图灵奖的获得者Jim Gray提出了著名的第四范式（The Fourth Paradigm），也就是数据思维或者数据科学。由此，数据科学家也成为了第四范式的实际践行者这个群体的统称。

 1、第一范式：经验证据。数千年文明史中，人类绝大多数技术发展源于对自然现象观察和实验总结。

2、第二范式：理论科学。相比于依赖观察和实验的第一范式可以做到“知其然”，第二范式的科学理论需要做到“知其所以然”，对自然界某些规律做出背后原理性的解释。

3、第三范式：计算科学。随着计算机的运算能力越来越强大，它逐渐被用于科学研究领域。同前两个范式不同，计算科学中诞生了一种崭新的技术工具：计算模型与系统模拟，通过计算模型与系统模拟进行复杂过程的科学研究。这一工具是利用计算机的计算能力、基于大规模并行的计算机体系结构、通过设计算法并编制程序来模拟复杂过程，在大气环流、核反应过程、病毒感染过程。在经济学、心理学、认知科学等缺乏简单、直观分析解决方案的领域获得广泛采用。计算科学，通过计算模型与系统模拟进行复杂过程的科学研究

4、第四范式：数据科学。即在实验观测、理论推演、计算仿真之后数据驱动的科学研究方式。从基因测序仪、深空望远镜到覆盖全球的社交媒体，人类社会已经被深度数字化。每天在我们生活的数字地球里每天都会产生海量的数据。在一个数据爆炸的时代，基于数据的技术革命也正在发生，数据科学成为技术发展的最前沿。以数据为中心的计算平台、数据加工、处理与分享工具、算法与模型库等一系列科学研究方式构成了技术发展的第四范式。