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

規(guī)模日益擴大

有專家認為,公民科學是未來的浪潮,我們正處在一個大數(shù)據(jù)時代,僅靠專業(yè)研究者無法獲取研究所需的所有數(shù)據(jù)。

英國劍橋大學今年發(fā)表在美國《公共科學圖書館·綜合》上的一項研究顯示,在線數(shù)據(jù)庫、數(shù)字相機和智能手機的普及讓公民科學項目日益火熱。20世紀70年代前,只有20個有關生態(tài)環(huán)境的公民科學項目；到2014年年底,這一數(shù)量達到509個,其中77%與生物多樣性有關。

過去22年間,全世界54個國家和地區(qū)的生態(tài)旅行者拍攝了6000頭鯨鯊的近3萬張圖片,使海洋生物研究人員得以確認了20個鯨鯊聚集點,比以前知道的多了7個。美國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鯨鯊數(shù)量、活動范圍和棲息地忠誠度的了解,對確定保護區(qū)至關重要。

不久前,美國阿默斯特馬薩諸塞大學計算機系助理教授丹尼爾·謝爾頓獲得美國國家科學基金會55萬美元資助,他要設計一種新算法,幫助專業(yè)人員研究業(yè)余科學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)。”

上個月末,美國航天局決定在未來3年向一個公民科學項目投資160萬美元,招募更多志愿者測量大氣中細顆粒物數(shù)據(jù),以彌補衛(wèi)星觀測“重宏觀、輕微觀”的弊病。

水平“不業(yè)余”

美國猶他大學生物學博士研究生約書亞·霍恩斯研究了某鳥類公眾科學網(wǎng)站上超過1100萬條數(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)查結果相差在0.4%以內(nèi)。加利福尼亞大學伯克利分校環(huán)境科學系的馬泰奧·伽貝洛托分析了一個大型公民科學項目收集的數(shù)據(jù)后說,受過訓練的志愿者可以像專業(yè)人士一樣工作。

美國卡弗里基金會“空間扭曲”項目讓志愿者與計算機“比賽”,查找43萬張深空影像中的“引力透鏡”現(xiàn)象,計算機迄今找到了大約500個,而志愿者找到了計算機沒有找到的另外29個。

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

為了興趣“倒貼錢”

許多“公民科學家”不僅無償貢獻出自己的時間、精力,而且往往自掏腰包參與研究項目。

2012年,加利福尼亞大學圣迭戈分校啟動了“美國腸道計劃”,并在今年5月發(fā)布了主要成果。超過1萬名志愿者參與了該項目,他們每人拿出99美元購買用來收集糞便與口腔、皮膚組織的設備,并將采集的樣本寄回。研究人員稱,項目的成功證實了通過公民科學這種模式發(fā)動民眾參與研究的意義。

科研不再“高不可攀”

公民科學項目幫著科學家干了“苦活累活”,這些研究有望為人類發(fā)展作出貢獻,同時對公眾而言,也不乏教育意義。

美國芝加哥菲爾德自然史博物館通過網(wǎng)站招募了超過1萬名普通公民,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,這可以幫助科學家研究植物如何對氣候變化作出反應。項目負責人孔拉特說,這一項目打破了障礙,表明所有人都可以對科學有所貢獻,尤其能讓學生和年輕人對科學產(chǎn)生興趣。