由于數(shù)據(jù)采集方式的智能化，萬事萬物都可以映射為數(shù)據(jù)，就像柏拉圖的著名洞喻，洞內(nèi)影像是洞外之物的映射，這樣，數(shù)據(jù)與事物之間具有一種對應關系。事物的客觀實在性基本上得到了公認，但是由事物映射而成的數(shù)據(jù)是否也有實在性呢？數(shù)據(jù)是事物屬性的刻畫，反映出事物的信息，就像運動、時空是事物的基本屬性一樣，數(shù)據(jù)作為事物的基本屬性與事物本身具有依隨性，不存在沒有數(shù)據(jù)足跡的事物。因此，事物的數(shù)據(jù)就成為反映事物的一種實在，我們可以稱之為數(shù)據(jù)實在。由反映事物實在的數(shù)據(jù)實在聚集一起而構成了一個虛擬世界，我們可以稱之為數(shù)據(jù)世界。大數(shù)據(jù)時代的來臨以及數(shù)據(jù)世界的形成給科研方式和知識發(fā)現(xiàn)模式帶來了巨大的變革。

　　首先，科研對象發(fā)生了變化，數(shù)據(jù)世界的形成為科學研究提供了新對象。

　　以往的科學研究一般都是直接面對自然界或人類社會，直接與研究對象打交道。例如天文學家直接將天文望遠鏡對準太空，觀察星象；物理學家直接與物質(zhì)世界打交道，設計實驗、記錄結果等等。大數(shù)據(jù)時代隨著數(shù)據(jù)量的暴增以及數(shù)據(jù)世界的形成，科學工作者不再把全部精力與物質(zhì)世界打交道，而是開始直接挖掘反映物理實在的數(shù)據(jù)世界。通過數(shù)據(jù)世界的挖掘，科學家們可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)里面所隱藏的各種秘密，找到數(shù)據(jù)規(guī)律并挖掘出所隱含的自然或社會規(guī)律。數(shù)據(jù)是科學研究的基礎，即使在小數(shù)據(jù)時代，科研工作者也是從數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律。但是，小數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)與物理對象的距離更近，數(shù)據(jù)及其對象不可分離，而大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)及其對象相互分離，獨自形成了自己的世界。在大數(shù)據(jù)時代，“人們事實上并不用望遠鏡來看東西了，取而代之的是通過把數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模復雜儀器來‘看’，直到那時他們才開始研究在他們電腦上的信息”[2]xi。

　　其次，科學發(fā)現(xiàn)的工具發(fā)生了變化，數(shù)據(jù)挖掘成了科學發(fā)現(xiàn)的主要工具。

　　原來的科學發(fā)現(xiàn)需要科學工作者從最原始的準備工作開始，需要許多專業(yè)的裝備，而且這些昂貴的裝備往往很難共享，占有裝備的往往獨享裝備和數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的獨占式科研方式迫使科學工作者到處建設自己的實驗室，各部門都購置設備，重復建設多，人員和資金浪費嚴重。在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸和處理都成為相互獨立的工作，特別是數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)遠程共享，只要具備數(shù)據(jù)挖掘的能力就能夠從事科學發(fā)現(xiàn)的工作。因此，大部分科學工作者不再需要昂貴的裝備，只要具備數(shù)據(jù)挖掘工具和能力?！霸?1世紀，人們通過各種新工具不間斷地采集著海量的科學數(shù)據(jù)，也通過計算機模型產(chǎn)生著大量的信息，其中大部分已經(jīng)長期存儲在各種在線的、可以公共獲取的、得到有效管理的系統(tǒng)上，可以支持持續(xù)的分析，這些分析將引發(fā)許許多多新理論的發(fā)現(xiàn)?！盵2]iv“數(shù)里淘金”是大數(shù)據(jù)時代科學工作者最重要的工作，科學工作者幾乎都變成了數(shù)據(jù)挖掘者。大數(shù)據(jù)為科學研究帶來了重大的機遇，“基于對大數(shù)據(jù)的分析，我們能更好地理解世界，解決以前認為難于解決的或甚至認為不可能解決的很多科學問題，產(chǎn)生意料之外的科學發(fā)現(xiàn)”[7]1。