中国生物多样性大数据平台建设

生物多样性大数据建设的重要进展

近年来，生物多样性信息学快速发展，全球和区域水平的生物多样性数据库不断建立和完善。例如，全球生物多样性信息网络（GBIF）等全球大型数据库包括10 亿多条物种分布信息。若干国家水平的数据库，如澳大利亚生物多样性信息系统（ALA）和美国标本数字化平台（iDigBio）等，亦可以提供数千万条物种分布信息。国际生物信息的主要数据库由美国的国家生物技术信息中心（NCBI）和欧洲生物信息研究所（EBI）等控制。

发达国家利用数字化手段在生物多样性与生态安全信息方面取得了重要的进展。通过建设数字化和网络化的植物园、标本馆，在现代空间科学技术和通信网络技术的基础上应用数字地图、遥感影像、实验观测、数字建模等手段，以多形式、多时相、多比例及不同的空间分辨率对生物多样性资源进行全方位表达、描述和分析，即“没有围墙的 e-Science 实验室”，为科学家、决策者和公众提供科学研究、资源管理和科普教育的数字化平台。

生物多样性监测手段和监测网络的发展，观测数据的不断积累，也推动着生物多样性研究进入了大数据时代。海量的生物多样性信息为生物多样性科学研究提供了有力支撑，极大促进了生物多样性大尺度格局、生物多样性保护规划与资源管理、生物多样性对全球变化的响应、外来种入侵态势预测等方面的研究。

在生物大数据时代背景下，生物多样性信息数据是国家重要战略资源，也是国家生态安全和生态文明建设的重要保障。生物多样性领域多层次、多维度的大数据汇聚与综合分析，正在深刻改变着人类对自然的认知方式和资源的利用能力。因此，建设国家生物多样性与生态安全综合信息服务平台具有时代的紧迫性和必要性。然而遗憾的是，从全球生物多样性在线数据资源分布看，亚洲整体上属于数据贫乏的区域，GBIF 的植物分布数据亚洲只占 4%。尽管中国在亚洲处于生物多样性信息学发展比较好的国家，但信息资源整合度低、数据的碎片化、共享程度有限等，阻碍了信息的深度挖掘和有效利用。

作为中国自然科学最高学术机构，中科院积累了大量生物物种（包括古生物）和遗传资源信息、野外台站和大样地监测体系，以及庞大的国际合作网络，并且已经建成了全球最大的古生物学与地层学专业数据库（GBDB）、国家标本资源共享平台（NSII）、世界微生物数据中心（WDCM）、中国生物物种名录、中国生态系统评估与生态安全数据库、中国生态系统研究网络^⑥（CERN）和中国森林生物多样性监测网络^⑦（CForBio）等一系列信息不断更新的大数据平台。因此，全面整合中科院的生物、生态与社会经济和环境信息资源，聚焦服务国家重大需求的应用场景，形成多层次的栅格化数据图层；利用分析模型和可视化技术实现对生物多样性资源数据功能挖掘和利用，构建开放开源的生物多样性与生态安全大数据处理利用的通用接口，建立一个以生物多样性与生态安全信息为核心的，包括对海量数据进行有效管理、高效分析和可用易用的综合大数据平台，为生物多样性科学发现和科普教育，履行《生物多样性公约》、国家生态承载力评估和生态安全格局构建等提供强有力的支撑和服务。