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美国科研界正悄然发生新的变化,越来越多的业余科学爱好者——“公民科学家”正深度参与到主流科研活动中。他们出人出力又出钱,帮着科学家干了“苦活累活”,一些研究有望为人类发展作出贡献,同时还能提高公众对科学的兴趣。

规模日益扩大

有专家认为,公民科学是未来的浪潮,我们正处在一个大数据时代,仅靠专业研究者无法获取研究所需的所有数据。

英国剑桥大学今年发表在美国《公共科学图书馆·综合》上的一项研究显示,在线数据库、数字相机和智能手机的普及让公民科学项目日益火热。20世纪70年代前,只有20个有关生态环境的公民科学项目；到2014年年底,这一数量达到509个,其中77%与生物多样性有关。

过去22年间,全世界54个国家和地区的生态旅行者拍摄了6000头鲸鲨的近3万张图片,使海洋生物研究人员得以确认了20个鲸鲨聚集点,比以前知道的多了7个。美国佐治亚水族馆的布拉德·诺曼说,这些信息增加了研究人员对鲸鲨数量、活动范围和栖息地忠诚度的了解,对确定保护区至关重要。

不久前,美国阿默斯特马萨诸塞大学计算机系助理教授丹尼尔·谢尔顿获得美国国家科学基金会55万美元资助,他要设计一种新算法,帮助专业人员研究业余科学爱好者提供的大量候鸟迁徙数据。谢尔顿说:“传统上,我们每年只能做一两次调查,难以对春秋两季的候鸟迁徙建模,可如今世界各地的人每天都在提供数据。”

上个月末,美国航天局决定在未来3年向一个公民科学项目投资160万美元,招募更多志愿者测量大气中细颗粒物数据,以弥补卫星观测“重宏观、轻微观”的弊病。

水平“不业余”

美国犹他大学生物学博士研究生约书亚·霍恩斯研究了某鸟类公众科学网站上超过1100万条数据,发现业余鸟类爱好者发现的鸟类数量与政府调查结果相差在0.4%以内。加利福尼亚大学伯克利分校环境科学系的马泰奥·伽贝洛托分析了一个大型公民科学项目收集的数据后说,受过训练的志愿者可以像专业人士一样工作。

美国卡弗里基金会“空间扭曲”项目让志愿者与计算机“比赛”,查找43万张深空影像中的“引力透镜”现象,计算机迄今找到了大约500个,而志愿者找到了计算机没有找到的另外29个。

除了关心身边事物,“公民科学家”的“触角”还延伸到广袤的宇宙。2017年,耶鲁大学主持的“行星猎手”公民科学计划参与者、就业咨询师托马斯·雅各布首次通过“凌日法”,即行星经过恒星时恒星暂时变暗的现象,发现一颗彗星围绕着一颗遥远的恒星旋转。

为了兴趣“倒贴钱”

许多“公民科学家”不仅无偿贡献出自己的时间、精力,而且往往自掏腰包参与研究项目。

2012年,加利福尼亚大学圣迭戈分校启动了“美国肠道计划”,并在今年5月发布了主要成果。超过1万名志愿者参与了该项目,他们每人拿出99美元购买用来收集粪便与口腔、皮肤组织的设备,并将采集的样本寄回。研究人员称,项目的成功证实了通过公民科学这种模式发动民众参与研究的意义。

科研不再“高不可攀”

公民科学项目帮着科学家干了“苦活累活”,这些研究有望为人类发展作出贡献,同时对公众而言,也不乏教育意义。

美国芝加哥菲尔德自然史博物馆通过网站招募了超过1万名普通公民,让他们通过观察大量苔藓类植物的照片,分析植物叶子的形状,这可以帮助科学家研究植物如何对气候变化作出反应。项目负责人孔拉特说,这一项目打破了障碍,表明所有人都可以对科学有所贡献,尤其能让学生和年轻人对科学产生兴趣。