科学数据开放共享情境下美国航空航天局（NASA）知识创新模式研究

郭永辉，周乐霖，冯 媛

（1.郑州航空工业管理学院管理工程学院；2.郑州航空工业管理学院信息管理学院，河南郑州 450046)

知识经济时代，知识创新是构造区域和国家竞争优势的重要因素，是突破和实现关键核心技术创新的源头和基础[1]。知识创新离不开科学数据的支持。科学数据是科研活动的重要产出，是最具价值的、最活跃的、影响面最宽的基础性战略资源[2]。知识创新对多样化的、海量的调查、探测、观测和试验数据有很强的依赖性，对相关领域科学数据共享有着强烈的需求[3]。美国航空航天局(NASA)作为美国联邦政府的一个重要行政机构，也是世界军用、民用航空航天科技研究的领军者。NASA拥有一流的研发技术和知识创新能力，下辖13个研究中心和实验室，是世界级的知识创新组织，也是美国科学数据的重要来源机构之一，其重要科学数据多以开放共享方式呈现。大数据背景下，科学数据的开放与共享能够加速知识转化，加快科研进程，促进科研发现与知识创新[3]，改变科技创新思维和创新范式[4]。目前，我国数据孤岛现象突出，科研机构创新模式相对缺乏[5]。本文以NASA为研究对象，探讨其科学数据开放共享背景下的知识创新模式，力图在“活化”我国科学数据的同时，对我国现阶段的知识创新问题提供新的解决思路。

1 相关文献回顾

1.1 知识创新模式文献

知识创新研究领域中，对其模式的研究是最具影响力的研究议题之一。从人类的知识生产角度，知识创新主要经历了个体思考、专业组织协作、大众网络化知识生产和人与智能技术协同创新四个模式和阶段[6]。当然，这些模式是不断叠加式进化，新创新模式的出现，并不意味着旧模式被替换，只是增加了一种新的创新方法。新时代背景下，多元化主体、多种创新模式的平行共存与协同演化特征愈加明显，多种知识创新模式共存成为一种长期存在的既定现象[1]。从范式演化视角来看，知识创新模式先后经历了从围绕某个特定学科而展开的知识创新模式、强调跨学科性和应用情境的三螺旋（Triple helix）知识创新模式以及多重螺旋（N-tuple helices）知识创新模式的演化过程[1]。随着创新问题变得越来越复杂，知识流动性的跨界协作变得越来越重要，跨越边界的知识创新越来越普遍[7]。廖先玲等[8]从知识流动的视角改进了SECI模型，构建了包括知识获取、知识传导、知识吸收和知识应用在内的企业知识创新能力。信息化、网络化背景下，更多学者开始关注和研究协同创新中的知识创新、开放环境下的知识创新等模式[9-10]。可以看出，开放环境、网络环境下，多元知识主体协同创新模式的应用正日趋广泛。此外，大数据战略背景下，科学数据作为知识的本源，也应引起足够重视。目前，尚缺乏从科学数据这一基础层面研究知识创新模式的研究成果。

1.2 科学数据开放共享情境下的知识创新文献

科学数据是开展科研活动的最原始素材[11]。数据经过编码处理，再通过人的思考、整理、升华和凝练，就成为知识。科学数据既是激发知识创新的起点，也是创新活动、创新成果不可或缺的部分[12]。温亮明等[4]指出科学数据共享加速了数据转化为知识的进程，改变了人们的思维方式。尤其是科学大数据时代，数据密集型科学与发现已经成为新的研究范式[13]，数据共享和再利用也成为知识发现和科技创新的重要驱动因素[14]。Wessels等[15]认为科学数据共享鼓励数据分析与创新的多样性，发现新的研究领域、研究主题。Joseph等[16]认为科学数据共享能够鼓励跨学科、跨部门和跨机构合作创新，并加快创新成果向产品和服务的转化，快速进入市场。盛小平等[17]也认为科学数据开放共享为利益相关者彼此关联起到了关键的桥梁作用，催生出越来越多的价值活动，实现知识创造螺旋和利益相关者价值最大化。整体来看，学者认识到科学数据共享与知识创新关系密切。然而，目前多是零散观点的表达，尚缺乏从科学数据共享角度系统研究知识创新的成果。

2 NASA科学数据开放共享与知识创新发展脉络

NASA成立伊始的主要目的是整合美国分散的科技资源与航天机构，加大创新，以与苏联航天工业抗衡。实践证明，NASA既是持续知识创新的典型代表，也是科学数据开放共享的典范。仔细梳理NASA的发展资料，可以看出其科学数据开放共享与知识创新活动相互交融、相互支持，如图1所示。一方面，作为开放科学的前奏，NASA于1994年制定“科普与教育战略计划”，与公众分享空间科学发现的乐趣，鼓励公众参与NASA空间科学研究。1999年导入开放档案信息系统(OAIS)，对数字资源存取标准化，其参考模型成为数字信息管理国际标准的遵循原则和参考框架。响应政府的《开放政府指令》，NASA在2009年实施了开放创新项目Open NASA，构建并开放了一系列创新数据平台[18]，例如Open.NASA.gov、Data.NASA.gov。随后科学数据开放共享不断深化，先后开放了论文数据库PubSpace和全部地球影像资料；另一方面，作为知识密集型的科研机构，NASA在1999年开始导入知识管理活动，统一分支机构、实验室及科研院所的知识加工标准，并将不断增长的创新知识合理分布在内部员工与合作伙伴之间。面对按照分支机构或项目自行建立的知识库，NASA建立了知识管理战略地图，从2003年开始与合作伙伴、客户进行协作开展知识共享，以减少“知识孤岛”现象。2007年，NASA实施了“创新合作伙伴计划”项目，吸纳全球创新资源和创新理念，开展协同创新。为营造知识共享和创新文化氛围，NASA在2012年重建了知识管理团队（CKO），提出了知识管理模型（REAL），强调加速学习快速参与创新。同时，发布了基于计划和项目的知识政策（NPD 7120.6），提倡开放的文化，消除知识共享障碍。2013年NASA专门成立颠覆性技术创新机构 (Space Technology Mission Directorate，STMD)，面向社会广泛投资，推动社会创新，以开发NASA不能解决的颠覆性技术。2017年NASA制定了数字化转型3年规划，用数据的力量支持NASA完成使命。

图1 NASA科学数据开放共享与知识创新发展脉络

2.1 NASA科学数据开放共享与知识创新互动关系

在知识经济、大数据背景下，知识创新需要以形成新技术或新产品为导向，以实现知识价值为创新目标，而整个创新过程必须始终以科学数据开放为基础和手段，才能获得可持续创新能力和竞争优势。回顾NASA的创新发展，无一例外地依赖于知识创新活动的支持和科学数据资源的保障。如果将知识创新体系比作NASA创新发展建设的动力系统，科学数据是整个动力系统的宝贵燃料资源，而开放共享机制则是燃料燃烧的催化剂。一方面，由于科学数据能从根本上满足科技创新、国防安全、经济增长和社会发展等多种需求，科学数据及其共享对于NASA的作用越来越重要。科学数据正逐渐成为NASA知识创新的基础，越来越多的创新活动基于科学数据的组织、认识、解析、重新分析和利用来开展。科学数据向知识转化并产生新知识成为科技创新的关键。尤其是随着颠覆性创新的复杂性越来越高，NASA的知识创新越来越依赖于系统的、高可信度的科学数据及其开放共享。实质上，科学数据共享为NASA提供了一种重要的合作机制。当科学数据打破地区和行业限制在知识创新主体之间共享时，科学数据共享将加速数据转化为知识的进程[4]。为了让数据变成重要的生产力和重塑竞争优势的重要引擎，NASA不仅制定了数字化转型3年规划，还成立数据治理委员会（Data Governance Board，DGB），以保护、整合、开放共享数据，推进数据的应用；另一方面，NASA自2009年开始应用开放和协作创新来寻求一些高难度和有挑战的太空创新解决方案。NASA自建了Open.NASA.gov等开放平台，并借助外部的InnoCentive、yet2.com、TopCoder等开放式创新平台与外部的高校、企业、科研院所等合作伙伴以及社会公众良性互动，陆续解决了太阳活动预测、太空食物保鲜等难题。这些开放互动平台精简了多元知识创新主体间的沟通、交流程序与步骤，多元知识创新主体可以低成本地进行数据计算、关联和分析，并轻松地创建、修改和互动交流知识。扁平化的结构与管理也加快了知识结构的建立和新知识的产生，从而提升NASA知识创新效率和效果。

2.2 NASA知识创新模式

知识创新活动本身就是科学数据的生产过程。NASA积累了大量的科学数据资源，既有基础数据，又有需求数据、过程数据和成果数据等。面对海量的科学数据，NASA科研机构、科研工作者进行知识交流、知识共享等知识创新活动时，经常面临着严峻的数据供给过载但有效知识不足等问题。面对这一重大问题和变化，NASA开始探索基于科学数据的计算、关联和系统分析的新型知识创新模式，如图2所示。基于科学数据开放共享的NASA知识创新属于开放、协作式社会创新类型，其鲜明特点是NASA内外部的科研组织、社会公众等多元创新主体间基于知识的动态合作。这一特点也契合了知识的集体表征，知识是集体努力结果的基本特征[6]。这些主体在NASA开放数据平台和外部开放创新平台支持下，在开放和协作氛围中形成具有自组织性质的知识创新系统。其中，科学数据既是知识创新的成果与积累，又是支持复杂知识创新不可或缺的基础性资源存量。知识创新不仅是简单的新知识生产，也是其科学数据和知识的静态存储与动态积累过程。NASA知识创新蕴含了知识储备、知识吸收、知识开发和知识应用的全过程，其从形成到辐射应用于社会，整个过程处于一个开放式环境，这与科学数据的开放共享性相一致。在知识创新的各个环节，科学数据和知识之间是一种相互关联、交叉、促进和转化的关系。新知识经过数据采集可以部分转化为新的科学数据。科学数据经过知识抽取、知识表示又可以转化为知识。整体来看，NASA通过对科学数据的深入挖掘、处理分析，产生了许多新理念、新思想、新技术、新产品等知识创新成果，实现了其科技价值、经济价值和社会价值。

图2 科学数据共享下的NASA知识创新模式

3 NASA知识创新流程及其关键活动

科学数据开放共享下的NASA知识创新模式包含的主要流程及关键活动如表1所示。

表1 NASA知识创新流程及关键活动

（1）流程一，科学数据及平台开放共享。关键活动之一：开放共享科学数据，并政策化、制度化。科学数据是NASA最重要的有价值资产之一，NASA的科学数据会指定存储在推荐的存储库PubSpace，对具有长期保存价值的科学数据会保存5年以上。NASA开放共享科学数据的主要目的是最大限度地利用NASA高价值科学数据进行创新，以解决地球上存在的各项迫在眉睫的问题及挑战。其共享客体包括元数据、数据集、数据文档。其中，专门开设的开源项目（Open NASA）提供的数据集共42 966个，可以通过访问Data.NASA.gov网站获得[19]。

NASA致力于科学数据的完全开放共享和非歧视性获取政策，制定了科学数据发布政策，在线发布相关信息，建立持续开放的政府文化氛围和问责机构，使开放共享制度化。NASA明确提出通过审核项目进展报告来监督科学数据管理和开放共享计划的执行，制订了《NASA资助研究成果开放获取政策》，具体包括科学数据共享方法与权限、元数据标准和使用格式、数据管理职责以及如何确保数据长期开放存取等内容。同时，NASA规定对于涉及个人信息、商业秘密等敏感数据，在共享前需要取得受试者知情同意，并做匿名化处理[20]。

关键活动之二：建立并开放数据创新平台。数据创新平台的建立与开放，为公众方便地利用NASA数据提供了重要渠道，激发了NASA组织内外的各类创新主体的创造性和创新能力。其中，Open NASA项目陆续建立了NASA 开源代码目录（Code.NASA.gov）、NASA API接口目录（Api.NASA.gov）、软件托管平台（GitHub）、创新空间等开放数据创新平台，开源代码约有449个，API接口共50个[19]。这些代码、API等资源平台以网站形式呈现，通过链接直接访问，使用简便；NASA还推出一款地理软件NASAWorldWind，是目前最流行的数字地球平台，其数据和软件使用都完全免费，其多范围、多尺度的数据覆盖整个地球，能够满足各种需求。该软件提供开放源代码，许多功能具有极强的可扩展性和再创造性，用户可以自行开发自己的GIS平台，并深入使用WorldWind的数据，拓展数字地球平台的广泛应用。

（2）流程二，最广泛的多元创新主体协同创新。关键活动之一：明确创新需求或任务，评估其可行性。长期以来，NASA在深化人类对地球、太阳系、宇宙奥秘的认识与理解方面一直引领着世界，这主要源于其不断推出各类聚焦的和竞争性的科学问题与任务，明确创新需求、科研任务，并开展可行性研究，以评估该创新的科学和技术价值。当然，这些知识创新需求或任务可以通过不同形式进行展示或向外界输出。重大的创新项目往往采用创新任务书的形式给出。也可以设置主题网页，例如国际空间应用挑战赛，会提出具体问题以明确知识创新任务。而在NASA Datanaut社区，主题专家会每个月提出挑战，由参与者利用NASA真实数据聚焦并解决火箭数据科学问题。

关键活动之二：广泛吸纳外部参与者，形成协同创新系统。为了能在航空航天领域不断创新突破，充分发挥NASA在知识获取、重大科学问题研究、高新技术打造等方面的领导力，NASA很重视发现、激励和吸纳外部可能的合作者，以形成知识创新协同系统。NASA常态性地与全球的政府机构、产业界、学术界开展合作，借助全球不同专业领域、不同科研机构的创新资源，为前沿研究寻找和发现更安全、更优越的解决方案。NASA的知识创新囊括了科学家、工程师、合伙人、代理商、教育机构、政府机构或雇员、公众等不同类型的参与者。尤其是公众，自1958年颁布《空间法》以来，NASA一直将公众参与项目研究作为每项研究工作任务的主要目标之一，并将其写入项目计划书中[21]。形形色色的网络社交媒体平台也为NASA向普通公众普及太空知识提供新渠道，从而吸引公众关注航空航天发展，主动参与科学研究项目。NASA会在Twitter上常态化地发布一些太空技术、设备和常识知识，例如月相变化、星系风等。为保证项目创新的效率和效果，NASA在广泛吸纳参与者的同时，也会根据项目性质，开展公开征集、选择性征集等筛选活动。公开征集方面，Open NASA网页上分别设置了内部人员、科学家、开发者、积极市民、好奇者等入口。而数据研究员项目则采用选择性征集、招募方式，将可能的参与者锁定为数据科学专业方面的专家[18]。

协同渠道方面。一方面，借助开源数据资源互动协作。在空间遥感项目（MODIS）中，来自研究机构、高校的不同的肤色、文化和专业的科学家组成了MODIS科学家组，并细分为MODIS卫星维护组、MODIS管理组和MODIS科学数据支持组，分别负责卫星遥感数据接收与维护、科学事务管理、数据处理算法集成设计和数据软件开发等工作。这些工作组采取全开放的项目团队运作模式。借助全开放的算法、文档、数据处理源代码等开源资源，科学家们及科学团队间密切交流，在标准数据生产、算法设计、数据产品校验和质量控制、数据处理系统开发、综合应用等方面保持了很高的协作水准；另一方面，利用网络新媒体开展合作。NASA鼓励创新主体间利用维基（Wiki）、博客（Blog）进行更深入的共同研究与合作，并鼓励新用户通过Second Life计划积极参与[22]。

关键活动之三：协同知识创新。这是整个创新流程的核心与关键。NASA的各项战略计划均将协同创新作为一项增强自身技术研发能力的重要战略举措。NASA的协同知识创新过程包括知识储备、知识吸收和知识开发等活动。

1）知识储备方面。知识储备也是NASA知识管理的重要环节和内容，NASA通过对数据等知识资源进行搜集，并对创新过程的每一项创新工作过程进行实时记录和多方式表达，将创新团队和个体中的隐性知识转化为显性知识，整合形成新的知识体系。NASA有丰富的项目资源和创新技术经验，通过知识储备能够快速地为知识创新项目确认合适的科研机构甚至人员，使创新主体可以更全面地了解NASA的科学家、工程师、创新项目和创新资源，更广泛、便捷地共享知识和信息。NASA的成员每天需要完成工作日志，促使成员对自己掌握的创新意识、方法和技术经验进行总结和编码，成员间借助Blog和Wiki进行合作交流。同时，为促进知识转化，NASA高度重视团队成员培训和教育，建有完善的培训体系。NASA的戈达德太空飞行中心曾推出“能力炼金术”计划，为团队成员提供9个月的培训，不但提高了员工经验积累和解决问题能力，促进了团队知识和个人知识间的相互转化，也提高组织的知识存量。

2）知识吸收方面。知识吸收是整合外界知识资源的重要创新活动。NASA是一个善于合作、相互学习的知识创新组织，能够主动获取外界合作伙伴的有价值知识。NASA主动与SunGard、Akamai、Yahoo等行业巨头保持良好而紧密的合作伙伴关系，确保了NASA的创新知识水平、学术视野、技术前瞻性与世界最新科技发展先进水平保持同步。在与NASA协同知识创新排名前十的科研机构中，除了戈达德航天飞行中心和马克思普朗克研究所以外，其余多为高等院校，主要原因是高校往往有先进的创新理念、思想和资源。

3）知识开发方面。知识开发是创新主体间交互协作，开展知识共享、知识转移活动，形成创新成果。这也意味着知识开发是NASA成员间知识交互且创新增长的过程。NASA通过新门户网站计划和Second Life计划有效支持创新系统内的知识交流、协作与共享，消除了不同层次合作伙伴之间的知识、信息交流障碍，知识和信息得以最快速度在NASA创新组织内传播，充分调动了各创新主体的积极性和创造性。在NASA执行的“火星计划”项目中，NASA与Vignette公司合作开发了一个新门户网站，简单灵活的用户界面及其内容管理，实现了NASA组织内部、合作伙伴和社会大众之间开展创新活动、研究日程管理、文件、信息归属等方面的协作[23]。

（3）流程三，创新成果产业化应用及知识管理。关键活动之一：创新成果转化利用。创新成果的转化利用是NASA知识创新的重要一环，这既能进一步推动NASA组织内的知识创新，又能产生知识、技术外溢，形成经济和社会效益。NASA联合管理办公室每年会通过多项政府性扶持计划，包括“中小企业技术转移计划”（STTR）、“中小企业创新研究计划”（SBIR）和“创新伙伴计划”（IPP），来推动知识创新成果技术的开发与应用。NASA每年大约完成40～50项的航天技术成果转移与产业化，广泛分布在公共安全、医药、计算机、环保、运输等领域。鉴于航空航天的显著军民两用特性，NASA开展了相当数量的军民两用技术产业化，例如X射线仪技术产业化、薄膜太阳能电池技术产业化、水清洁技术的产业化等等。

关键活动之二：知识管理与创新循环。整个知识创新过程其实也是知识管理过程。为保持知识创新的高效率和可持续性，长期以来NASA十分重视知识管理活动。NASA专门设置了管理特别奖项，为知识管理员工颁发NASA杰出领导奖章、NASA优异管理成就奖章。NASA首席信息执行官(CIO)负责整体知识管理，具体工作由推进实验室 (Jet Propulsion Laboratory，JPL)下的知识管理小组执行，负责开发先进知识管理工具与技术，在合作伙伴间分享知识加工等标准，将不断增长的创新知识合理地分配在NASA员工与合作伙伴之间[24]。通过知识管理，丰富原有的数据库和知识库，NASA内部员工、合作伙伴及公众能够分享宝贵的知识、技术经验，避免从前的错误，并激发下一轮的知识创新。

4 研究发现

（1）NASA知识创新是基于科学数据开源基础之上。数据开源是开放式知识创新的进一步深化。NASA知识创新的开源模式遵循了软件的开源思想，通过开放共享数据资源，利用大众的智慧，开展知识创新活动。数据集、数据文档、软件系统代码等数据资源、平台均具有开源属性，是知识创新的基础性材料，经过加工、创新，形成创新思想、方法、流程、产品、解决方案等知识创新成果，丰富完善数据资源，并进入下一轮知识创新流程，形成创新循环。这一循环不是简单地重复，而是努力克服上一轮暴露的问题，不断学习、迭代、向上演进。NASA建立了一个开源性网络社区Datanaut，目的是创建一个充满活力的数据社区，利用NASA真实数据，探究、解决火箭数据科学问题[18]。社区参与者不论专业背景、数据分析处理能力，数据科学爱好者、编程新手、软件工程师等均可参加。Datanaut社区设置学习栏目对初学者、数据新人的数据科学技能进行培训。同时，社区设置任务挑战栏目，让参与者、数据专家共同迎接数据任务挑战，利用开放数据获得创新性的思维、方法、流程和产品。可以看出，与普通知识创新相比，科学数据开放共享下的知识创新模式更侧重于科学数据的处理流程和科学数据分析方法的运用，基于科学数据将知识创新过程和知识创新需求相结合，从而形成知识创新成果。

（2）NASA知识创新具有开放性、社会创新性。实践中，Open NASA主要采用众包、挑战赛等开放式社会创新方式，其依据美国政府颁布的《利用挑战和奖励促进开放政府的指导》为政策指导进行创新活动奖励，并规定了相关知识产权、标准化合同和隐私权等法律政策。众包(Crowdsourcing)源于全球化的外包（Outsourcing）服务，是企业将工作任务，以自由自愿的形式外包给大众志愿者的做法。NASA采用众包方式，借助互联网上面向公众开放的社区，向大众征求创新想法、产品和服务，让大众参与到NASA的知识创新之中。众包奖励形式采用现金奖励或非现金奖励(运载火箭食宿费、荣誉奖励、活动邀请等) ；挑战赛主要聚焦某一问题或挑战，通过向社会公众描述，征集可能的解决方案，激发创新活动和能力。挑战赛主要采用竞争性奖励来刺激开放创新，以达到挑战赛目标，完成NASA设定的目标任务。比如，由NASA 的百年挑战计划实施的有偿竞赛，这些竞赛通常由NASA或第三方组织管理，直接向公众提供奖励。NASA举办的国际空间应用挑战赛，是一项以成果孵化为主要目标的创新项目，来自全球的科学家、技术员、程序员、设计师、创客等社会公众可以自由参与，围绕NASA的开放科学数据解决与地球和太空相关的问题、挑战。该挑战赛通过设置各类奖项评选，如最佳科学利用奖、最佳数据使用奖、最佳硬件使用奖、最佳人气奖等，给予参与者更多自由空间，实现了更大程度地开放创新。

（3）NASA知识创新属于集成式创新。为了应对复杂、动态环境给企业创新带来的挑战，NASA利用各类信息技术与管理工具，集成、优化创新要素和创新内容，形成了优势互补的一体化动态创新过程。这里的集成与开放并不矛盾，开放是为了更大范围地集成知识创新资源。NASA的集成式知识创新主要体现在三个方面。其一，数据资源集成。NASA的大天文观测计划曾对康普顿伽玛射线天文台（CGRO）等四个著名天文台的太空技术资源进行整合，汇总成一套新的天文观测数据库。其二，合作伙伴集成。NASA推出“创新合作伙伴计划”项目，总投资3 400万美元，集成17家大型公司、23家中小企业、9所大学以及NASA的10个中心等众多合作伙伴[24]；其三，系统集成。为实现对NASA日常创新活动的可见性，Open NASA将Code NASA的功能进行扩展，并与GitHub紧密集成，使得网站用户可以及时查看NASA创新项目的最新活动快照，包括项目里程碑、新项目功能、错误修复等。

（4）数据共享、知识创新需要多元科技主体间良性互动协作。NASA知识创新的开放性、集成性要求政府、科研机构、科研人员、专业协会、公众等多元主体广泛参与，良性互动。这些创新主体作为知识创新体系的利益相关者也充当着科学数据的生产者、组织者、资助者、传播者、管理者、应用者等角色。这种最广泛的多元创新主体协同互动不仅大大促进了科学数据的开放共享，也为知识创新提供了新思路。同时，科学数据开放共享形成了一种完全开放的工作机制，创新主体间能够较好地互动协作，从而解决了普通合作创新需要面对的信息不对称和激励相容问题，保障了知识创新的效率和效果。

5 政策建议

从我国科学数据开放共享实践来看，我国科学数据共享虽已初见成效，但仍存在开放不足，共享度低等问题，无法有效支持大数据背景下的知识创新这一新型创新模式。结合NASA的科学数据开放共享与知识创新实践，提出以下建议：

（1）培育数据开放共享意识和知识创新文化。目前，我国科学数据开放共享意识和知识创新文化不足，且存在一定脱节。研究机构、科研人员甚至社会公众的科学数据共享意识薄弱，对科学数据和知识的价值实现和价值增值认识不足。研究机构及人员经常担心科学数据价值被外界所知、所用，不愿对外公布科学数据。大量科学数据被闲置在科研“后院”，只有少量科学数据转化为知识，数据和知识增值有限。因此，应培养科技主体的科学数据价值意识、开放共享意识和知识增值文化氛围。与国家大数据战略、数字经济、共享经济背景相适应，加大对科学数据开放共享宣传、教育，促使科技主体改变“肥水不流外人田”意识，改变传统的数据垄断、独享作法，树立共享共赢的价值观念，从“要我共享”转变为“我要共享”，不断扩大数据开放规模和质量。同时，适应开放创新发展趋势，培育知识创新文化，深化知识作为创新核心要素的理解和价值意识。充分利用“互联网+”、国家创新驱动发展战略，倒逼科技主体转变封闭式创新观念，增强知识增值意识，主动协同各类科技主体开展知识创新，实现从“我的知识”到“我的价值”转变，构造开放式知识创新文化氛围。

（2）完善相关法律制度，加快推动科学数据的开放共享。目前，我国国家层面的科学数据开放共享法律制度还很不健全。2018年印发的《科学数据管理办法》法律效力较低。参考美国颁布的《开放政府数据法案》、澳大利亚《隐私与数据保护法》和英国《数据保护法案》等相关法律，我国应制定《科学数据法》，将科学数据的开放共享作为国家的基本国策之一，规范数据安全、数据公开、数据权益归属、个人隐私、数据伦理和法律豁免等内容。针对《科学数据管理办法》相关规定宽泛等问题，制订《科学数据共享细则》，界定科学数据生产者、管理者、使用者、服务者等不同主体在数据开放共享过程中的权利、义务、职责、经费保障和奖惩措施，对涉及到的数据安全、保密、标准、产权、权益分配等重大问题进行详细界定。与国家大数据战略、创新驱动战略相适应，制定政府资助项目中的科学数据开放获取计划、数据服务管理计划和数据共享计划，出台《科学数据服务规范》和《科学数据管理规范》。建立国有科学数据统计和发布制度，制订《科学数据汇总和发布管理办法》，明确数据采集范围、采集内容、采集标准等内容，编制科学数据公开目录，规范数据上传、发布渠道、发布时限等内容，增强科学数据的时效性。仿效NASA，组建数据治理委员会，制订《科学数据标准化》，形成统一的科学数据编码标准、分类标准和数据对接规范标准。同时，建立科学数据开放共享基金，并采取税收减免等优惠，支持科学数据共享活动。采用社会捐款、成员会费等融资方式，多渠道筹措社会资金，保障科学数据开放共享活动的持续性。

（3）有效协调科学数据开放共享与安全保密矛盾问题。科学数据作为国家的重要资产，是科技创新的基础性资源。部分科学数据涉及国家安全利益，需要保密。遵循《科学数据管理办法》的共享原则，对国家资助产生的科学数据，坚持“最大可能共享、最小化例外范围”，以平衡好国家安全、商业利益与公众知情权的冲突。对于涉及例外（例如国家机密或商业利益）的科学数据必须说明不能共享的原因。NASA通过大规模的数据、知识公共传播与共享突破了原有的军事航天保密范式，值得借鉴。应修订我国《国家秘密法》《国防科学技术成果国家秘密的保密和解密办法》《科学技术保密规定》《中国人民解放军保密条例》等相关法规，补充完善科学数据保密和解密制度。建立科学数据分类保密共享制度，在《科学数据管理办法》指导下，制订《科学数据安全分级分类管理细则》，对于基础研究、应用研究、试验开发等产生的原始数据及其衍生数据按照密级程度进行安全分级分类，区分“禁止共享”“限制共享”“开放共享”等情况，明确科学数据安全、分类、保管、保密、解密等条例，以确保科学数据开放共享法制化、可操作化。科学界定不同类型科学数据的保密范围，完善保密程序，明确保密期限。严格执行涉密科学数据共享的审批制度，相关科技主体应加强监督、检查，防止涉密数据外泄。对于具有军民两用性质的科学数据，鼓励开放共享，及时公开发布。建立完善科学数据解密制度，对已过涉密期限的科学数据应及时启动解密程序，简化解密流程，定期公开具备解密条件的科学数据。建立健全科学数据脱密、脱敏机制，对于涉密、敏感数据做隐私剥离、“去背景化”处理，隐藏军事或商业背景，经保密审查后，向社会大众发布。目前，NASA正借助开源的区块链技术来实现飞机隐秘性和匿名性，保障通信的安全。我国也应借助先进的区块链技术解决科学数据共享过程的安全保密问题。

（4）整合科学数据共享平台和协同创新平台。目前，两类平台相互脱节。包括国家地球系统科学数据中心在内的20个国家科学数据中心目前仍以汇交、建设为主，以数据为基础的共享服务、知识创新尚延伸不够。同时，各类协同创新平台，例如中关村协同创新服务平台，多是基于项目的协同知识创新，缺乏科学数据共享基础。国家创新体系建设背景下，适应开放创新、“互联网+”和大数据发展趋势，以立项申请、财政补贴等形式，对接、集成科学数据共享平台和协同创新平台，整合多源异构的科学数据资源和知识创新资源，为各类知识创新主体提供高效的合作框架，真正解决目前存在的“数据鸿沟”“知识孤岛”问题。借助平台对多源异构的行业科学数据资源进行标准化处理，建立元数据标准、数据索引方式、数据库和数据处理标准软件框架，消除科技主体数据访问、互动共享障碍。以平台为基础，开展协作研究、预测预警、决策支持等增值服务，夯实平台的科学数据处理分析、知识创造、知识转化和应用等功能。科技主体应借助信息化、数字化建设要求，主动建设或接入现有的数据共享平台、知识创新平台，与其他创新主体广泛合作，开展知识创新。

（5）以科学数据共享为基础，开展多种形式的知识创新。借鉴NASA知识创新的开放性、集成性、社会性等特征，我国科技主体也应在数据共享平台基础上，开展科技专项、重大专项、众包、挑战赛等多种形式的协同知识创新。在大众创业万众创新背景下，社会组织和公众已经深深嵌入到知识创新复杂系统之中，应广泛吸引社会组织、大众参与知识创新，利用大众智慧，提升国家整体创新能力。建立包括行政关系、产权关系、契约关系、社会关系在内的多元互动协作机制，形成创新集聚效应，充分调动不同科技主体的优势资源，共同发力开展数据开放共享和知识创新。一方面，借鉴NASA与联邦航空管理局、国家运输安全委员会、飞机制造商等的数据联盟做法，组建科学数据创新联盟，加强科技创新主体间的良性互动，对关键共性技术和“卡脖子”问题协同攻关。另一方面，通过社会声誉、市场交易、数字化技术等多种手段激励和促进科技主体间的互动协作积极性。同时，全面协调数据共享和知识创新政策、计划，建立健全激励、扶持和奖励等机制，为数据资源、知识资源的互相转化、应用提供保障。

（6）完善知识产权保障机制。科学数据作为知识创新成果的一部分，属于知识产权范畴。科学数据开放共享下的知识创新需要协调好相关知识产权问题。科学数据时效性强，老化周期短，应鼓励科学数据生产者（知识产权权利人）尽快从速开放共享。修订《知识产权法》《商业秘密法律法》等法律，协调好数据开放共享中的权益问题。基于科学数据生产者的权益考虑，给予其一定限期内的数据优先使用权、收益权，采用转让、许可协议形式开展数据共享。对于涉及个人隐私、商业机密的科学数据，可以设置访问权限、分享许可、开放例外等处理方式。为保障数据产权，要求科学数据使用者进行规范引用、认可和致谢。