世界“公民科學(xué)家”的起源與發(fā)展

李大光

公眾參與科學(xué)已經(jīng)由上個世紀(jì)中葉的概念討論形成了成熟的實(shí)際科學(xué)活動。公民科學(xué)（citizenscience）也被稱為社區(qū)科學(xué)、群體科學(xué)、眾包科學(xué)，或者業(yè)余（或非專業(yè)）科學(xué)家進(jìn)行的科學(xué)研究。公民科學(xué)有時被描述為“公眾參與科學(xué)研究”、參與式監(jiān)測和參與行動研究。

“公民科學(xué)家”這個術(shù)語有多個起源，也有不同的概念。1979年10月，《新科學(xué)家》雜志刊登了l篇關(guān)于公民科學(xué)家的文章，這是該詞第1次在世界著名科普雜志上使用。此后不久，公民科學(xué)家和公民科學(xué)的研究進(jìn)入了學(xué)術(shù)領(lǐng)域?？茖W(xué)社會學(xué)家繆克·哈克萊（Muki Haklay）在他的論文中引用了威爾遜中心的政策報告，題為《公民科學(xué)與政策：歐洲的觀點(diǎn)》 （Citizen Science and Policy：A EuropeanPerspective）。學(xué)者們將威爾遜中心的報告中“科學(xué)的新參與形式”確定為公民科學(xué)。1989年1月的《麻省理工學(xué)院技術(shù)評論》雜志上第1次使用了R.克遜（R.Kerson）的公民科學(xué)一詞。在實(shí)踐研究中第1次使用這個詞的例子也是在1989年，當(dāng)時美國225名志愿者收集雨水樣本，以幫助奧杜邦學(xué)會提高公眾酸雨意識的活動。這些志愿者收集樣本，檢查酸度，并反饋給組織，然后這些信息被用來展示這一現(xiàn)象的全部范圍。

在20世紀(jì)90年代中期，美國的里克·邦尼（Rick Bonney）和英國的阿蘭·歐文（Alan Irwin）首次獨(dú)立定義了公民科學(xué)家。英國社會學(xué)家阿蘭·歐文將公民科學(xué)家定義為“科學(xué)公民的概念產(chǎn)生于向公眾開放科學(xué)和科學(xué)政策過程的必要性”，試圖重拾公民與科學(xué)之間關(guān)系的2個維度：科學(xué)應(yīng)響應(yīng)公民的關(guān)切和需求;公民本身可以產(chǎn)生可靠的科學(xué)知識。美國鳥類學(xué)家里克·邦尼在關(guān)注公民參與科學(xué)時并不知道歐文的工作，他把公民科學(xué)家定義為非科學(xué)家，比如業(yè)余觀鳥者自愿貢獻(xiàn)科學(xué)數(shù)據(jù)的活動。這說明在科學(xué)研究中，公民的作用比歐文的概念更有限。

2013年，歐盟委員會的數(shù)字科學(xué)部門和社會組織發(fā)布了一份“關(guān)于公民科學(xué)的綠皮書”。歐盟的報告包括了對公民科學(xué)的定義： “公眾參與科學(xué)研究活動，無論是他們的智力努力還是關(guān)于環(huán)境的知識，還是他們使用的工具和資源，當(dāng)公民積極地為科學(xué)作出貢獻(xiàn)的時候，都應(yīng)該被稱為公民科學(xué)?！边@些參與科學(xué)的公民，為研究人員提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和設(shè)施，提出他們自己的新問題，共同創(chuàng)造一種新的科學(xué)文化。在參與的過程中，志愿者們獲得了新的學(xué)習(xí)和技能，對科學(xué)工作有了更深刻的理解。由于這一開放形式的拓展、網(wǎng)絡(luò)化的出現(xiàn)及跨學(xué)科的探索活動，科學(xué)、社會與政策的相互作用得到了改善，導(dǎo)致了基于證據(jù)和知情決策的更民主的研究形式的出現(xiàn)。

公民科學(xué)可以由個人、團(tuán)隊(duì)或志愿者網(wǎng)絡(luò)完成。公民科學(xué)家經(jīng)常與專業(yè)科學(xué)家合作以達(dá)成共同的目標(biāo)。大型志愿者網(wǎng)絡(luò)使得一般需要科學(xué)家花費(fèi)或耗時很大才能完成的任務(wù)，通過公民參與的方式就可以輕易完成。另外，許多公民科學(xué)項(xiàng)目可以為教育和推廣某一個科學(xué)教育目標(biāo)服務(wù)。這些項(xiàng)目可能是為正式的課堂環(huán)境或像博物館這樣的非正式教育環(huán)境而設(shè)計的。

2014年6月， 《牛津英語詞典》收納了公民科學(xué)和公民科學(xué)家這2個術(shù)語。公民科學(xué)被定義為“經(jīng)常與專業(yè)科學(xué)家和科學(xué)機(jī)構(gòu)合作或獲得指導(dǎo)的普通大眾的科學(xué)工作”。公民科學(xué)家的定義是：①從事科學(xué)家的工作，其特點(diǎn)是有責(zé)任感地為更廣泛的社會的最大利益服務(wù);②從事科學(xué)工作的普通公眾成員，經(jīng)常與專業(yè)科學(xué)家和科學(xué)機(jī)構(gòu)合作并獲得指導(dǎo)的業(yè)余科學(xué)家。

公民科學(xué)在過去的40年里不斷發(fā)展。最近的項(xiàng)目更加強(qiáng)調(diào)科學(xué)合理的實(shí)踐和可評估的公共教育目標(biāo)?，F(xiàn)代公民科學(xué)活動與其歷史形式已經(jīng)有所不同，主要是公眾參與的科學(xué)研究收獲，以及隨后可以拓展的規(guī)模。技術(shù)被認(rèn)為是最近公民科學(xué)活動激增的主要驅(qū)動力之一。

2015年3月，美國科學(xué)技術(shù)政策辦公室發(fā)布了l份題為《通過公民科學(xué)和眾包授權(quán)給學(xué)生和其他人的方式》（Empowering Students and Others through CitizenScience and Crowdsourcing）的實(shí)況報道。文章指出：“公民科學(xué)和眾包項(xiàng)目是為學(xué)生提供在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）方面具有出類拔萃的技能的強(qiáng)大工具?！崩?，公民科學(xué)的志愿者獲得了實(shí)踐科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，在許多情況下，他們把學(xué)習(xí)放在了傳統(tǒng)的課堂之外。作為第5屆白宮科學(xué)博覽會的一部分，奧巴馬政府和一個更廣泛的公司、非營利組織和其他團(tuán)體宣布了新的舉措，其中有一節(jié)關(guān)于“白宮花園里安裝雨量計”，通過公民科學(xué)和眾籌項(xiàng)目，增加更多學(xué)生和公眾參與科學(xué)進(jìn)程的能力。

2016年5月，公民科學(xué)協(xié)會與Ubiquity出版社共同發(fā)起了一個新的開放獲取期刊，名為《公民科學(xué)：理論與實(shí)踐》（CS：T&P）。社論文章《公民科學(xué)的理論與實(shí)踐：啟動一個新期刊》中提到： “《CS：T&P》為提高公民科學(xué)努力的質(zhì)量和影響提供了空間，深入探索公民科學(xué)概念的各種形式和跨學(xué)科。通過對各種公民科學(xué)活動的研究、批判和分享發(fā)現(xiàn)，我們可以挖掘公民科學(xué)的基礎(chǔ)和假設(shè)，并批判性地分析其實(shí)踐和結(jié)果。這種探索可以檢驗(yàn)公民科學(xué)的方法、收益、成本、影響和挑戰(zhàn)，并有助于我們更好地理解公民科學(xué)在環(huán)境科學(xué)、公共衛(wèi)生、物理、生物化學(xué)、社區(qū)發(fā)展、社會正義、民主等方面所發(fā)揮的作用?！?/p>

近些年，公民科學(xué)家的活動已經(jīng)發(fā)展到一個新階段。在NASA探索無盡空間的努力中，天文學(xué)家們意識到有太多的數(shù)據(jù)僅僅依靠科學(xué)家的力量無法完成。2009年，由于開普勒太空望遠(yuǎn)鏡所執(zhí)行的計劃產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，對于單個科學(xué)家，甚至是NASA的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)來說，沒有任何有效的方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行全部處理和分析，所以NASA決定公開這些數(shù)據(jù)，這樣世界各地的公民科學(xué)家就能進(jìn)行挖掘。這種做法后來被多次證明是正確的、有效的。2017年4月，在世界各地的公民科學(xué)家的幫助下，天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了1個4顆行星圍繞1顆遙遠(yuǎn)恒星運(yùn)行的家族，被稱為K2-138。根據(jù)美國加州理工學(xué)院的一份聲明，K2-138是利用K2任務(wù)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的，該任務(wù)利用開普勒太空望遠(yuǎn)鏡在3年內(nèi)觀測了約28萬顆恒星。為了更快地對K2數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，美國加州大學(xué)圣克魯斯分校的天文學(xué)家伊恩·克羅斯菲爾德（Ian Crossfield）和加州理工學(xué)院杰西·克里斯蒂安森（Jessie Christiansen）在眾包研究在線平臺Zooniverse上發(fā)布了公民科學(xué)家“系外行星探險”項(xiàng)目。2018年，一群探索開普勒望遠(yuǎn)鏡收集到的數(shù)據(jù)的公民科學(xué)家有了新發(fā)現(xiàn)，甚至連美國國家航空航天局都沒有獨(dú)自發(fā)現(xiàn)：K2-138存在第5顆行星。一位藝術(shù)家展示了包含至少5顆行星圍繞其母星運(yùn)轉(zhuǎn)的K2-138系統(tǒng)。

2018年底，澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)的研究人員指導(dǎo)的一個新項(xiàng)目呼吁公民科學(xué)家?guī)椭鷮＜沂占头诸悢?shù)據(jù)，以便更好地監(jiān)測大堡礁。“虛擬珊瑚礁潛水員項(xiàng)目” （The Virtual Reef Diverproject）是在原有傳統(tǒng)計劃中擴(kuò)大計劃的第2階段，該計劃收集的數(shù)據(jù)比研究人員單獨(dú)能收集的要多。該項(xiàng)目的第1階段是邀請人們登錄并查看照片，尋找珊瑚、藻類和魚類等重要特征;第2階段要求訪問大堡礁的人拍下珊瑚礁的照片并上傳到虛擬珊瑚礁網(wǎng)站，將其添加到數(shù)據(jù)庫中。通過與公眾合作收集和分析數(shù)據(jù)，研究人員可以更好地了解348 700平方千米珊瑚礁的健康狀況。目前，該活動已經(jīng)成為澳大利亞“國家科學(xué)周”的重要活動之一。

現(xiàn)在，公民科學(xué)家活動已經(jīng)遍及歐美各國，相關(guān)組織機(jī)構(gòu)已經(jīng)多達(dá)1100多個。在這些活動中，科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)從課堂教育進(jìn)入科學(xué)活動帶動的田野科學(xué)教育，與此同時，部分優(yōu)秀的公民科學(xué)家進(jìn)入了科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室，協(xié)助科學(xué)家們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析。公民科學(xué)活動成為了科學(xué)社會化的重要組成部分。