世界“公民科学家”的起源与发展

李大光

公众參与科学已经由上个世纪中叶的概念讨论形成了成熟的实际科学活动。公民科学（citizenscience）也被称为社区科学、群体科学、众包科学，或者业余（或非专业）科学家进行的科学研究。公民科学有时被描述为“公众参与科学研究”、参与式监测和参与行动研究。

“公民科学家”这个术语有多个起源，也有不同的概念。1979年10月，《新科学家》杂志刊登了l篇关于公民科学家的文章，这是该词第1次在世界著名科普杂志上使用。此后不久，公民科学家和公民科学的研究进入了学术领域。科学社会学家缪克·哈克莱（Muki Haklay）在他的论文中引用了威尔逊中心的政策报告，题为《公民科学与政策：欧洲的观点》 （Citizen Science and Policy：A EuropeanPerspective）。学者们将威尔逊中心的报告中“科学的新参与形式”确定为公民科学。1989年1月的《麻省理工学院技术评论》杂志上第1次使用了R.克逊（R.Kerson）的公民科学一词。在实践研究中第1次使用这个词的例子也是在1989年，当时美国225名志愿者收集雨水样本，以帮助奥杜邦学会提高公众酸雨意识的活动。这些志愿者收集样本，检查酸度，并反馈给组织，然后这些信息被用来展示这一现象的全部范围。

在20世纪90年代中期，美国的里克·邦尼（Rick Bonney）和英国的阿兰·欧文（Alan Irwin）首次独立定义了公民科学家。英国社会学家阿兰·欧文将公民科学家定义为“科学公民的概念产生于向公众开放科学和科学政策过程的必要性”，试图重拾公民与科学之间关系的2个维度：科学应响应公民的关切和需求;公民本身可以产生可靠的科学知识。美国鸟类学家里克·邦尼在关注公民参与科学时并不知道欧文的工作，他把公民科学家定义为非科学家，比如业余观鸟者自愿贡献科学数据的活动。这说明在科学研究中，公民的作用比欧文的概念更有限。

2013年，欧盟委员会的数字科学部门和社会组织发布了一份“关于公民科学的绿皮书”。欧盟的报告包括了对公民科学的定义： “公众参与科学研究活动，无论是他们的智力努力还是关于环境的知识，还是他们使用的工具和资源，当公民积极地为科学作出贡献的时候，都应该被称为公民科学。”这些参与科学的公民，为研究人员提供实验数据和设施，提出他们自己的新问题，共同创造一种新的科学文化。在参与的过程中，志愿者们获得了新的学习和技能，对科学工作有了更深刻的理解。由于这一开放形式的拓展、网络化的出现及跨学科的探索活动，科学、社会与政策的相互作用得到了改善，导致了基于证据和知情决策的更民主的研究形式的出现。

公民科学可以由个人、团队或志愿者网络完成。公民科学家经常与专业科学家合作以达成共同的目标。大型志愿者网络使得一般需要科学家花费或耗时很大才能完成的任务，通过公民参与的方式就可以轻易完成。另外，许多公民科学项目可以为教育和推广某一个科学教育目标服务。这些项目可能是为正式的课堂环境或像博物馆这样的非正式教育环境而设计的。

2014年6月， 《牛津英语词典》收纳了公民科学和公民科学家这2个术语。公民科学被定义为“经常与专业科学家和科学机构合作或获得指导的普通大众的科学工作”。公民科学家的定义是：①从事科学家的工作，其特点是有责任感地为更广泛的社会的最大利益服务;②从事科学工作的普通公众成员，经常与专业科学家和科学机构合作并获得指导的业余科学家。

公民科学在过去的40年里不断发展。最近的项目更加强调科学合理的实践和可评估的公共教育目标。现代公民科学活动与其历史形式已经有所不同，主要是公众参与的科学研究收获，以及随后可以拓展的规模。技术被认为是最近公民科学活动激增的主要驱动力之一。

2015年3月，美国科学技术政策办公室发布了l份题为《通过公民科学和众包授权给学生和其他人的方式》（Empowering Students and Others through CitizenScience and Crowdsourcing）的实况报道。文章指出：“公民科学和众包项目是为学生提供在科学、技术、工程和数学（STEM）方面具有出类拔萃的技能的强大工具。”例如，公民科学的志愿者获得了实践科学的经验，在许多情况下，他们把学习放在了传统的课堂之外。作为第5届白宫科学博览会的一部分，奥巴马政府和一个更广泛的公司、非营利组织和其他团体宣布了新的举措，其中有一节关于“白宫花园里安装雨量计”，通过公民科学和众筹项目，增加更多学生和公众参与科学进程的能力。

2016年5月，公民科学协会与Ubiquity出版社共同发起了一个新的开放获取期刊，名为《公民科学：理论与实践》（CS：T&P）。社论文章《公民科学的理论与实践：启动一个新期刊》中提到： “《CS：T&P》为提高公民科学努力的质量和影响提供了空间，深入探索公民科学概念的各种形式和跨学科。通过对各种公民科学活动的研究、批判和分享发现，我们可以挖掘公民科学的基础和假设，并批判性地分析其实践和结果。这种探索可以检验公民科学的方法、收益、成本、影响和挑战，并有助于我们更好地理解公民科学在环境科学、公共卫生、物理、生物化学、社区发展、社会正义、民主等方面所发挥的作用。”

近些年，公民科学家的活动已经发展到一个新阶段。在NASA探索无尽空间的努力中，天文学家们意识到有太多的数据仅仅依靠科学家的力量无法完成。2009年，由于开普勒太空望远镜所执行的计划产生了大量的数据，对于单个科学家，甚至是NASA的科学家团队来说，没有任何有效的方法对数据进行全部处理和分析，所以NASA决定公开这些数据，这样世界各地的公民科学家就能进行挖掘。这种做法后来被多次证明是正确的、有效的。2017年4月，在世界各地的公民科学家的帮助下，天文学家们发现了1个4颗行星围绕1颗遥远恒星运行的家族，被称为K2-138。根据美国加州理工学院的一份声明，K2-138是利用K2任务的数据发现的，该任务利用开普勒太空望远镜在3年内观测了约28万颗恒星。为了更快地对K2数据进行排序，美国加州大学圣克鲁斯分校的天文学家伊恩·克罗斯菲尔德（Ian Crossfield）和加州理工学院杰西·克里斯蒂安森（Jessie Christiansen）在众包研究在线平台Zooniverse上发布了公民科学家“系外行星探险”项目。2018年，一群探索开普勒望远镜收集到的数据的公民科学家有了新发现，甚至连美国国家航空航天局都没有独自发现：K2-138存在第5颗行星。一位艺术家展示了包含至少5颗行星围绕其母星运转的K2-138系统。

2018年底，澳大利亚昆士兰科技大学的研究人员指导的一个新项目呼吁公民科学家帮助专家收集和分类数据，以便更好地监测大堡礁。“虚拟珊瑚礁潜水员项目” （The Virtual Reef Diverproject）是在原有传统计划中扩大计划的第2阶段，该计划收集的数据比研究人员单独能收集的要多。该项目的第1阶段是邀请人们登录并查看照片，寻找珊瑚、藻类和鱼类等重要特征;第2阶段要求访问大堡礁的人拍下珊瑚礁的照片并上传到虚拟珊瑚礁网站，将其添加到数据库中。通过与公众合作收集和分析数据，研究人员可以更好地了解348 700平方千米珊瑚礁的健康状况。目前，该活动已经成为澳大利亚“国家科学周”的重要活动之一。

现在，公民科学家活动已经遍及欧美各国，相关组织机构已经多达1100多个。在这些活动中，科学、技术、工程和数学从课堂教育进入科学活动带动的田野科学教育，与此同时，部分优秀的公民科学家进入了科学家的实验室，协助科学家们进行实验和数据分析。公民科学活动成为了科学社会化的重要组成部分。