zhuǎn)移監(jiān)控、利用全基因組序列的食源性病原菌溯源、基于 DNA 條形碼的物種鑒定、復(fù)雜疾病和相關(guān)表型的風(fēng)險評估、預(yù)警和動態(tài)監(jiān)測模型等一系列分析模型。建立基于地理信息系統(tǒng)的生物遺傳資源大數(shù)據(jù)服務(wù)門戶。對生物遺傳資源信息的快速索引與精確匹配，設(shè)計交互式圖形化分析界面，實現(xiàn)基于地理信息系統(tǒng)的大規(guī)模生物遺傳資源數(shù)據(jù)的可視化展示。并整合分析模型，實現(xiàn)高效、實時、動態(tài)的決策支持。

關(guān)鍵核心科技問題：① 數(shù)據(jù)、接口的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制體系建設(shè)及基于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的多源數(shù)據(jù)整合；②開發(fā)異構(gòu)異質(zhì)數(shù)據(jù)的規(guī)范化接口，實現(xiàn)生物遺傳資源數(shù)據(jù)與地理、環(huán)境、生態(tài)、氣候、遙感等多源數(shù)據(jù)的整合，并形成一個完整的圖層；③ 在生物遺傳資源數(shù)據(jù)體系的基礎(chǔ)上，針對重大應(yīng)用需求，開發(fā)生物遺傳資源轉(zhuǎn)移監(jiān)控、瀕危物種鑒定等數(shù)據(jù)分析和可視化模型，實現(xiàn)生物遺傳資源的挖掘與利用共享，為政府相關(guān)部門提供決策支撐，為生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供前瞻性、戰(zhàn)略性的指導(dǎo)，并實現(xiàn)基于地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)及應(yīng)用。

2.4 中國植被圖更新與在線服務(wù)平臺

現(xiàn)有中國植被圖所利用的資料基本上是新中國成立以后到20 世紀(jì) 80 年代前的資料，獲取資料的手段也主要是大規(guī)模區(qū)域資源考察的路線調(diào)查，制圖過程主要依靠人工勾繪方式，從而導(dǎo)致現(xiàn)有中國植被圖現(xiàn)實性差、斑塊邊界不一致等問題，因此亟須開展新一代植被圖繪制研究。

近年來，隨著植被調(diào)查數(shù)據(jù)的積累、遙感數(shù)據(jù)的增多、深度學(xué)習(xí)等大數(shù)據(jù)分析方法的出現(xiàn)，給植被圖更新提供了新的機(jī)遇。利用數(shù)據(jù)平臺收集整合的全國地形數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)、長時間序列遙感數(shù)據(jù)、植被資源數(shù)據(jù)，采用面對對象分割算法將中國植被劃分為均質(zhì)斑塊；根據(jù)已有 1 : 100 萬中國植被圖、地表覆蓋圖以及同時段、多類型、海量地面調(diào)查數(shù)據(jù)與均質(zhì)斑塊進(jìn)行空間疊加分析，并采用深度學(xué)習(xí)的方法形成新的植被類型圖原型圖；針對位于我國典型生態(tài)脆弱區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)、生態(tài)紅線管控區(qū)等重點區(qū)域的屬性不一致的植被斑塊采用近地面遙感技術(shù)和實地調(diào)研方式開展地面驗證，同時利用“眾包”和“公民科學(xué)”的方式收集植被斑塊信息，逐步完成植被圖的驗證和鑒定，集合我國各省植被生態(tài)學(xué)領(lǐng)域?qū)＜?，建立植被圖分省校訂機(jī)制，生成新一代植被圖。

依托國家標(biāo)本資源共享平臺（NSII）、自然標(biāo)本館（CFH）等多個匯聚植被照片的網(wǎng)絡(luò)平臺，提取帶有地理坐標(biāo)的植物圖片中蘊(yùn)含的植被信息，輔助植被制圖。建立面向大眾用戶和專家用戶的植被圖片眾源采集數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)電腦和手機(jī)應(yīng)用程序（APP）的圖片采集和判別，獲取眾源植被類型數(shù)據(jù)，為新一代植被圖繪制和未來更新提供鑒定和驗證數(shù)據(jù)。植被圖繪制方法形成技術(shù)儲備，為“一帶一路”沿線國家植被類型分布圖制作提供技術(shù)支持。建立中國植被生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的綜合網(wǎng)站“中國植被在線”。采用 WebGIS 實現(xiàn)新一代植被圖和專題資源展示，整合各植被分類單元的描述、圖片、視頻等資源，實現(xiàn)全方位查詢。

關(guān)鍵核心科技問題：如何利用長時間序列的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、整合眾源海量地面調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合深度學(xué)習(xí)和遙感技術(shù)，繪制新一代 1 : 50 萬中國植被圖，改善現(xiàn)有植被圖時效性差、邊界不清晰問題，為我國生態(tài)學(xué)、地學(xué)、資源利用和保護(hù)等學(xué)科提供重要基礎(chǔ)圖件。

2.5 生態(tài)系統(tǒng)變化與生態(tài)安全格局評估

針對我國生物多樣性與生態(tài)安全狀況、變化、保護(hù)和我國生態(tài)安全格局構(gòu)建的實際需求，綜合采用地面監(jiān)測、近地面遙感、衛(wèi)星遙感等技術(shù)手段，集成地面監(jiān)測數(shù)據(jù)以及區(qū)域和全國生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查評估數(shù)據(jù)，動態(tài)獲取基于航空遙感的生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性參數(shù)；從生物多樣性組分的狀態(tài)和趨勢、生物多樣性受威脅的因素、生態(tài)系統(tǒng)的完整性和服務(wù)功能、資源的可持續(xù)利用、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)共享狀態(tài)等多個方面篩選合適的生物多樣性指標(biāo)，建立區(qū)域生物多樣性評估基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集和區(qū)域生物多樣性評估體系；開展全國土地覆被與生態(tài)參數(shù)遙感監(jiān)測；建立我國典型生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)成效評估平臺、國家尺度生態(tài)系統(tǒng)評估平臺、生態(tài)安全格局模擬分析平臺。為生態(tài)保護(hù)成效評估、生物多樣性監(jiān)測與保護(hù)、生態(tài)效益評估和國家生態(tài)安全格局構(gòu)建提供科技支撐，服務(wù)于國家生態(tài)文明建設(shè)。

關(guān)鍵核心科技問題：① 生態(tài)安全格局構(gòu)建方法體系。圍繞國家和區(qū)域生態(tài)安全保障，建立生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)參數(shù)動態(tài)監(jiān)測技術(shù)體系、區(qū)域生態(tài)承載力評估技術(shù)方法、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估、模擬預(yù)測技術(shù)體系、生態(tài)安全格局構(gòu)建方法與動態(tài)分析方法。② 區(qū)域生物多樣性監(jiān)測與評估技術(shù)。針對生物多樣性保護(hù)的監(jiān)測與評估，從“生物多樣性政策”“生物多樣性壓力”“生物多樣性組分的狀態(tài)”“生物多樣性服務(wù)功能”4 個方面出發(fā)，建立規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、時空可比的區(qū)域生物多樣性評估體系，提高生物多樣性監(jiān)測評估方法的精度和區(qū)域適宜性。③ 區(qū)域生態(tài)保護(hù)成效評估方法。針對區(qū)域生態(tài)保護(hù)成效評估，建立生態(tài)保護(hù)成效評估基線的確定方法；建立區(qū)域生態(tài)保護(hù)成效評估指標(biāo)體系和技術(shù)方法以及評估區(qū)域生態(tài)保護(hù)成效評估方法的區(qū)域適宜性。

3 中國生物多樣性大數(shù)據(jù)平臺的資源整合與共享

生物多樣性大數(shù)據(jù)資源整合涉及多種結(jié)構(gòu)形式、多個單位渠道和多個學(xué)科領(lǐng)域，數(shù)據(jù)共享形式可以分成 4 種類型：① 中國生物多樣性大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)團(tuán)隊產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，全部充分對外提供共享服務(wù)；② 中國生物多樣性大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)團(tuán)隊主持或者作為主要參加人建設(shè)的在線數(shù)據(jù)共享平臺，以在線 API 共享方式整合，對用戶提供共享服務(wù)；③ 中科院資助項目產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集，通過協(xié)商和院局層面的協(xié)調(diào)或者發(fā)布相關(guān)的數(shù)據(jù)共享辦法實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；④ 中科院院外和國外數(shù)據(jù)資源采取協(xié)議方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。中國生物多樣性大數(shù)據(jù)平臺是一個由總平臺、子平臺和合作共享的數(shù)據(jù)源組成的生物多樣性數(shù)據(jù)共享網(wǎng)絡(luò)體系。

數(shù)據(jù)共享總平臺主要包括下列 4 個部分：① 數(shù)據(jù)匯總、質(zhì)量控制、可視化展示并實現(xiàn)不同程度和方式的數(shù)據(jù)共享。集成古生物演化、遺傳資源、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性動態(tài)變化等專項數(shù)據(jù)集。通過對數(shù)據(jù)信息的組織和標(biāo)準(zhǔn)化處理，構(gòu)建多維度生物多樣性（如組學(xué)多樣性、物種多樣性、譜系多樣性、功能性狀多樣性、群落多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和古生物多樣性等）綜合數(shù)據(jù)平臺。建立專門的門戶網(wǎng)站、開發(fā)專題搜索引擎，為用戶提供檢索服務(wù)，對各類數(shù)據(jù)集產(chǎn)品、數(shù)據(jù)挖掘工具、重要研究成果等進(jìn)行可視化展示與充分共享。② 建立共性數(shù)據(jù)庫，包括高分辨率環(huán)境數(shù)據(jù)庫、1 億年來的古氣候古環(huán)境數(shù)據(jù)庫、社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫、自然保護(hù)地數(shù)據(jù)庫、新一代植被圖、生態(tài)系統(tǒng)類型矢量圖等。③ 整合與開發(fā)數(shù)據(jù)挖掘工具或軟件，建設(shè)生物多樣性與生態(tài)安全格局在線分析平臺。將當(dāng)前常用的生物多樣性分布數(shù)據(jù)模型進(jìn)行收集和整合，建立方法工具庫，綜合評價各類模型預(yù)測精度與穩(wěn)定性，探討全球變化下重要類群（如瀕危物種、特有物種）分布和遷移與氣候變化的關(guān)系、區(qū)域氣候變化對生物群落和功能的影響、生態(tài)系統(tǒng)功能群與關(guān)鍵物種的變化預(yù)測、生物多樣性保護(hù)熱點與空缺分析、自然保護(hù)區(qū)管理成效評估、外來物種風(fēng)險評估預(yù)測與預(yù)警、關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)例如中國森林、草原、濕地等類型動態(tài)變化模擬與未來變化情景預(yù)測等。④ 利用手機(jī) APP 智能識別物種功能性狀或鳥類鳴聲等特征，快速識別動、植物物種，在提供物種識別服務(wù)的同時實現(xiàn)眾源數(shù)據(jù)采集。通過中國植物志在線、中國植被在線和生物多樣性知識百科等在線知識產(chǎn)品以及對用戶進(jìn)行的數(shù)據(jù)平臺、數(shù)據(jù)挖掘工具和人工智能識別系統(tǒng)等使用培訓(xùn)，讓廣大用戶簡單快捷地從綜合平臺上獲取需要的生物多樣性信息，不斷提高用戶的體驗水平。

中國生物多樣性大數(shù)據(jù)平臺的核心任務(wù)是通過各種可能的方式整合現(xiàn)有的相關(guān)數(shù)據(jù)資源，在此基礎(chǔ)上形成 4 個方面的產(chǎn)出。① 整合、清理和完善專題數(shù)據(jù)集，為用戶提供價值大共享程度高的數(shù)據(jù)產(chǎn)品；② 針對重要的科學(xué)問題充分挖掘整合的數(shù)據(jù)資源，在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上開展數(shù)據(jù)密集型研究[11]，有力地驅(qū)動更具創(chuàng)新性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)；③ 瞄準(zhǔn)國家重大需求，支撐生態(tài)文明思想指導(dǎo)下的政府決策，為中國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)實現(xiàn)提供強(qiáng)有力的科學(xué)支撐；④ 通過知識庫和靈活多樣的數(shù)字產(chǎn)品，為科普教育和社會公眾科學(xué)文化水平提高做出重要貢獻(xiàn)。