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《科创中国·院士开讲》第二十一期：弥合数字鸿沟 服务全球可持续发展
《科创中国·院士开讲》第二十一期正片
地球大数据是认识地球的“新钥匙”？
“可持续发展卫星”怎样持续发展？
成立刚一年半可持续发展大数据国际研究中心为何受到联合国青睐？
在最新一期节目当中，《科创中国·院士开讲》栏目邀请到了中国科学院院士、中国科学院空天信息创新研究院研究员、可持续发展大数据国际研究中心主任郭华东。声音温润，目光有神，在这位仰望星空科研、脚踏实地创新40余年的中国科学家的讲述下，一场地球科学探索之旅即刻启程。
地球大数据——认识地球的“新钥匙”
《2030年可持续发展议程》议程中，全球科学家们设定了17项目标、169项具体目标和超过240个指标。无贫穷、零饥饿、良好健康与福祉……议程寄托了人类对未来美好生活的所有期盼，从2015年到2030年，人类能否在15年间实现这个美好的愿望呢？“至少从科技界的一些认识来看，是非常艰难的。”郭华东院士展示了一组数据：如果将169项子目标分为三类，那么有方法、有数据的评估占比仅为56%；有方法、无数据的评估占比达42%；还有一类既无方法也无数据。“实现对有方法、无数据和无方法、无数据指标评估的突破，是可持续发展目标进程最紧迫的任务。”
为此，我国科学家瞄准“地球大数据”展开一系列科研攻关。“大数据是破解科学难题的宝贵资源，催生人们用全新的模式来实现科学发现。”郭华东院士表示，地球大数据是利用对地观测为主的数据，具备海量、多源、异构、多时相、多维度、高耦合度、非平稳以及非结构化等特点，正在成为认识地球的“新钥匙”、知识发现的新引擎和决策支持的新手段。
2018年1月1日，中国科学院正式启动实施A类战略性先导科技专项“地球大数据科学工程”，致力于构建包含资源、环境、生物、生态等多个领域的大数据与云服务共享平台，推动地球大数据领域的技术创新与地球系统科学的重大突破和科学发现。
“这个专项其实是利用大数据开展的全球、区域、国家、地方4个层次的研究。”郭华东院士详细介绍，比如数字“一带一路”项目、全景美丽中国项目、生物多样性与生态安全项目、三维信息海洋项目以及将北极、南极和青藏高原结合起来的时空三极环境项目等。在此基础上，进一步利用中国科学院下辖研究所，在国家和科学院形成的数据基础之上，汇聚成一个大的地球大数据平台系统。这些数据不仅提供给国内共享，同时也会根据需求提供全球共享，在目前国际上很多国家封锁相关数据的情况之下，也体现了我们国家的一种胸怀。
可持续发展卫星精细刻画全球共享
2021年11月5日，全球首颗专门服务联合国2030年可持续发展议程的科学卫星“可持续发展科学卫星1号”（SDGSAT-1）成功发射。现有遥感卫星都能对地球进行观测并共享数据，为何还要专门研制可持续发展卫星？SDGSAT-1卫星怎样为全球科学家提供数据共享服务？
“SDGSAT-1卫星由中国科学院‘地球大数据科学工程’先导专项研制，是可持续发展大数据国际研究中心规划的首发星。”郭华东院士指出，可持续发展目标涉及内容繁多，对可持续发展目标全球监测、评估与科学研究需要针对目标特性的数据，在现有卫星系统中找不到答案。我国虽已陆续发射了气象、资源、环境、海洋等对地观测卫星，然而这些卫星的观测目标均为自然现象，SDGSAT-1卫星的观测目标是对“人类活动遗迹的精细刻画”，即获取人类活动与地表地物相互作用产生的信息。与其他卫星相比，这是该科学卫星立项理念和观测机理与方法的重要特色，也是研制和发射的必要所在。
SDGSAT-1卫星入轨运行后，既可以窥见夜晚北京、巴黎、迪拜的璀璨，也可以一览白天黄河入海口的海浪、沉浮的泥沙，以及陆地的三角洲。该星的数据产品面向全球进行共享，为国际社会特别是发展中国家提供开展可持续发展目标研究所需的数据支撑。“我可以跟大家说，目前这样的图像是世界上最先进的图像。”作为参与研发这颗卫星的首席科学家，郭华东在谈到其精细空间探测性能时充满底气。
一颗卫星不能解决所有问题。2022年9月，由我国7家单位联合发起的可持续发展卫星观测联盟正式成立。在联合国技术促进机制框架下，68颗卫星全球覆盖、全天时、全天候、多载荷为可持续发展目标提供数据服务和科技支撑。
“发展至今，联盟积累的卫星数据为促进数字时代互联互通，加强可持续发展目标监测评估数据合作与分享，科学推动2030年议程落实提供了有力支撑。”谈及未来的发展规划，郭华东院士表示，希望能聚合全球更多具有卫星发射能力的机构，服务更多目标、解决更多问题，缩减全球可持续发展不平衡和区域间的“数字鸿沟”，助力联合国2030年可持续发展议程实施。
成立两年，这家中心受到联合国青睐
“以科学大数据促进可持续发展”是郭华东及其科研团队一直努力的方向。2021年9月，依托中国科学院建设和运行的、全球首个大数据服务联合国2030年可持续发展议程的专业科技机构——可持续发展大数据国际研究中心（SDG中心）成立，郭华东被任命为中心主任。两年以来，这个设在中国的国际研究机构建设进展如何、交出怎样的“成绩单”、未来又有哪些规划？
在有关政府部门支持下，由中国科学院统一部署，SDG中心五大行动的各项工作顺利推进。郭华东梳理介绍说，“可持续发展科学卫星1号”已于2022年7月正式交付使用并开展科学研究工作。“可持续发展大数据平台系统”自2022年4月发布以来，已汇聚地球科学数据数据约14PB，且以每年3PB的速度增长，已有超过174个国家和地区的用户访问。中心编制完成的《地球大数据支撑可持续发展目标报告》（2019—2022）有效填补相关数据和方法论空白，为国际社会尤其是发展中国家落实联合国2030议程提供有益借鉴。在推进金砖国家可持续发展领域科技创新合作伙伴关系方面，SDG中心承办金砖国家可持续发展大数据论坛，发布4套全球可持续发展数据产品，为国际社会开展可持续发展目标科学研究提供科学示范……
2023年2月，第77届联合国大会主席克勒希到中国科学院参访SDG中心。在中新网的报道中这样提到，“克勒希代表联合国大会对可持续发展大数据国际研究中心在可持续发展目标监测和评估方面取得的重要成果表示祝贺。他指出，可持续发展大数据国际研究中心基于大数据和科技创新提供的解决方案，是可持续发展目标实现的有效路径。中国科学院为2030年议程实现开展的科学研究为世界其他国家的科研机构树立了榜样。”
回望过往奋斗路，眺望前方新征程，郭华东院士感言，“面向联合国可持续发展目标，面向中国的全球发展倡议，希望在政府的统一协调下，联合更多国内外科学家，不断探索数字技术的创新应用，为推动实现全球可持续发展作出我们中国科技界的扎实贡献。”（感谢《中国科学院院刊》对本文的指导）