1.1 数字科学信息交流研究综述
关于数字科学信息交流的研究，早期主要集中探讨ICT(Information Communication Technology)对研究人员的科学交流活动的影响。在影响渐趋明朗以后，研究者的兴趣转移到了探讨和分析新型交流模式以及新型交流系统的各个方面。
1.1.1 ICT对科学信息交流的影响
正如《全球信息社会冲绳宪章》(Okinawa Charter GlobalInformation Society)中所指出的那样，ICT技术是“塑造21世纪的最强大的力量之一”。[1]其影响所及，首当其冲的就是带来科学交流的革命性变革。
早在20世纪，就有许多研究人员探讨了技术对于传统的科学交流，包括正式交流和非正式交流的影响，并对影响的性质和程度进行了评价。[2]ICT技术的采用使得居于不同地方的合作研究者可以在工作过程中持续地进行交流，因而极大地拓展了科学交流的空间范围，并缩短了科学交流的时滞。[3]也有一些研究者认为ICT并未改变科学知识的生产方式以及科学家的社交网络[4];但情况并不尽然。科学交流已经发生了一定的改变。文献研究表明，ICT的应用减免了科学家旅行和寻找信息的时间，提高了他们的工作效率;使他们能够和更多同行联系，并获得反馈。这些迅速获得的反馈造成了交流过程中的许多交叉和连接，线形的信息流一变而为在各个不同结点之间来回流动的信息流。一些研究表明，网络和电子邮件等ICT的使用对于提高科学家的生产力(productivity)有一定的积极影响。[5]国内研究者也认为，网络交流媒介的出现，在改变用户工作环境的同时，也必然会改变他们信息交流的方式。[6]事实上，研究人员一直都非常关注ICT对科学交流的影响，相关研究也随着万维网在科学研究活动中的日益渗透而更加兴盛。
于衍平用历史与现实相结合的方法，考察了信息数字化对科学实践、科学交流、科学思维、科学理论和科学知识结构的影响。并认为“信息数字化带来的最明显的变化，当属科学研究者之间的信息交流”。科学论著等书面资料按指数规律增长、学科专业数按指数规律增长，这些把近现代科学交流的两种主要形式，即面对面交流和书面交流推向它们所能承受的极限。当代科学信息交流中，数字化交流这一新的形式正在成长，并至少在以下几个方面改变了旧的交流形式:第一，信息形式发生了变化;第二，信息的组织形式从单文本转为超文本(Hypertext);第三，信息从静态转变为动态;第四，数字化网络带给人类一种全新的不受时空限制的交流方式。[7]
早在1997～1998年间对荷兰和英国的科学家、工程师和历史学家的调查研究表明，被调查者中的23.3%曾经是互联网讨论组(discussion groups)的用户，5.1%曾经使用但目前已经停止使用讨论组，97%使用电子邮件。[8]技术方面的原因，比如传递图像、数学公式等能力不足一度对生物学、数学等学科的电子交流造成了阻碍，因此影响了这些学科领域早期的ICT采用。[9]2003年，对欧洲七国研发组织的科学家进行的调查显示，其中99.7%都使用网络和电子邮件。[10]2003年另一项研究表明，在组织严密的国际合作研究活动中，小型的、与项目联系紧密的邮件列表使用的频率更高。[11]Walsh、Talja等都曾报道讨论小组在公告信息或者请求，以及快速收到众多有帮助的答案方面非常有用。[12]在2004年的一项研究中，Talja等研究人员报告说环境生物科学家认为讨论列表(discussion lists)是获取会议信息的很好的信息源。但是，由于相关邮件列表涵盖内容太广，订阅、使用都很耗时，因此许多科学家已经停止使用邮件列表以控制信息过载问题。此外，他们还报告说，生物学家和护理学研究人员没有耐心将讨论列表视为交谈场所，他们仅仅将它看成是传播信息的地方。[13]相比较之下，由于通信、电力和研究机构基础设施建设较为薄弱，第三世界国家的科学家在采用ICT方面相对落后。[14]
以上调研活动主要探讨以电子邮件为基础的异步ICT对科学信息交流的影响，相比较之下，对包括即时信息(IM)、聊天和短信息服务(SMS，shortmessage service)等在内的同步ICT的影响研究相对较少。Birnholtz等曾经研究过内嵌于远程控制和检测设备中的聊天工具在合作实验的数据收集阶段的应用情况。还有一些研究显示即使在合作软件中加入了即时通信功能，但是合作者之间较少使用这些工具。[15]Chin[16]、Esposito[17]、Stokes-Rees[18]等讨论了要实现面对面交流的不便之处，以及利用远程同步技术开展“头脑风暴会议、分析研究结果和讨论问题”的益处。
核心科学家和外围科学家是传统科学信息交流比较关注的问题。地理上远离研究中心的科学家、年轻科学家、一些小型大学和研究机构中的科学家以及西方国家以外国家中的科学家都属于外围科学家。Barjak对5个学科的1 400名欧洲科学家的研究表明，地位越高的群体更多地使用在线信息和电子邮件。[19]此外，ICT技能较高的年轻科学家可能与其他领域的年轻研究人员更加频繁地交流，并由此建立不是基于学科，而是以技术为基础的新社交圈。[20]但是，Covi发现跟随导师进行研究工作的博士生和其他年轻研究者，往往并非创新的ICT技术使用者，除非其所在的学科领域鼓励研究方法的创新。[21]
2003年，被ISI的科学万维网(Web of Science)索引的文章，20%的作者来自不同的国家，这与1988年的8%相比，增长迅速。此外，每篇论文的作者从1988年的平均3.06人上升到了2003年的4.22人。研究认为这与ICT的采用有内在的联系。[22]Walsh等对4个领域的333名科学家进行了调研，发现电子邮件的使用与合作研究的增长有持久的正相关关系。[23]电子邮件的使用扩大了合作研究者的地理分布范围[24]和研究小组的规模[25]。Birnholtz等发现较少使用聊天工具的研究人员较少参与合作实验。[26]
在合作研究中，交流的形式和程度取决于合作性质和工作类型。例如，如果工作是模糊的、非常规的，可能就需要经常地、复杂的交流;如果工作比较独立而常规，并且大家对于目标和过程的看法比较一致，就不一定需要经常的、复杂的交流。[27]在合作中，各方工作的不同方式影响对交流渠道的选择。[28]
各种研究都表明，合作研究的范围和规模由于ICT的应用而扩大了。ICT的应用并没有消解科学的结构，而是通过跨国的和跨学科的合作扩大了参与者队伍。正式交流渠道仍然是必需的，无论是在线的还是印刷的，通过它们，可以训练研究人员、确认研究成果的发现权和奖励做出贡献的研究者，并以此来形成共同的学科基础。人际交流也继续存在，只是手段和途径更加丰富。但是，正如有些研究者指出的那样，尽管“手段的多样性和形式的可变性将是当代科学交流系统的基本特征”，但是，“即使网络技术今后持续改进，并因此而使科学交流实践发生重大变化，仍不会出现各学科都能充分利用网络各项功能的情况，也不会从根本上瓦解各学科已建立的科学交流体制。”[29]
1.1.2 数字科学信息交流模式
早在1996年，丰成君就指出随着交流技术的改进，米哈依洛夫划分科学交流的标准，即将科学交流区分为正式交流和非正式交流，会越来越模糊，在实际中会逐步失去意义。[30]1994年，邹志仁指出包括经济情报、军事情报等在内的大量非科学情报的出现，尤其是电子计算机、通信技术和高密度存贮介质在情报领域的大量应用，对文献概念产生了冲击。这使得依据情报交流的客体——文献进行“正式交流”和“非正式交流”的划分陷入了困境。因此，他提出以情报交流的主体及其关系作为划分交流模式的依据，将情报交流过程区分为“直接交流”、“准中介交流”、“中介交流”3种模式，并阐述了模式的结构。[31]王知津等则探讨了信息网络化对传统正式和非正式情报交流模式的影响，并提出了半正式情报交流模式的新概念。[32]张琳阐述了在网络环境下，正式交流模式中的多向主动传递、单向主动传递、多向被动传递和单向被动传递，以及非正式交流模式中的“无形集体”、信息小组和信息网以及学术会议所发生的变化。[33]
还有学者对网络作为新兴的信息载体对科学交流模式的影响显示了相当的关注。比如方卿认为，网络出版不仅模糊了正式交流渠道和非正式交流渠道之间的界限，更直接导致了非正式交流渠道的复兴和地位的提升。[34][35]他描述了科学信息交流载体整合的思路，认为网络环境下科学信息交流载体整合研究的重点应该放在兼容模式的构建上，并提出了科学研究成果的发布模式、传递模式和利用模式。[36]关于网络技术条件下科学信息的发布模式，他将之描述为:在科学信息交流成果的发布过程中，网络载体将与传统纸型载体长期并存，但却各自执行完全不同的功能，其中网络载体目前主要承担通报最新科学研究成果的功能，并逐步成为科学研究成果发布的主流载体，传统的纸型载体则仍然定位于科学研究成果发布的价值认可方面，但几乎所有的纸型出版物都会优先以电子版的形式在网络上出版，纸型载体作为科学研究成果发布的主流载体的地位将逐步让位于网络载体。[37]
除了探讨ICT对正式与非正式科学交流渠道的影响，以及以互联网为主的新型科学信息载体之外，国内外学者在新的技术条件和时代背景之下已经开始跳出对传统学术出版物形式如图书和期刊等的讨论，转而从更基础的科技论文的角度来研究科学交流。早在发表于1939年的名著《科学的社会功能》中，贝尔纳就曾经针对当时学术出版物存在的弊端，建议取消全部的学术期刊，而代之以建立负责分发单篇论文的各种中心机构，连同文摘卡片一起，向各个不同学科领域的订户输送情报。[38]在此以后，贝尔纳的“单篇论文”交流方式得到了学术界、情报界的广泛关注，各国众多的研究者提出了数百种实现方案。[39]但是，在仍然以印刷媒介作为核心科学交流手段的时代，这种思想和计划尽管是天才的和富于前瞻性的，但是并不具备实施的可能性。一直要到20世纪90年代以后，以arXiv为首的电子印本文档的出现才标志了该种思想在实践中大规模的应用。而学者也开始在更加深入的层次，即在论文的层次讨论科学信息的组织方式。
荷兰学者的研究较多地涉及了这个问题。Harmsze在博士学位论文中提出，在电子环境中，与按传统线性结构组织的论文相比，模块化的论文及其网络是更加有效的科学交流工具。以物理学领域为例，Harmsze把实验科学领域的论文划分成6个模块:m1元信息模块(Meta-information)，它又包括6个必备的子模块——书目信息、物理学术语索引表、内容地图、文摘、参考文献列表以及一个可选的致谢子模块;m2定位模块(positioning)，包含背景说明和核心问题陈述两个子模块;m3方法模块(methods)，分为实验方法、数字方法和理论方法3个子模块;m4实验结果模块(results)，分为原始数据和处理以后的结果两个子模块;m5解释模块(interpretation)，分为定性解释和定量解释两个子模块;m6成果模块(outcome)，概述主要的发现，分为研究发现和进一步的研究两个子模块。这些模块、子模块及其所包含的信息单元以等级关系、渐近关系、管理关系、顺序关系、表征关系和级差关系等各种各样的关系连接在一起构成一篇论文。每篇论文可以包含其中的部分或者全部模块和子模块;但是论文不应该包括这些模块以外的内容。这些模块能够单独地，或者以组合的方式被定位、检索和被参考，在科学交流过程中，这种结构化的论文比按传统方式架构的论文更加清晰和灵活。[40]另外，该国的Anita deWaard等也提出了为科学出版物建模的问题[41]，同时分析了科学研究论文的语义结构问题[42];讨论了在模块化的电子文章中，文摘作为一种核心模块的重要作用。[43]这些研究者关心的具体学科领域各异，所建模型也不相同，但是基本思路有共同之处，即将科学出版物分解为不同的元素，并分析了元素之间以及论文元素与外部信息源之间的关系，并在此基础上建立模型;而且将论文模型化的初衷都是为了提高论文在数字环境中的可用性。
国内在这方面的研究还不多见，但也有学者提出了两种基于科学论文的交流模式:一是出版者拥有版权的科学交流模式。这种模式在以印刷型科学文献为主流的科学交流体系中发挥了积极的作用，基本上属于传统的科学交流模式，但是将在相当长一段时间内继续发挥作用。二是公共域(Public domain)的科学交流模式。它以Ginsparg建立的arXiv为原型。[44]
但是，对于数字科学交流方式是否马上能完全取代传统以印刷出版物为核心的交流方式，大多数研究人员有所保留并采取折中的态度，尽管在具体的处理上有所不同;也有学者的看法比较激进，认为取代只是迟早的问题甚或在当前的技术条件下已经被取代。Sely Costa通过比较研究英国和巴西两国社会科学家的科学交流活动指出，传统的完全以印刷媒体为基础的信息交流已经不存在;但是，如有些研究者所说的那种完全数字化的交流模式并没有出现。到目前为止，混合了两者的模式可能更加客观地概括了当前的科学交流实践。[45]
除了正式与非正式的经典两分法之外，其他一些研究人员就科学交流模式问题提出了其他的意见。文岳雄等根据不同的分类标准分别把情报交流模式分为隐性模式和显性模式、正式模式和非正式模式、物理模式和生物模式，并对情报交流的典型模式即生物传递情报圈、热传导模式、传染病模式进行了比较。[46]党跃武认为，对信息交流的模式分析可以从两个角度进行:一是信息交流的基本模式;二是信息交流的个别模式。对信息交流基本模式的探讨仍然可以以申农的通讯系统模型为基础。[47]李国红提出了一种综合了网络交流模式与传统交流模式优点、功能更加强大的交流模式——复合交流模式，讨论了复合交流模式产生和存在的前提条件、必然性与复杂性、优势和不足，认为复合交流模式将是目前及今后相当长一段时间内科学交流的必然模式。[48]刘廷元在评价经典科学信息交流体系的几种I型模式在数字时代和网络环境中不适应性的基础上，提出了科学信息交流体系的Ⅱ型模式，论述了Ⅱ型模式的5种形式，即私人交流、公共域或公共机构仓库、商业性在线出版、非商业性在线出版和作者付费开放出版，并认为由于Ⅱ型模式业已形成，传统“纸”链文摘与索引服务模式(即I型服务模式)已基本上被取代。[49]但是研究者把非商业性在线出版和作者付费开放出版作为两种独立的方式是比较令人费解的。
对于新型的科学交流模式，Buck等人认为必须具备以下特征:能够促进信息的交流;能够保存研究成果;支持同行评议和其他认证过程;支持新的保存模式;能够连贯地在网上实现;适应各个学科不同的标准和要求;保证数据安全;减少生产和制作的时间与成本;自动进行索引;提供多种搜索选择。[50]
1.1.3 数字科学信息交流系统
Borgman认为计算机和网络相结合的信息技术正在使科学交流体系发生深远的变化。这主要是由于信息技术、网络和电子出版的飞速发展引起了学术交流体系的逐步重组。[51]
首先，从科学交流系统的主体及其功能来看，数字化环境中的信息制造者、加工者和使用者所承担的传统功能正在发生重要变化。张晓林等研究者介绍了各类出版商、发行商、文摘索引商、书目检索服务商的数字化网络化业务，指出目前以数字化出版发行为手段的、以出版商为主导的学术信息资源体系和二次文献商、检索商、发行商、新兴的信息资源与服务集成商驱动的“全面信息服务机制”正在使传统的严格有序分工的学术信息交流体系出现根本性重组，并对传统图书情报服务带来了巨大冲击。以这一认识为基础，研究者分析了网络化数字化学术信息交流体系的有关发展特征:①逐步形成以出版商及其全文数据库为基础的分布式、开放式和数字化学术信息资源体系，并有可能在此基础上产生新的社会信息资源保障和保存机制;②主要通过在整个网络环境中对多种数字资源、工具和系统在用户层的灵活集成来构造和提供各种信息服务，并由此形成用户信息服务系统的基础;③传统的信息产品提供者如出版商、文摘书目商、发行商、检索商等直接进入面向最终用户的信息服务市场，并造就诸如免费著录检索、收费全文传递、基于内容和连接的信息集成提供、虚拟数字化馆藏及其远程长期保存等基本服务模式;④服务提供者与资源提供者分离，物理资源与服务机制分离，使服务提供者和资源提供者在建立信息资源系统，在集成、定制和提供用户服务上都具有更大的灵活性;⑤打破各类传统机构严格有序的分工，通过无所不在的网络和市场化竞争，消解以前那种依赖资源、地域、知识和行政隶属来分割市场和业务的做法，各种机构通过开发或集成产品、服务和系统来重组市场和竞争;⑥通过系统集成、机制创新、结构重组和角色变换，信息服务的内容、方式和市场参与者都发生变化，传统文献收集、检索与传递在信息服务中的分量和地位逐步减弱，但随着用户从获取文献的繁琐过程中解放出来，新的更为复杂的信息需要又会造就新的信息服务形式、系统和市场，从而创造与知识经济和网络时代相适应的新的信息服务能力和形态。[52]
其他研究者认为所有学科的研究人员都应该在替代性的学术交流系统的开放档案中“出版”其研究论文，这样大学等研究机构可以重新从出版商手里收回对“谁”以及“什么”能够出版的控制权;研究机构指定的专业评审委员会负责对文章进行评级;读者可以自由地对论文的各个方面发表意见。在论文进入交流系统一段时间以后，作者可以对论文进行修改，但是评审委员会保有对论文的最终决定权。[53]David C.Prosser比较了基于传统订阅方式的交流系统和基于科学文献开放存取的交流系统，指出了图书馆这样的信息服务机构应该做出的调整。[54]
其次，从科学交流系统的载体、渠道、过程、形式及功能来看，就像Sely Costa指出的那样，当前在科学交流过程的每一个阶段都发生了不可逆转的数字化趋势。[55]方卿认为随着网络载体主体地位的逐渐确立，新的科学信息交流载体体系将会形成。相应地，现行科学交流过程也必将根据新的主流载体性能要求进行必要的调适和重构。[56]Jane M.Russell认为媒介和载体可能发生变化，但是市场力量将不可避免地对正式的学术交流系统施加有力的影响。[57]Jane M.Russell认为当前科学交流的一个趋向是从纯粹的交流向“合作实验室”(collaboratory)转变。合作实验室是“合作”(collaobration)与“实验室”(laboratory)这两个词的组合词，意思是利用远距离的技术、设备和基础设施，不同地点的科学家可以像在同一地点一样齐心协力地工作。这些“没有围墙的研究中心”是开展科学研究的新范式，能够使任何学科领域的研究人员都进入一个虚拟的研究实验室(virtual laboratory)，其中包括各种人、数据、仪器和实验结果。合作实验室可以维持一种微妙的平衡，既承认学科之间的差异，又能为共同的科研目标而工作，由此起到弥合学科之间鸿沟的作用。它们也提供了一种绝佳的机制，使人们可以利用复杂的计算机和网络技术来扩展科学领域。这在海洋学、空间物理学和分子生物学等前沿学科的研究中尤为明显。[58]
科学的无国界性，加上互联网在全世界范围内迅速传播信息的能力，使得全球数字科学交流系统在一定程度上成为了现实。但是，就像Søndergaard等人指出的那样，目前在科学交流的实践意义上真正有价值的还是国家或地区性的科学交流子系统，或者按学科划分的子系统。[59]一些学者也从国家层面探讨了科学交流系统的相关问题。其中吉尔吉斯斯坦共和国的Nurlan Djenchuraev指出随着科技信息系统的快速变迁，发达国家在利用新技术和雄厚的资金实力发展信息社会方面拥有更大的优势。这将扩大不同发展水平的国家之间的数字鸿沟。但是，发展中国家如果能够善用资源，那么同样可以很好地发展本国的知识经济。为此在国家层面必须明确以下问题:新背景下国家科学交流系统的使命是什么?应该制定什么样的科技交流新政策?政府应该引入和支持什么样的新交流模式以便促进有效的国家科学交流系统的形成?与科学交流系统利益相关的各有关方面，其政策诉求是什么?Djenchuraev的政策研究报告在梳理吉尔吉斯斯坦共和国科技信息系统历史与现状的基础上，分析了该国与科学交流相关的基础设施、立法基础，包括研究人员、出版商和图书馆等在内的利益相关方的特点，指出当前该国科学交流的主要障碍在于:研究成果主要以发表在本地出版的、发行量较低的期刊上为主，研究成果的“显示度”(visibility)和影响都较低;该国电子期刊数量较少，研究人员从总体上来看缺乏使用电子期刊和在电子期刊上发表论文的动力。造成以上局面的主要原因是语言障碍和缺乏ICT技能，尤其是语言，因为该国一半以上的研究人员无法使用英语这种国际通用的科学研究语言。最后，Djenchuraev提出有必要由各利益相关方共同制定新的国家科学交流政策，具体包括电信政策、计算机化政策、国家科技系统政策、相应的立法基础和标准、研究人员的再教育政策等，并恰当地予以执行。[60]此外，Kathleen Shearer和Bill Birdsall于2002年探讨和研究了加拿大学术交流系统的参与者、发展动力和所面临的问题，并提出了加拿大国家学术交流系统模型。[61]
从国际范围来看，各国已经投入了相当多的资源来实施关于数字时代科学交流的国家研究战略和各种学术项目。美国国家科学基金会(NSF，National Science Foundation)与众多联邦机构合作，在国内外开展数字图书馆研究。梅隆基金资助了由达特茅斯学院成立的学术交流研究所(Scholarly Communication Institute)。英国的大不列颠图书馆也展开了数字图书馆研究项目(Digital Library Research Programme)。在澳大利亚，于1999年成立了国家级的“澳大利亚的信息未来:21世纪的知识创新与管理”项目工作小组。
当前，科学交流系统正处于关键转折时期，正在奠定未来的基础，尽管很难准确地预测哪些属于未来。不过，科学交流系统的变化至少迄今为止还是渐进式的，而不是革命性的。新的交流系统将与传统的交流系统并存。我们现在看到的科学交流的演变很可能只是暂时的潮流，未来的情况可能是我们所不能预见的。不过有一点可以肯定的是，全球科学交流系统的命运将会与数字技术的进步和传播难解难分。[62]
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