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公民科学：非专业人士的平台
公民科学：非专业人士的平台
Anonim

大量本来无法获得的数据和先进协作工具的复兴确保了公民科学的成就和可能性在2014年成为头条新闻。2月，在美国科学促进协会年会上，公民科学的形成协会宣布。3月份，牛津大学的一组研究人员请公民科学家帮助在其个人计算机上运行气候模拟，以期识别出气候变化与2013-14年度英国创纪录的降水之间的联系。4月，由公民科学家收集的微生物被送到国际空间站测试其微重力的增长。5月启动了一项计划，鼓励好奇的人将GPS应答器安装在室外的猫上，以便可以研究其运动并测量其对环境的影响。8月，澳大利亚的一项计划呼吁志愿者从19世纪末开始搜寻数字化的船舶日志和20世纪的天气观测可以帮助建立长期的气候模式。

具有各种经验和兴趣水平的非专业科学家越来越多地被公民科学计划所吸引，因为他们有机会运用技能和才能（否则可能是职业技能）来实现更大的目标。尽管专业科学家及其公民同行继续探讨和辩论允许未经专业培训的人收集数据的优点，但人们普遍认为，公众是一种有待充分利用的强大资源。摄影识别项目吸引了数十万次点击，证明了在可能要花费科学家数年的时间里进行分布式工作的能力，这些点击旨在对太空望远镜拍摄的图像中的星系进行分类，并记录冻结构架的动物种类。来自坦桑尼亚塞伦盖蒂平原上的运动捕捉相机拍摄的无数镜头。即使只需要很少的投资，只要单击鼠标，就可以促进科学知识的发展。

定义公民科学。

属于公民科学范畴的项目和倡议（也称为公众参与科学研究（PPSR））范围广泛，因此围绕正式定义存在争议。通常将该术语理解为描述非科学家对数据的收集和/或分析。影响该定义改进的因素包括参与者的专业知识和动机。一位公民科学家可以是任何人，既可以是从有关志愿者那里每年采样几次当地水质的志愿者，也可以是专门的长期观鸟者，认真观察当地鸟类的数据。因此，公民科学家的技能水平和动机存在很大差异。关心当地水质的人的动机很紧迫，并且获得的技能是离散的，而观鸟者可能主要是出于愉悦的动机，因此获得了几乎等同于专业科学家的广泛技能。

非正式科学教育促进中心（CAISE）在2009年发布的一份报告中认为，公民科学的模式可以理解为是贡献性，协作性或共同创造的。贡献模型主要从外行那里征集数据，而协作模型可以征求分析和实验思想的发展。共同创建的模型是由非专业人士发起的，他们向专业科学家征求有关实验设计和执行的建议。越来越受到关注的第四个模型是通常由患者自己设计和自我管理的医学试验，通常使用预先批准的补充剂或药物，患者可能不愿忍受罕见情况下研究进展缓慢。尽管已经严格执行了一些此类试验并接受了同行评审，但医疗专业人员仍对样本量和数据报告技能持怀疑态度。成立于2011年的That's My Data！等项目采用了一种令人愉悦的媒介，患者可以通过该媒介自由地让科学家访问其遗传数据，以换取根据其得出的任何研究结论。

最近的发展。

在过去的二十年公民科学工作中，互联网促进了参与和创新。诸如“圣诞节鸟类计数”（由国家奥杜邦协会管理）和“大后院鸟类计数”（由康奈尔鸟类学实验室以及奥杜邦协会管理）等长期计划已于1990年代后期上线。康奈尔大学的计划尤其成为榜样。他们的各种观鸟计划吸引了200,000多名参与者，据估计只占可利用观察数百万只观鸟者的一小部分。

1999年，加州大学伯克利分校启动了其具有里程碑意义的项目。SETI（搜寻地外情报）利用私人计算机来分析来自射电望远镜的数千种信号，以指示地外通信。伯克利（Berkeley）于2002年发布了平台软件，即伯克利网络计算开放基础架构（BOINC）。此后，该软件已针对60多个不同项目进行了修改，拥有约200万用户。

其他在线项目依赖于公民科学家的认知能力。其中一个这样的项目吸引了用户，他们通过从一种称为气凝胶的材料中识别出星际尘埃在横截面上形成的微观隧道，这种材料是1999年NASA发现任务发射的有效载荷的一部分。该项目于2006年启动，吸引了一批专门的用户，他们沉迷于分析神秘的颗粒状照片。牛津大学的研究人员指出，这项研究取得了成功，并于2007年推出了Galaxy Zoo，该研究要求参与者将星系的图像分类为螺旋形，椭圆形或合并形。该项目的数十万在线参与者继续对超过一百万个星系进行分类，并生成数十篇研究论文中使用的数据。银河动物园始于由类似结构的项目组成的整个生态系统，被称为Zooniverse。

2007年，康奈尔大学鸟类学实验室获得了美国国家科学基金会（NSF）的资助，举行了一次会议，以开发公民科学工具包，这是一系列数字资源和工具，公民科学家可以使用它们来启动自己的项目并与同样感兴趣的人建立联系人。那一年，NSF还帮助建立了CAISE。2012年8月，美国生态学会召开了第一次有关公民科学的会议。

智能手机的出现使用户能够部署1996年开发的技术来跟踪南非的犀牛，并实时监控从蟾蜍到鲸鱼的所有事物。该免费软件Cyber​​Tracker也可以开发用于其他目的：它也已用于跟踪犯罪事件。

一个简短的历史。

公民科学不是一个新现象。直到19世纪下半叶，科学在很大程度上一直是对职业的追求，或者具有纯粹的实际目的，例如监视收获时间。业余自然爱好者收集的数据和标本对瑞典植物学家Carolus Linnaeus和英国自然学家Charles Darwin都是无价之宝，他们本人是自学成才的科学家，他们培育了庞大的非专业人员网络，他们会随身携带用于研究的材料。

一些数据集的使用时间跨度很长，但仍然保持着相关性。日本宫廷日记早在11世纪就记录了樱花盛开的时间，因此可以结合现代数据进行分析，以确定气候变化的模式及其后果。即使是较小的数据集，例如美国自然学家亨利·大卫·梭罗（Henry David Thoreau）在马萨诸塞州康科德市保存的发芽和开花时间记录（1851-58），也已与其他记录一起进行了修补，以创建随时间变化的推断。一项成立于1881年的鸟类迁徙监测计划在四年后被美国农业部采用，并一直持续运行到1970年。北美数千个鸟类物候计划的记录正由志愿者进行数字化和转录。 。

尽管在19世纪后期，大学对科学课程的资助增加导致科学的专业化和形式化，但公民科学从未真正消失过。资金仍然有限，外行的捐款价值弥补了空白。例如，1900年发起的“圣诞节鸟伯爵”活动产生的劳动力很难与任何鸟类学家的实地研究预算相提并论。

发现与前景。

由于严格的财政限制，需要发明低成本和无成本的研究模型，因此，以人群为源的科学正在蓬勃发展，而且，与外界联系越来越紧密的外行人越来越意识到，他们有时会通过发送自己的意见而毫不费力地为更大的福祉做出贡献的能力甚至只是在智能手机上安装应用程序。随着人们开始以对他们的感知方式以及与环境互动的方式产生实际影响的方式使用小工具，技术的确确实变得越来越有机化。尽管有些人担心社会已经在数字世界中迷失了，但事实仍然是，数字技术允许用户通过有意义的方式共享现实，从而增强对现实的认识并扩大常识。

2013年1月，一个14岁的乌克兰男孩在加拿大海洋网的实时饲料上观察海底镜头，观察到一只海象吞食了海豚，海豚在海面以下894 m（2,933 ft）处。2013年2月，“大后院鸟类计数”组织了第一次全球活动，据报道，每个大陆都有数千只鸟类被目击。2013年6月，有12位公民科学倡导者被授予白宫“变革倡导者”计划的一部分。

2014年7月，由于推进系统故障，一群公民科学家企图指挥一架停产的NASA卫星并将其移入地球轨道的努力最终失败了。但是，该项目吸引了大量的众筹资金，预示着专业科学家与公民同行之间合作的新时代。今年早些时候，北卡罗莱纳州立大学的一位科学家成功复制了一位公民科学家设计的实验，以测试入侵性fish鱼的耐盐性。那个公民科学家是六年级的。