随着云计算、物联网和移动通信技术及其应用的蓬勃发展,产生的数据量不仅以指数级速度增长,数据结构也变得愈加复杂,大大超出了传统数据库的管理能力。大数据问题近年来已成为信息技术产业讨论的焦点,舆论普遍认为该问题将成为信息科学技术领域的重要前沿课题之一。以大容量、高速度、多样化和价值稀缺为特征的大数据,给在数据分析领域扮演重要角色的竞争情报的研究工作带来了前所未有的机遇。信息时代万物数字化,大数据的重要性已成为行业共识,其潜在价值也引起产业界和学术界的高度关注,并将对国家的发展战略产生深远影响。大数据技术的兴起及其革命性应用的巨大成功,使得大数据理念和数据分析方法的发展速度十分迅猛。如何对海量数据进行充分有效的分析和挖掘,使之转换为有价值的应用信息,用于解决各种各样的科学和工程实际问题,成为大数据时代信息技术发展的重大挑战,同时也是信息技术创新的制高点。文章通过分析当前国内外大数据技术研究现状,介绍了大数据的产生及发展历程；并根据其Volume(规模)、Variety(种类)、Velocity(速度)和Value(价值)四大特征,详细论述了大数据的关键技术特点及其各领域应用成果。通过探讨大数据时代新的科学研究方法的基本理论内涵和模式,实现资源整合和技术集成下的新型科研方法,即数据密集型科学的产生。随后,论述了大数据时代新型数字图书馆的构建和实践分析,提出大数据技术支撑的数字图书馆的建立和完善是大数据时代科学研究方法的必然要求。文章最后根据大数据时代网络科学与数据科学的兴起,介绍了新型科学研究方法实现多学科融合,促进科技革新的情况,并对其产生的革命性应用成果进行了详细论述。