佛羅里達(dá)自然歷史博物館(Florida Museum of Natural History)的一組科學(xué)家發(fā)出了一項(xiàng)“行動(dòng)呼吁”，呼吁利用大數(shù)據(jù)來(lái)解決長(zhǎng)期以來(lái)有關(guān)植物多樣性和進(jìn)化的問(wèn)題，并預(yù)測(cè)植物生命將如何在一個(gè)日益由人類(lèi)主宰的星球上生存。在2019年1月1日發(fā)表在《自然植物》(Nature Plants)上的一篇評(píng)論文章中，科學(xué)家們敦促同事在他們的研究中利用大量開(kāi)放獲取的數(shù)據(jù)資源，并通過(guò)填補(bǔ)剩余的數(shù)據(jù)缺口來(lái)幫助增加這些資源。佛羅里達(dá)博物館館長(zhǎng)，也是佛羅里達(dá)大學(xué)生物學(xué)系的杰出教授研究作者Doug Soltis說(shuō)：利用大數(shù)據(jù)在全球范圍內(nèi)解決主要的生物多樣性問(wèn)題具有巨大的實(shí)際意義，從保護(hù)努力到預(yù)測(cè)和緩沖氣候變化的影響。
博科園-科學(xué)科普：就在十年前，我們現(xiàn)在看到的大數(shù)據(jù)資源之間的聯(lián)系是不可想象的。利用這些工具和應(yīng)用的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，不僅適用于植物，而且適用于所有生物群體。幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，自然歷史博物館收集了數(shù)十億個(gè)標(biāo)本及其相關(guān)數(shù)據(jù)，其中大部分現(xiàn)在可以在網(wǎng)上找到。遠(yuǎn)程傳感器和無(wú)人機(jī)等新技術(shù)使科學(xué)家能夠監(jiān)測(cè)植物和動(dòng)物，并實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。公民科學(xué)家通過(guò)記錄和報(bào)告他們通過(guò)數(shù)字工具(如iNaturalist)的觀察結(jié)果來(lái)貢獻(xiàn)生物數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)資源為科學(xué)家和自然資源保護(hù)者提供了關(guān)于地球上生命的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的豐富信息。隨著這些數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展，不僅需要分析而且需要連接大量數(shù)據(jù)集的計(jì)算工具也越來(lái)越多。
世界各地的科學(xué)家現(xiàn)在可以通過(guò)iDigBio等數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，從數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的博物館標(biāo)本中獲取數(shù)據(jù)，比如這只紫堇或佛羅里達(dá)棗樹(shù)。圖片：Florida Museum photo by Jeff Gage
由于數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展，以前專(zhuān)注于少數(shù)物種或單一植物群落的研究現(xiàn)在可以擴(kuò)展到全球水平，例如存儲(chǔ)DNA序列的GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)、佛羅里達(dá)大學(xué)(University of florida)領(lǐng)導(dǎo)的數(shù)字化美國(guó)自然歷史館藏的iDigBio數(shù)據(jù)庫(kù)，以及物種位置信息存儲(chǔ)庫(kù)——全球生物多樣性信息設(shè)施(global diversity Information Facility)。內(nèi)華達(dá)大學(xué)雷諾分校(University of Nevada-Reno)生物系助理教授、聯(lián)合首席作者朱莉·艾倫(Julie Allen)說(shuō)：這些資源對(duì)廣泛的使用者來(lái)說(shuō)可能是有價(jià)值的，從尋求植物進(jìn)化和生態(tài)學(xué)基本見(jiàn)解的科學(xué)家，到尋找最需要保護(hù)的地區(qū)的土地管理者和決策者。如果地球上的植物生命是一個(gè)病人，小規(guī)模的研究可能會(huì)檢查植物等效的感冒瘡或向內(nèi)生長(zhǎng)的趾甲。
利用大數(shù)據(jù)，科學(xué)家可以更清楚地了解全球植物的整體健康狀況，做出及時(shí)的診斷，制定正確的治療方案，這樣的計(jì)劃是迫切需要的。前佛羅里達(dá)博物館博士后研究員、佛羅里達(dá)大學(xué)博士研究生艾倫說(shuō)：我們正處于一個(gè)令人興奮和恐懼的時(shí)代，可以獲得的空前數(shù)量的數(shù)據(jù)與全球生物多樣性面臨的威脅，如棲息地喪失和氣候變化，交織在一起。了解那些塑造我們世界的過(guò)程——植物是如何生長(zhǎng)的，它們現(xiàn)在在哪里，為什么會(huì)生長(zhǎng)——可以幫助我們了解它們?nèi)绾螒?yīng)對(duì)未來(lái)的變化。為什么跟蹤這些區(qū)域和全球變化如此重要？
該研究報(bào)告的共同作者、博物館研究員萊恩·?？苏f(shuō)：沒(méi)有植物我們就無(wú)法生存，許多群體在開(kāi)花植物的陰影下進(jìn)化。隨著這些植物的傳播和多樣化，螞蟻、甲蟲(chóng)、蕨類(lèi)植物和其他生物也在傳播和多樣化。它們是我們今天在地球上看到的生物多樣性的基礎(chǔ)。除了使用和種植植物數(shù)據(jù)資源，作者希望科學(xué)界能夠解決使用生物大數(shù)據(jù)仍然存在的最困難障礙之一：使數(shù)據(jù)庫(kù)能夠順利地相互協(xié)作。這仍然是一個(gè)巨大的限制，每個(gè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通常以完全不同的方式收集，將這些集成起來(lái)以無(wú)縫連接是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。
