科学网 › 标签 › NEON

标签: NEON

相关帖子	版块	作者	回复/查看	最后发表

没有相关内容

相关日志

NEON：生态学家们的大科学梦，大数据世界的入口: 热度 1 lionbin 2016-2-6 14:07; 2000年，美国国家科学基金会（NSF）提出了建立美国国家生态观测站网络（NEON，National Ecological Observatory Network）的计划，这是一个横跨美国，集研究、观测、试验和综合分析为一体的生物观测平台，研究从区域到大陆尺度的重要生态环境问题，用前所未有的规模来观察生物和生态学现象，这个雄心勃勃的研究计划计划投资4.34亿美元。该网络由20个“核心”观测站组成，这些核心站各自代表了全美不同的生态区，其数据来自下属的流动观测站，这些流动观测站专门配备一些仪器和研究人员，可根据数据采集的需求灵活迁往不同的地点。该计划承诺将在今后的至少30年里大范围地收集各种环境数据，所收集的数据将通过一个在线门户网站免费提供给所有人。2003~2004年间，新方案出台，建议重点关注生物多样性、物种组成与生态系统功能、生物地球化学循环的生态学影响、气候变化的生态学内涵、传染病的生态学和演化、入侵物种以及土地利用和栖息地的丧失这6个当前面临的最严峻的环境挑战。如果一切顺利，它为科学家提供一个对全国生态系统生命体征近乎实时的测量方法，是非常令人兴奋的，并且非常符合未来长期研究的合理发展。许多生态学家都渴望得到NEON的观测数据，已经开始思考如何将其纳入自己的研究，而且最终他们产生的科学将决定该项目成败与否。我们可以设想这样一个情景。在入侵植物肆掠的道路两侧，野外技术人员在生长季几乎整天就在外忙碌着，他们要编目样方中几乎每棵树的位置、胸径和高度，要整理各收集装置中的落叶并压成标本。据此，他们可以估算生态系统的新陈代谢过程，尤其是每年能产生多少生物量。在另外对动物进行研究的样方中，技术人员正在捕捉老鼠并抽取血液样本，用于检测包括可传染给人类的一些疾病。工作人员还要收集并保存各种昆虫样本，在山脚采集土壤研究细菌。当他们停下来擦擦汗，喝口水解解渴，看到在不远的高处，有一个50米高的金属观测塔，矗立于树冠之上，隐隐约约可以看到观测塔在不同高度装满了监测气温、风速和太阳辐射等的各种传感器，还有那最具标志性的碳通量监测设备，正在时刻4着整个森林的呼吸。 NEON的科学家们坚信，对生态系统观测的长期记录，将从根本上改变传统的生态学研究，有助于科学家们回答诸如入侵物种是如何改变景观的，以及传染病是如何迅速蔓延到整个生态系统等问题。这个台站网络就是回答这些问题的真正工具，有了这样的工具，生态学家们才能大胆号称我们终于进军大科学领域了，这个类似巨额物理设施（如粒子对撞机或望远镜）投资的工程！但是，生态学家要进入大科学领域，显然是任重而道远的。在过去五年的建设期，NEON遇到了一系列麻烦，引发了人们对该计划的担忧。2015年6月，负责管理NEON的公司（NEON, Inc.）宣布项目的运行已经超预算8千万美元，NSF与美国国会一片哗然，责难声不断。特别在发现这个公司将联邦资金用于非正当用途后，国会追回了一批管理不善的费用，并与NEON和NSF官员召集听证会。事件在12月达到高潮，NSF决定不再让NEON公司来管理该项目，后续将寻求另一个运营商，以完成建设以及接管该项目的管理。其实，追溯一下NEON的发展历史，就会发现过去多年来该项目一直受到各方质疑。生态观测站网络的想法最初来自于NSF的工作人员，他们当时正在为生物学家寻求从大科学获得资助的方式：重要研究设备和设施建设预算，这让 NEON从一开始就有与生态学研究本身非常不同的立足点。有科学家担心观测站网络可能会带来大量毫无价值的数据，虽然网络承诺用数据为科学研究打开新天地，但那些数据不一定是科学家们真正需要的。但生态学家们还是很快就接受了这个想法，并率先在学术交流会上对NEON进行设计。在这些大大小小的会议上，与会者们被鼓励做更大的梦想。在2000~2002年间6次学术讨论会上，生态学家们研制出一种集灵活观测网络和实验中心的计划，但科学家们不同意是否应该为每个站点指定特定的研究主题或允许美国生态学家选择自己的焦点问题进行研究。在提交给国会2002年度的预算中，NSF要求用1200万美元打造两个原型NEON站点，这在很大程度上是以研讨会的报告为基础的。但国会拒绝了这项申请，理由是缺乏关于该项目的信息，以及对其成本估计不足。当时的背景是，美国生态学家们有一个长期生态研究网络（Long Term Ecological Research network），是美国研究特定地点生态学的研究者联盟，都具备了五年以上的系列观测，各站点对测量都有专门的设计，也理所当然被看成是为NEON准备的最佳模式。然而，NEON的领导者最终没有采纳这种模式，而是采用了一个通用性（one-size-fits-all）方法，在整个网络用标准的协议和工具进行部署，研究一些紧迫的问题，包括对生物多样性和气候变化等。专家小组还建议NSF将NEON作为一个全国性的观测网络进行统一管理，由一个专门机构来负责运维。NSF在2004年早期发布了最初的提案，600万美元投入到NEON的设计中。美国生物科学研究所的一些成员，参与了该项目的前期规划。2005年12月，一些带头的设计者创立了NEON公司。在接下来的几年里，NEON的结构开始成形。但是，当选择在什么地方建站，以及如何进行最好的测量时，一些生态学家对某些选择表示反对，并感觉到他们的专业知识被忽视了。强调在所有的地方进行相同的规范化测量，就意味着NEON不得不牺牲各站点的最佳方案，生态学家们由此感到了冷落。于是，许多生态学家在这个决定作出之后，也就停止跟踪项目的进展，部分也是因为NEON公司不再听取他们的意见。尽管缺乏一些来自生态学研究群体的建议，2009年NSF还是批准了NEON的最终设计。国会授权在2011年7月投入建设资金，计划在2016年底完成。一些站点的建设费尽了周折才得到许可，还有许多技术难题有待于解决。自我造成的问题包括高层人员的流失，还有科学家们感觉没有充分的权威而导致的冲突。在2012年的建设开始后，关于公司的会计和NSF的监督问题很快出现。复核发现，NEON的账目是混乱的：审计人员对超过三分之一的总建设成本（1.54亿美元）提出了质疑，最后确定NEON公司无法提供足够的信息支持提案中的预算。后来的审计和调查发现了一些NEON管理中的可疑花费，比如25000美元的一次聚会以及3000美元的T恤衫。此外，该公司搬到一个新的办公室，还在旧租约上剩余的时间支付了近50万美元的开支。审计之后，NSF总监敦促密切关注该项目的进展。另外，NEON的整个建设工期也被耽搁了。有些情况是可以预料的，如在城市难于获得建立观测塔的许可。其他的一些问题可以算是运气不佳。如在西弗吉尼亚州的一个站点上，一棵树倒了，摧毁了一些大气监测仪器。在靠近弗吉尼亚站点塔的附近，一只熊损坏了土壤监测仪器的光纤数据线。担心会影响怀孕猎豹的健康，保护区附近的设施安装计划被迫废弃，不能再用直升机吊装塔最高部分的仪器，只能让施工人员用手抬上去安装。时间上的耽搁使得NEON的花费会更加超支预算。2015年6月，管理公司向NSF提出在原4.34亿美元的预算外尚需要8千万美元才能完成建设。由于国会已经开始担心NSF的管理工作，他们要求将项目进行精简，保持在预算范围之内。这就是告诉NEON公司将站点数量从95个减少到81个，取消溪流实验的建设，放弃其中的一些嵌入式传感器。去年九月NEON公司解雇了其首席执行官，并委任一名新的临时执行官。但该公司在2015年12月提交了一份新的报告，再次请求增加预算和时间上的宽限，这直接葬送了该公司的前途，NSF决定寻找一个新的公司来管理该项目。其实目前无论谁来接管该项目都是一个困难的角色，因为一些研究人员在项目规划阶段就感到被疏远了，激烈批判这种观测网络的方式正离他们渐行渐远，现在许多生态学家仍然不愿与该项目合作。但在生态研究领域该项目仍然充满巨大的希望，生态学家们最大的梦想就是要建立一个统一的项目，类似于物理学领域的大型强子对撞机。NEON的进度落后一年，这是不可接受的。要回到正轨，NEON将保持所有20个领域的核心站点，但其他站点的数量将减少，其中最大的变化是放弃STREON。与NEON的其它收集信息的组件不同， STREON旨在改变河流生态系统（比如添加营养、模拟极端天气条件，除去捕食者），然后记录有什么响应。但要获得许可做这样的实验的是很困难的，不可能得到一个许可将某种化学物质长期投放到谁中，任何一个业主都可以否决它。NSF仍然对STREON的进展很感兴趣，但水生科学家对此表示怀疑。他们说，STREON独立运行将是困难的，因为它依赖于NEON站点作为对照。他们也看到NSF的决定是将NEON的水生组建作为系统忽视的一部分。六月份就有许多研究人员写信给NEON和NSF，指出建设水生站点的建设远远落后于陆地站点，他们敦促管理机构和项目管理者转移一些资源缩小差距，NEON的官员果断拒绝了这一顾此失彼的想法。没有STREON，NEON将主要集中在陆地生态系统。该举与美国国家科学院2003年的报告背道而驰。这个该报告强调了用实验结果来补充NEON观测数据的重要性，这对生态学研究来说是很重要的，但现在不会有任何实验成分了。NEON的官员仍然需要努力来详细解决这种战略性放弃（descoping）或削弱某些目标，加强NSF对NEON公司的监督。NSF并没有动摇支持该项目，包括NEON运行中操作设施和共享数据需要一年6千5百万美元的费用，这个预算不变。最难的任务是继续获得生态学家的支持，NSF开始改变一些策略，资助一些个人研究。随着资金开始向个人研究人员流动，生态学家们的兴趣开始高涨了。在2015年8月，NSF拿出480万美元，资助对NEON数据感兴趣的研究者和研讨会组织者。比如，蒙大拿大学密苏拉分校的生物气候学家Ash Ballantyne就获得了30万美元来研究干旱、火灾和虫害对碳循环的影响，他计划探讨干旱或其他干扰是如何导致树木的甲虫爆发或火灾的。杜克大学的生态学家和统计学家的Jim Clark获得资助来建造更复杂的生态模型。他认为，我们一直都是以逐个物种为基础进行建模的，如果有100个物种，有人就会适配100个不同的模型，然后将它们加在一起而已。这其实忽略了物种间的相互作用，而NEON有关物种多度的数据可能有助于适配并获得联合模型，解释物种是如何共同应对生态系统变化的。加利福尼亚大学的环境学家Frank Davis说，他计划用NEON的机载观测设备研究不同尺度的森林覆盖，尺度从几厘米到几公里不等。 15年前由NSF主任首次提出NEON计划，被视为生态学加入大数据世界的入口。与传统研究中科学家们用他们自己的方法和工具来监控世界的一小部分不同，NEON将标准化对整个大陆的大规模数据过程。在很多次不成功的开始之后，研究人员和NSF才设计了这样一个合并计划。三架飞机将周期性飞过这个区域记录植被格局的变化。数据向所有人开放，将允许科学家组合气候变化、土地利用趋势和外来入侵物种运动的大规模研究。我们从这个策划中看到的另外一个问题是，许多生态学家并不习惯NEON所涉及的大尺度思考，最终NEON将是为生态学家而准备的，但生态学家为NEON做好了准备吗？许多研究者已经自己筹建了分布全球的观测网络，并从中获得了对全球尺度的宝贵经验。比如，全球湖泊生态观测网（Global Lakes Ecological Observatory Network）始于2005年，将世界各地的研究者连接在一起，监测人类对湖泊生态系统的影响。营养网络（Nutrient Network，或称NutNet）连接了六大洲的研究人员，他们都执行同一套实验标准，探讨草原中的植物生产是如何由磷和氮限制的。这些网络所涉猎的范围比NEON小，但给研究者有更多的控制权。只有少数人决定如何进行实验或获得数据，这样的小网络就可以紧密维持科学上的焦点，而这对NEON来说是非常困难的，众口难调！ NSF的项目管理模式强调在设计早期让科学家参与进来，但由项目管理方面的专业人员来执行。这种方法限制了NEON对科学的适用性，因为时不时会有一些不可预见的技术和科学挑战出现。生态学家们仍然在努力学习如何管理大型项目，科学咨询机构高层承认一些失误是不可避免的，因为生态学研究群体从来没有管理这种规模研究的经验。许多让NEON陷入困境的挑战由来已久，有些通过科学家与项目管理之间的接触已经解决。此时重新建立科学群体之间的这种接合将为NSF、NEON以及更广泛的生态学研究群体带来好处。恢复科学领导和科学同行评议，将有助于项目最终成功，使NEON实现其对科学和社会的收益。只要生态学要用于预测气候变化和生物多样性丧失的问题，就需要来自大尺度的网络数据。其中的一个挑战是让研究群体来参与并了解他们正在等待一个伟大的科学仪器建造完成。目前我们还无法从电脑屏幕弹出整个大陆范围的环境监测数据，这样的数据还需要好几年时间，因为这不是一个简单的问题。参考文献： Jeffrey Mervis, The dimming of NEON. Science, 2015-08-07, 349(6248): 574. Todd Dawson et al., Illuminating next steps for NEON. Science, 2015-09-11, 349(6253): 1176-1177. Chris Cesare, Ecology aims high. Nature, 2016-01-21, 529: 274–276.; 个人分类: 一起读顶刊|12968 次阅读|1 个评论

美国科学基金会挨国会批了: st69786 2015-9-19 00:02; 美国科学基金会挨国会批了贺飞北京大学 2015 年 9 月 16 日，美国《科学》网站在线报道，国会要求科学基金会解释其在建的国家生态监测网（ NEON ）项目中所犯的过失。本周五（ 9 月 18 日）上午，一个国会小组将质询 NEON 和科学基金会官方，询问观测网 2017 年一旦建设成功，是否能实现其最初设定的测度几十年来大陆尺度的气候变化、土地利用趋势以及外来物种入侵的目标，以及所有的数据是流动公开的。众议院科学委员会下属的研究和技术委员会将联合监察委员会就科学基金会的 NEON 项目进展举行最高听证会，会议名字干脆直接就叫“ 给 NEON 警告信号：审查项目的管理 ”。听证委员会将要求柯林斯和科学基金会生物学部主任詹姆斯汇报项目进展以及其是如何监管项目的，还有就是 NEON 公司领导团队是否有继续管理项目的能力等。《科学》报道说，将首席执行官烧鱿鱼通常可以提高一个不景气公司的绩效，但并不总是奏效，当然这一招较开除所有员工还是相对容易做的。上周，国家生态观测网公司 (NEON) 董事会按这一招将其首席执行官拉塞尔 • 黎炒了鱿鱼并着手物色继任人。这是董事会第一次公开回应上个月科学基金会要求减少这一在建的 4.34 亿美元项目在全国布点范围的决定。科学基金会的决议措辞强烈，包括淘汰布点并撤回仪器，希望让这一碰到麻烦的工程按进度执行，并控制在预算范围内。董事会主席柯林斯自 2008 年以来一直坚持 NEON 不能中途换帅。作为 2000 年代后期科学基金会生物学部主任，他为项目立项帮了大忙。他同时也是亚利桑那州立大学的生物学教授，认为项目还是取得了一定的进展。 NEON 自打 2000 年第一次提交申请以来，一直很坎坷，生态学界尽管欢迎这一能力建设，但许多科学家自打它 2010 年开工建设以来，就发现这一自上而下、标准化设计的项目存在许多漏洞，认为科学还是应该脚踏实地。拉塞尔 • 黎是从一名林学教授转为大学管理者的，当他在 2012 年 3 月成为首席执行官便继承了这些问题。尽管柯林斯表扬拉塞尔 • 黎为项目推进所做出的贡献，但也对其管理风格提出了含蓄的批评。提名接替拉塞尔 • 黎的是项目首席科学家、来自科罗拉多州立大学的土壤学家尤金 • 凯利。他自 1989 年成为该校教师，过去 4 年一直担任系主任，目前是在休学术假。董事会认为凯利加入 NEON 有望加强项目同学界的沟通，并确保项目所有活动立足于科学前沿。但凯利本周谢绝了这一新职位，继续担任项目的首席科学家。柯林斯对其为人十分称道，认为他是一名好科学家。他希望董事会尽快成立搜寻继任人委员会，最好在下次十月初会议上便做出决定，以便在 3 到 6 个月内能够找到继任人。《科学》杂志早前的报道说，科学基金会在今年 8 月公开承认其 2010 年批准建设的全国生态监测系统遇到了小麻烦，面临着超支和延期两大问题。科学基金会官方决定减少项目建设内容并取消一个主要的水生态研究项目。科学基金会最近发现其计划明年完工的预算 4.33 亿美元的项目，将面临延期并预计如果按当前建设内容会超支 8000 万美元。在咨询了 NEON 官方和外部科学家后，科学基金会决定减少建设内容，让项目科学转型，确保按时按预算完成。这一项目多年受到科学家的诟病，但科学计划和项目管理方毫不理会。各方都承认 NEON 隐瞒了实情。在今年二月的一份高层咨询报告中指出，生态系统尚未建设如此大规模工程的经验。报告试图唤醒那些因为旷日持久的设计和建设已经麻木的科学家。一些作为未来用户的科学家认为 NEON 取消水生态实验的消息十分可怕。但 NEON 公司认为项目仍旧在原来的目标轨道上，做出调整也是无奈之举。这一项目在 15 年前就被首次提出，只不过不是由生态学界而是由时任科学基金会主任科威尔提出的。 NEON 项目被认为是生态学界进入大数据时代的标志，将替代科学家传统的监测和实验手段，采用标准化程序，收集海量的大陆尺度的数据。在若干小错后，研究界和科学基金会共同合并发布最终的 NEON 建设计划，未来 30 年，科学家将通过 20 多个节点的监测塔和传感器持续收集流域信息，包括热带雨林、湿地、高度沙化的草原、以及城市生态系统。三架飞机将在生长期定期巡回各节点记录制备变化模式。数据将公开发布，让科学家能研究大陆尺度的气候变化、土地利用趋势以及外来物质入侵等。 NEON 项目由科学基金会资助，是一个大陆尺度的生态观测设施，计划在全美布局 62 个观测站，收集和综合分析过去 30 年有关气候变化、土地利用以及外来物种入侵对自然资源和生物多样性影响等相关数据。 NEON 项目是科学基金会 2016 年预算请求中最大的“重大研究仪器和设施 MREFC ”项目，年度预算达到 8064 万美元，这也是其 6 年建设期的最后一年，项目总体预算约为 4.34 亿美元。 2015 年 7 月 30 日，科学基金会报告该委员会说， NSF 在 6 月份收到 NEON 项目要求经费用完，要按原设计完成就要增加经费的请求。报告提出追加大约 8000 万美元的预算，并延迟项目建设期 18 个月。但最初的项目设计中已经包含了 6000 万的不可预见费。项目 2011 年动工，计划 2016 年年底完成。但项目进展一直不太顺，部分问题是建设方自己导致的，包括人员流动太多以及团队内部不和等。但项目的批准过程也很漫长，还有持续存在的技术调战。在夏威夷和阿拉斯加等地已建成的站点尤其问题很多，面临独有的环境挑战， NEON 今年在两名守卫被杀后取消了波多黎各的城市站点。科学基金会最近做出结论认为项目将延迟一年运行，但同时认为是不可接受的。为了使项目回到正常轨道， NEON 将保留核心 20 个节点的所有观测站，但减少站点的数量，结果是原计划的 60 个站点将减少到 50 个。负责项目建设的国家生态观测网公司 (NEON) 是一个 501(c )(3) 条款成立的独立项目法人公司，主要负责建设、运行和管理这一网络。 2015 年 8 月 2 日， NEON 公司宣布科学基金会召集了一个专家小组会，参会成员包括科学基金会、 NEON 公司职员以及其董事会成员，还有来自科学界参与最初项目设计的专家，旨在寻找最佳解决方案，确保项目在现有预算框架下按时顺利完成。专家会议计划减少公司和项目管理成本，并减少项目的布点范围，包括取消部分城市布点，以及整个项目的溪流生态观测网子网建设。 2015 年 9 月 8 日， NEON 公司宣布董事会开始物色新的首席执行官并任命 2012 年以来领导该公司的拉塞尔 • 黎为代理首席执行官。 2014 年 12 月 3 日，众议院委员会就项目的审计报告的结果曾召开过一次听证会，审核项目由科学基金会的总审计办公室（ OIG ）和国防合同审计署（ DCAA ）提交的审计报告。科学基金会之所以要开展这次审计，也是因为其担心对部分即将进入运行阶段的高风险项目缺乏监管，没有按常规要求项目提交成本分析报告。于是在 2011 年 6 月，总审计办公室委托国防合同审计署对该项目的建设进行了全面审计。经过几周的紧张工作， DCAA 建议总审计办公室取消审计，因为 NEON 公司所提交的信息不完整，不足以完成财务分析。于是科学基金会和总审计办公室 OIG 都参与干预，确保 DCAA 完成审计任务。但在审计完成之前，科学基金会收到 NEON 公司的经费请求和项目总经费 4.3372 亿美元的批准授权。审计在 2012 年 9 月 12 日完成。 DCAA 的审计结论是 NEON 公司提交的不是一个可以接受的公平合理的合同谈判价格。在其申请的 4.3372 亿美元总经费中， DCAA 认为大约 1.02 亿美元存在“疑问”，并认为额外提出的 5200 万亿美元“没有依据”。这份神经提交给科学基金会，附带提交了一份 OIG 有关过量经费的书面警告并提出几点建议。 OIG 随后启动了第二次 DCAA 项目审计，主要审计公司的会计体系。 DCAA 在 2013 年 5 月完成审计报告初稿，但由于内部意见不一致，直到 2014 年 10 月才提交给 OIG 审查。于是， NSF OIG 和 DCAA 再次对项目公司的会计系统进行了审计。这次审计包括 NSF 批准 NEON 公司这类非营利机构的管理费。 DCAA 审计发现， NEON 公司用管理费支付了 11.2 万的游说费、 2.5 万的假日派对、以及每年 1.1 万的咖啡服务费等科目。 2015 年 2 月 3 日，众议院委员会召开了一次听证会，主要就科学基金会监管 NEON 工程和其他主要研究设施的情况听取汇报。根据合作协议规定， NEON 公司负责管理建设 NEON 观测网并移交运行，包括雇用管理人员和职员、采购、签合同、选址、财务报告、请求和接收来自 NSF 的批准、培训和科普、以及同社区沟通等。而作为项目资助方的 NSF ，则负责进度监管，包括监测项目实现合作协议目标的进展，提供阶段性报告，财务监管和管监管等。为控制 MREFC 项目建设成本，科学基金会为其制定了一项不能超成本的政策。要求在项目设计出了对总体成本便做出足够安排，提出不可预见费并将所有意外情况都包括在内，因而不能再额外提出经费申请。而根据 NSF OIG 和 DCAA 审计， NEON 公司在其经费申请中有超过 1.5 亿美元的问题经费和没有依据的不可预见成本。参考文献： http://news.sciencemag.org/policy/2015/09/congress-asks-nsf-explain-glitches-neon-project-under-construction?utm_campaign=email-news-latest http://news.sciencemag.org/environment/2015/08/nsf-shrinks-neon-major-blow-high-profile-u-s-ecological-science-project http://www.neoninc.org/about http://www.neoninc.org/updates-events/update/neon-adjust-scope-construction-project http://www.neoninc.org/updates-events/update/special-report-recommendations-response-nsf-scope-management-directives http://www.neoninc.org/updates-events/update/leadership-transition-announced-neon-inc https://science.house.gov/legislation/hearings/full-committee-hearing-review-results-two-audits-national-ecologic l http://www.nsf.gov/oig/_pdf/12-1-008-neon.pdf http://www.nsf.gov/oig/_pdf/15-6-001-neon.pdf https://science.house.gov/sites/republicans.science.house.gov/files/documents/HHRG-114-SY21-20150203-SD001.pdf https://science.house.gov/legislation/hearings/subcommittee-oversight-and-subcommittee-research-and-technology-joint-hearing National Science Foundation Large Facilities Manual, March 31, 2011, p. 18. Available at: http://www.nsf.gov/bfa/lfo/lfo_documents.jsp （转载请注明出处，电子邮件： st69786@tom.com ）; 4373 次阅读|0 个评论

更多...

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: NEON

相关帖子

相关日志

关闭安全验证