大數(shù)據(jù)應(yīng)用在商業(yè)市場(chǎng)往往被廣泛關(guān)注，近幾年更是蜂擁而入，畢竟是個(gè)“賺錢的生意”，人人都想要的香餑餑。而不賺錢卻有價(jià)值的大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，也有一群人在默默研究，天文大數(shù)據(jù)就屬于這個(gè)范疇。

12月11日，由中關(guān)村大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、北京大數(shù)據(jù)研究院主辦的第七屆中關(guān)村大數(shù)據(jù)日——“大數(shù)據(jù)應(yīng)用與治理”主題高峰會(huì)議在中關(guān)村國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)會(huì)議中心舉行。本文內(nèi)容由雷鋒網(wǎng)整理自中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員崔辰州的演講——《天文大數(shù)據(jù)研究動(dòng)態(tài)》，天文學(xué)不僅僅是你我看到的宇宙星辰，還有這些大數(shù)據(jù)研究人員背后的情懷與堅(jiān)持。雷鋒網(wǎng)做了不改變?cè)獾木庉嬚?，將?nèi)容分享在這里，希望對(duì)你有所啟發(fā)。

以下是崔辰州主任演講全文整理：

天文學(xué)跟賺錢沒(méi)有太大關(guān)系，跟國(guó)際形勢(shì)也沒(méi)有太大關(guān)系，更多的是一個(gè)情懷。我用十分鐘的時(shí)間讓大家放松一下，分享天文學(xué)給大家?guī)?lái)的樂(lè)趣。

我先用一個(gè)大家比較熟悉的一個(gè)畫面來(lái)開場(chǎng)，大家都知道這是什么吧？（下圖）

不錯(cuò)，這就是我們國(guó)家天文臺(tái)的南仁東研究員團(tuán)隊(duì)，花了20多年時(shí)間，鑄造的「中國(guó)天眼」，就是FAST。2016年落成的時(shí)候，習(xí)總書記專門發(fā)來(lái)了賀電。這張照片是我自己拍的。

中國(guó)天眼目前還在調(diào)試階段。但在去年我們就發(fā)現(xiàn)了第一顆脈沖星，在今年早些時(shí)候FAST又發(fā)現(xiàn)了第一顆高能毫秒脈沖星，為下一步引力波的探測(cè)提供了條件。未來(lái)幾年我們首先要開展叫做「19波束多科學(xué)目標(biāo)同時(shí)巡天項(xiàng)目」，這個(gè)項(xiàng)目將發(fā)現(xiàn)一千顆左右脈沖星，對(duì)數(shù)十萬(wàn)星系進(jìn)行研究  。

「中國(guó)天眼」也會(huì)帶來(lái)大數(shù)據(jù)，每天的數(shù)據(jù)量就達(dá)到近150TB。

除了中國(guó)天眼，還有一個(gè)大家不太熟悉的項(xiàng)目，叫做「郭守敬望遠(yuǎn)鏡」。

這個(gè)望遠(yuǎn)鏡是2008年落成的，是現(xiàn)在全世界光譜尋天效率最高的望遠(yuǎn)鏡，它已經(jīng)觀測(cè)了901萬(wàn)條光譜，是世界上最大的天體光譜庫(kù)。利用郭守敬望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)表了300多篇高水平論文，在給銀河系重新畫像等方面產(chǎn)生了一批科學(xué)成果。比如以前人類認(rèn)為銀河系只有5萬(wàn)光年大小，而現(xiàn)在通過(guò)研究、利用LAMOST的數(shù)據(jù)把銀河系的大小擴(kuò)大了一倍——銀河有10萬(wàn)光年的半徑。

同時(shí)，國(guó)際上的天文學(xué)家們也在做很多事。比如說(shuō)這個(gè)「大口徑全天巡視望遠(yuǎn)鏡」。

它的鏡子不算太大，只有7米，這是一群人圍繞望遠(yuǎn)鏡玻璃主鏡拍的一張合影。它厲害的地方在于，配備有一個(gè)32億像素的相機(jī)，上圖右邊這位女士拿著的拼接相機(jī)，可以說(shuō)是底片，它有半人多高。通過(guò)望遠(yuǎn)鏡在三個(gè)晚上就把能看到的天區(qū)看一遍，每晚就會(huì)產(chǎn)生25TB的數(shù)據(jù)量。這個(gè)望遠(yuǎn)鏡能帶來(lái)從“宇宙畫廊”到“宇宙影院”的轉(zhuǎn)變，把靜態(tài)的宇宙變成動(dòng)態(tài)的宇宙，讓我們能夠近乎實(shí)時(shí)看到宇宙的變化，給天文學(xué)帶來(lái)跨時(shí)代的進(jìn)步。

下一個(gè)與大家分享的項(xiàng)目叫做「一平方千米天線陣」。

它由兩大部分組成，其中一部分天線在南部非洲8個(gè)國(guó)家部署，另一端在西澳大利亞及新西蘭由100多萬(wàn)天線構(gòu)成。整個(gè)天線可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在全球區(qū)域中心進(jìn)行深入分析。這個(gè)望遠(yuǎn)鏡能帶來(lái)什么？它的原始數(shù)據(jù)每天可以達(dá)到5千個(gè)PB，處理之后會(huì)達(dá)到50個(gè)PB左右，進(jìn)一步處理則可以變成數(shù)據(jù)產(chǎn)品供科學(xué)家使用。

在國(guó)內(nèi)除了有中國(guó)天眼，我們?cè)谔焐线€有「悟空」還有「慧眼」，國(guó)家天文臺(tái)的同事們正隨著「雪龍?zhí)枴勾诮ㄔO(shè)南極天文臺(tái)，國(guó)際同仁除了剛才介紹的兩個(gè)望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目外也還在做更多的事情。這些天文學(xué)背后的英雄們給我們帶來(lái)的就是數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)正推動(dòng)著天文學(xué)的發(fā)展，讓人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)逐漸加深。

為了給天文學(xué)家提供良好的基礎(chǔ)設(shè)施，中國(guó)正在打造「中國(guó)天文數(shù)據(jù)中心」，除了把國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)收集在一起，還把國(guó)外的數(shù)據(jù)匯總起來(lái)，共同為天文學(xué)研究提供服務(wù)。「中國(guó)天文數(shù)據(jù)中心」通過(guò)了世界數(shù)據(jù)系統(tǒng)的權(quán)威認(rèn)證，這在亞洲是第一個(gè)。

再給大家開拓下思路，現(xiàn)在天文學(xué)研究都在研究哪些事？

這里有一個(gè)很好的總結(jié)：一黑兩暗三起源。

「一黑」就是黑洞，「兩暗」是暗物質(zhì)和暗能量。三起源是什么呢？是宇宙的起源，天體的起源還有生命的起源。這都是我們的終極問(wèn)題。當(dāng)然現(xiàn)在一個(gè)都沒(méi)有徹底解決。

天文學(xué)的發(fā)展受制于技術(shù)能力，以前通過(guò)光學(xué)通過(guò)眼來(lái)觀察，現(xiàn)在我們除了電磁波段還拓展到了引力波、中微子等手段，因此我們進(jìn)入到了多信使的天文學(xué)時(shí)代。

我們對(duì)地外文明和生命的探索也一直都在進(jìn)行。

為了充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)的作用，20年前，天文學(xué)家和很多業(yè)界的朋友共同提出了一個(gè)叫做「虛擬天文臺(tái)」的設(shè)想。

「虛擬天文臺(tái)」是通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)將全球范圍內(nèi)的研究資源無(wú)縫透明連接在一起形成的數(shù)據(jù)密集型網(wǎng)絡(luò)化天文研究與科普教育平臺(tái)。

簡(jiǎn)單介紹一下虛擬天文臺(tái)的工作模式。

除了前面介紹的望遠(yuǎn)鏡產(chǎn)生的天文大數(shù)據(jù)，天文學(xué)家開展科學(xué)研究所需要的計(jì)算資源、軟件環(huán)境等都是研究資源。天文學(xué)家還有他們的電腦、手機(jī)都要消費(fèi)這些資源。而我們為了讓全世界的天文學(xué)家能夠更方便地利用這些資源，讓他們知道有哪些資源存在，同時(shí)把資源送到他們的手邊，送到他們的程序里去，這就是「虛擬天文臺(tái)」要做的事情。

從技術(shù)層面上有很多工作要做，比如在語(yǔ)義層面、在數(shù)據(jù)格式層面、在數(shù)據(jù)傳輸層面、在注冊(cè)機(jī)制層面等等。這就是「虛擬天文臺(tái)」要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

為了推動(dòng)「虛擬天文臺(tái)」在全世界的發(fā)展，2002年「國(guó)際虛擬天文臺(tái)聯(lián)盟」成立了。我們可以看到這一個(gè)全世界地圖，這個(gè)地圖就是有「虛擬天文臺(tái)」研究項(xiàng)目的國(guó)家在地理上的分布。在大數(shù)據(jù)的時(shí)代，「虛擬天文臺(tái)」會(huì)作為一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施為全世界的天文學(xué)家提供服務(wù)。

「中國(guó)虛擬天文臺(tái)」也是在2002年提出的。我們現(xiàn)在已經(jīng)有了這樣一個(gè)門戶，也有了這樣一個(gè)體系，我們通過(guò)望遠(yuǎn)鏡時(shí)間的申請(qǐng)、大數(shù)據(jù)和云環(huán)境的提供，正在向全世界不同國(guó)家的用戶提供服務(wù)，發(fā)揮著它的作用。

從2016年開始，國(guó)家天文臺(tái)和阿里云結(jié)成了戰(zhàn)略合作伙伴，我們利用公有云基礎(chǔ)設(shè)施把「虛擬天文臺(tái)」打造成具備全球服務(wù)能力的資源型服務(wù)平臺(tái)。

當(dāng)然，天文大數(shù)據(jù)除了讓天文學(xué)家去探索宇宙奧秘，同樣可以為我們的孩子、為我們的年輕人、為我們學(xué)校的學(xué)生提供更多的服務(wù)。因?yàn)樘煳拇髷?shù)據(jù)不單是天文研究資源，也是科普教育資源。我們?cè)谌蚵氏忍岢隽恕皵?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的天文科普教育”理念。我們中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域有非常棒的表現(xiàn)。

2015年，虛擬天文臺(tái)和新疆烏魯木齊一中的一位高中老師合作，打造了一個(gè)搜尋超新星的項(xiàng)目。有一個(gè)10歲合肥小朋友利用這個(gè)平臺(tái)發(fā)現(xiàn)了超新星，成為全球最年輕的超新星發(fā)現(xiàn)者。

 天文大數(shù)據(jù)在科研、科普中要發(fā)揮作用離不開產(chǎn)業(yè)界朋友的助力。

比如：阿里云給我們提供基礎(chǔ)的設(shè)施和服務(wù)；天文學(xué)家和微軟的合作已經(jīng)持續(xù)十年以上，我們共同打造了萬(wàn)維望遠(yuǎn)鏡的教育平臺(tái)；華為跟我們合作SKA（即「一平方公里天線陣」）項(xiàng)目，助力天文學(xué)家探索天文大數(shù)據(jù)；努比亞和國(guó)家天文臺(tái)簽訂獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目等等。

虛擬天文臺(tái)的天文信息學(xué)社區(qū)，也得到了更多的合作伙伴的大力支持。天文學(xué)的發(fā)展離不開產(chǎn)業(yè)界的合作和支持。借此機(jī)會(huì)，我也歡迎更多產(chǎn)業(yè)界的朋友一起來(lái)推動(dòng)我們的天文情懷，有一種征程叫星辰大海，希望有情懷的企業(yè)家一起來(lái)探討宇宙的奧秘。（完）

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