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美國(guó)科研界正悄然發(fā)生新的變化,越來越多的業(yè)余科學(xué)愛好者——“公民科學(xué)家”正深度參與到主流科研活動(dòng)中。他們出人出力又出錢,幫著科學(xué)家干了“苦活累活”,一些研究有望為人類發(fā)展作出貢獻(xiàn),同時(shí)還能提高公眾對(duì)科學(xué)的興趣。

規(guī)模日益擴(kuò)大

有專家認(rèn)為,公民科學(xué)是未來的浪潮,我們正處在一個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代,僅靠專業(yè)研究者無(wú)法獲取研究所需的所有數(shù)據(jù)。

英國(guó)劍橋大學(xué)今年發(fā)表在美國(guó)《公共科學(xué)圖書館·綜合》上的一項(xiàng)研究顯示,在線數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)字相機(jī)和智能手機(jī)的普及讓公民科學(xué)項(xiàng)目日益火熱。20世紀(jì)70年代前,只有20個(gè)有關(guān)生態(tài)環(huán)境的公民科學(xué)項(xiàng)目；到2014年年底,這一數(shù)量達(dá)到509個(gè),其中77%與生物多樣性有關(guān)。

過去22年間,全世界54個(gè)國(guó)家和地區(qū)的生態(tài)旅行者拍攝了6000頭鯨鯊的近3萬(wàn)張圖片,使海洋生物研究人員得以確認(rèn)了20個(gè)鯨鯊聚集點(diǎn),比以前知道的多了7個(gè)。美國(guó)佐治亞水族館的布拉德·諾曼說,這些信息增加了研究人員對(duì)鯨鯊數(shù)量、活動(dòng)范圍和棲息地忠誠(chéng)度的了解,對(duì)確定保護(hù)區(qū)至關(guān)重要。

不久前,美國(guó)阿默斯特馬薩諸塞大學(xué)計(jì)算機(jī)系助理教授丹尼爾·謝爾頓獲得美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)55萬(wàn)美元資助,他要設(shè)計(jì)一種新算法,幫助專業(yè)人員研究業(yè)余科學(xué)愛好者提供的大量候鳥遷徙數(shù)據(jù)。謝爾頓說:“傳統(tǒng)上,我們每年只能做一兩次調(diào)查,難以對(duì)春秋兩季的候鳥遷徙建模,可如今世界各地的人每天都在提供數(shù)據(jù)。”

上個(gè)月末,美國(guó)航天局決定在未來3年向一個(gè)公民科學(xué)項(xiàng)目投資160萬(wàn)美元,招募更多志愿者測(cè)量大氣中細(xì)顆粒物數(shù)據(jù),以彌補(bǔ)衛(wèi)星觀測(cè)“重宏觀、輕微觀”的弊病。

水平“不業(yè)余”

美國(guó)猶他大學(xué)生物學(xué)博士研究生約書亞·霍恩斯研究了某鳥類公眾科學(xué)網(wǎng)站上超過1100萬(wàn)條數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)業(yè)余鳥類愛好者發(fā)現(xiàn)的鳥類數(shù)量與政府調(diào)查結(jié)果相差在0.4%以內(nèi)。加利福尼亞大學(xué)伯克利分校環(huán)境科學(xué)系的馬泰奧·伽貝洛托分析了一個(gè)大型公民科學(xué)項(xiàng)目收集的數(shù)據(jù)后說,受過訓(xùn)練的志愿者可以像專業(yè)人士一樣工作。

美國(guó)卡弗里基金會(huì)“空間扭曲”項(xiàng)目讓志愿者與計(jì)算機(jī)“比賽”,查找43萬(wàn)張深空影像中的“引力透鏡”現(xiàn)象,計(jì)算機(jī)迄今找到了大約500個(gè),而志愿者找到了計(jì)算機(jī)沒有找到的另外29個(gè)。

除了關(guān)心身邊事物,“公民科學(xué)家”的“觸角”還延伸到廣袤的宇宙。2017年,耶魯大學(xué)主持的“行星獵手”公民科學(xué)計(jì)劃參與者、就業(yè)咨詢師托馬斯·雅各布首次通過“凌日法”,即行星經(jīng)過恒星時(shí)恒星暫時(shí)變暗的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)一顆彗星圍繞著一顆遙遠(yuǎn)的恒星旋轉(zhuǎn)。

為了興趣“倒貼錢”

許多“公民科學(xué)家”不僅無(wú)償貢獻(xiàn)出自己的時(shí)間、精力,而且往往自掏腰包參與研究項(xiàng)目。

2012年,加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校啟動(dòng)了“美國(guó)腸道計(jì)劃”,并在今年5月發(fā)布了主要成果。超過1萬(wàn)名志愿者參與了該項(xiàng)目,他們每人拿出99美元購(gòu)買用來收集糞便與口腔、皮膚組織的設(shè)備,并將采集的樣本寄回。研究人員稱,項(xiàng)目的成功證實(shí)了通過公民科學(xué)這種模式發(fā)動(dòng)民眾參與研究的意義。

科研不再“高不可攀”

公民科學(xué)項(xiàng)目幫著科學(xué)家干了“苦活累活”,這些研究有望為人類發(fā)展作出貢獻(xiàn),同時(shí)對(duì)公眾而言,也不乏教育意義。

美國(guó)芝加哥菲爾德自然史博物館通過網(wǎng)站招募了超過1萬(wàn)名普通公民,讓他們通過觀察大量苔蘚類植物的照片,分析植物葉子的形狀,這可以幫助科學(xué)家研究植物如何對(duì)氣候變化作出反應(yīng)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人孔拉特說,這一項(xiàng)目打破了障礙,表明所有人都可以對(duì)科學(xué)有所貢獻(xiàn),尤其能讓學(xué)生和年輕人對(duì)科學(xué)產(chǎn)生興趣。