黄河流域生态保护与修复的“公民科学”机制研究

［内容提要］“公民科学”是公众自愿参与到开放合作型科学研究中，以实现研究目的和解决实际问题的一种形式。日益活跃的公民科学实践表明公众可以在黄河流域生态保护与修复中做出重要贡献。文章剖析了公民科学的理论基础与核心价值，通过借鉴美国环境公民科学的理念与实践经验，探索我国黄河流域生态保护与修复领域公民科学的中国模式与行动框架。搭建组织实施体系，明确参与主体、明晰参与内容，构建公民科学运行模式；搭建“三有”引导体系，引导公众有利参与、有序参与和有效参与；搭建技术保障体系，加强信息技术保障、建设公民科学在线平台和共享数据库。三个体系有机配合、统筹把握，形成完整的公民科学行动框架，为黄河流域生态保护与修复贡献公众力量。

［关键词］公民科学；黄河流域；生态保护与修复；公众参与

［中图分类号］X171.4；TV882.1［文献标识码］A［文章编号］1008-8091（2024）02-0054-06

【收稿日期】2023-07-07

【基金项目】国家重点研发计划资助项目（2021YFD1900700）；2022年度陕西生态空间治理重点课题研究项目“黄土高原农业生态科技的‘公民科学’机制研究”（2022HZ1832）、“乡村振兴视域下陕西秦巴山片区社区林业发展机制研究”（2022HZ1743）。

【作者单位】1.西北农林科技大学人文社会发展学院，陕西 杨凌，712100；2.陕西省林业科学院，陕西 西安，710082

【作者简介】崔彩贤（1971-），女，西北农林科技大学人文社会发展学院教授，博士，研究方向：环境与资源保护法学、社会学；吴普侠（1972-），女，陕西省林业科学院高级工程师，研究方向：林权制度改革、生态修复与林业产业，本文通讯作者。

一、问题提出与文献回顾

黄河流域生态保护和高质量发展是事关中华民族伟大复兴的千秋大计[1]。近年来，国家不断加大对黄河流域的生态保护力度，制定《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》并出台《中华人民共和国黄河保护法》，划定生态保护红线、实施禁渔期等措施，黄河流域生态环境质量得到不断改善。但是，黄河流域水土流失、沙漠化、水资源短缺、下游洪水威胁等诸多生态和水文水资源难题依旧存在，其治理具有严峻性和复杂性。传统的治理模式往往以“末端反应机制”为主导[2]，强调由政府对环境污染结果进行事后规制，忽视与公众的互动和引导，造成环境治理效能低下。

“公民科学”，是指公众自愿参与到开放合作型科学研究中，以实现研究目的和解决实际问题的一种形式[3，4]。传统公众参与多数以公益组织为单位，“公民科学”将黄河流域治理的主体延伸至个人，依托互联网技术赋权每位普通公民，使其可以参与到黄河流域生态环境监测、保护的研究与治理实践中，实现有利、有序、有效的公民参与。“十四五”规划提出要健全现代环境治理体系，引导社会组织和公众共同参与环境治理，推动大数据、云计算等技术在环境治理领域的使用[5]。相比传统的生态研究和治理，公民科学为获取黄河流域生态环境质量信息、促进流域生态保护与修复以及提升公众生态环境保护意识等提供了新的思路与路径。

“公民科学”的概念最早在1995年由英国著名科学社会学家Alan Irwin在《公民科学》（Citizen Science） 一书中正式提出[6]。但其实践渊源最早可以追溯到19世纪末科学职业化以前，爱好博物学的业余专家通过招募普通公民来观察自然并获取数据。进入20世纪之后，以鸟类学、生态学、地理学、环境学、公共健康等领域为代表的自然科学研究领域出现了一批规模大且持久的公民科学项目。例如1962年，英国鸟类学信托基金会（British Trust for Ornithology， BTO）启动了常见鸟类调查（Common Birds Census）[7]，通过公众的力量监测鸟类的种类与数量以反映环境质量变化。

欧美国家的公民科学项目起源早、发展成熟，目前在生态保护、生态学与公共健康等领域已经形成了较为完善的项目模式，并拥有众多协作平台及配套的法律规范。Shirk等人对公民科学的类型及特征进行归纳总结，根据公众参与程度，将公众科学的模式分为契约型（contractual）、贡献型（contributory）、合作型（collaborative）、共同创新型（co-created）与学院型（collegial）[8]。契约型由公众发现问题后邀请科研工作者主导项目并报告结果；贡献型通常由科研工作者主导设计并由公众成员贡献数据；合作型通常由科研工作者主导，公众成员参与到项目设计、数据分析和结果传播中；共同创新型由科研工作者主导并邀请特定公众成员参与到全部研究过程中；学院型是指未获认证的个人（业余科学家）独立从事研究并期待专业研究机构和专家不同程度的承认。无论何种模式，公民科学的核心要素包括公众、科研机构、政府部门、平台与技术，其中平台包括公民科学实践平台与信息综合共享平台，技术包含互联网技术与基本的数据搜集与监测技术，例如放大镜、低成本传感器空气污染监测仪（CanAirIO）等。

黄河流域生态保护与修复实践中，公民科学依托信息技术，可以瓦解环境治理领域的信息鸿沟，通过加强公众与政府、专家学者的互动对话，提升公众搜集、解释和交换环境数据的能力，从而简化公众参与环境治理的程序，降低参与门槛，提高环境治理的效能[2]。厦门“PX项目”选址事件即是一种自发的、事后的公民科学项目。当前我国出现了中国自然标本馆、永续全球环境研究所（GEI）、无境深蓝等多个公民科学平台和组织（表1）。但多数项目仍处于早期发展阶段，且发起的机构多为非政府组织（NGO），缺乏统一的协作平台和政府引导，也没有形成成熟的项目运作模式与行动框架。因此，黄河流域生态保护与修复实践中，如何构建公民科学项目的行动框架、推动公民科学机制的有效运行至关重要。

二、公民科学的理论基础与核心价值

（一）公民科学的理论基础

1.公民环境权理论

环境权是全体社会成员可享有的在健康、安全和舒适的环境中生活和工作的权利[9]。它是20世纪60年代后期全球环境危机和环境保护运动的产物。在环境危机中，人民的环境权利觉醒，意识到人人享有享受清洁健康和充裕环境资源的权利。《斯德哥尔摩人类环境宣言》《环境保护和可持续发展的法律原则》《里约宣言》及多个国家的法律中规定了环境权。我国在《中华人民共和国宪法》中虽未明确规定“环境权”，但通过该法第2条、第33条等条款对环境权利（群）予以保护[10]。公民环境权包含实体和程序两方面，公民享有享受清洁健康的环境质量的权利，同时有权参与到环境治理和决策中。实体性权利衍生于生存权，即清洁空气权、清洁水权和安静权等。程序性权利的核心要义是公众参与环境保护、参与国家环境决策，具体包含环境知情权、表达权、监督权、决策参与权与诉讼参与权等[11]。公民环境权理论为公众追求高质量环境、参与环境治理与决策提供了理论支撑。

2.专长规范理论

柯林斯（Harry Collins）提出专长规范理论，认为知识生产主体的合法性不是来自官方的授权与认证，而是“专长”，专家由于掌握了专业性和真理性赢得公众的信任，同样地，公众可以基于经验专长成为“外行专家（lay experts）”或者“基于经验的专家（experience－ based experts）”[12]。在黄河流域生态保护与修复活动中，专家学者的原理性研究、技术性创新以及决策者的政策制定，会受到不确定性、价值争议和决策急迫性[13]等复杂因素影响，权威专家的真理性专长无法抵消不确定性带来的风险，且难以解决价值层面的冲突[14]。为此，需要将公众的经验性智慧与价值主张纳入到知识生产活动中，构建公众与科学研究者、政策制定者公开对话的机制，提升研究与决策的质量。

（二）公民科学的核心价值

1.弥补黄河流域治理中“市场失灵”和“政府失灵”的缺陷

河流作为公共资源，具有消费的非排他性和非竞争性。市场主体以经济利益为目标，市场机制调节易造成“公地悲剧”，出现“政府失灵”。政府干预可以抑制“市场失灵”，但同时存在行政效率低下、治理成本高昂等负外部效应。公民科学的本质是公众参与，公众作为第三方力量与政府、市场共同参与到黄河流域生态保护与修复中，可以降低流域治理成本，监督防范公权力滥用，弥补“市场失灵”与“政府失灵”的缺陷。

2.丰富公众参与的渠道与形式

我国的公众参与制度在理论层面相对完善，但参与渠道单一，主要为听证会、公民投票、公民问卷、公民论坛、咨询顾问委员会咨询意见等[15]，多限于政策咨询且实际效果有限，难以实现公众的众多环境诉求[16]。《环境保护公众参与办法》虽赋予公众环境参与的权利、规定了参与的形式，但尚未建立起良好的信息传输机制，缺乏公众意见反馈的多元渠道和机制依托[17]。公民科学依托互联网信息技术，创建多种类型的实践平台，开展种类丰富的生态保护与修复活动，公民参与和意见反馈的途径与渠道大大增加。同时，公民科学项目识别环境问题和结果后，公众与政府决策部门互动对话，共同参与制定环境治理政策，推动科学、民主决策。

3.促进黄河流域生态保护与修复

黄河流域面积广，流域内生态环境状况复杂[18]，局部生态问题的发现、生态监测等如果仅依赖科研工作者的力量效率低下、成本高昂。公民参与到问题发现与海量数据的搜集、整理和分析中，是一个有效的补充。同时，普通公众具有经验性知识，专家学者具有权威性知识，公民科学可以搭建普通公众与专家的对话与互动平台，一方面有助于公民科学项目取得科学结论，另一方面推动政府制定并出台相应的政策与治理举措。切实提升公众在黄河流域生态治理中的获得感、幸福感和安全感。

三、美国环境公民科学的理念与实践经验

美国环境公民科学起步早，发展成熟，政府的配套支持与建设完备。2015年9月30日，美国白宫科技政策办公室发布《通过公众科学和众包解决社会和科学议题》（Addressing Societal and Scientific Issues through Citizen Science and Crowd-sourcing）备忘录[19]，并建立citizenscience.org官方网站。2021年1月中旬，美国国家海洋与大气管理局发布《公民科学战略》（Citizen Science Strategy）报告，并提出了社区协作观测雨、冰雹和雪（CoCoRaHS）等6个实践项目。在政策推动和联邦机构的参与支持下，美国环境公民科学项目数量众多，参与群体广泛，覆盖地区不断扩大，影响深远。

保障公众的环境参与权是美国环境公民科学的本质理念。公众参与的理念推动美国环境公民科学项目的发展，后者反过来推动公众参与理念的革新。公民参与环境保护是美国公民的宪法性权利，“公众有权参与环境决策、申请修改或调整环境行政法规或环境标准、参加听证、申请司法审查以及依法提起公民诉讼等。”[20]一方面，美国公众对于环境保护具有高涨的参与热情，推动了环境公民科学项目蓬勃发展。另一方面，环境公民科学通过信息技术为公众提供了便捷、简单的参与渠道，拓展了公众参与的范围，保障公众的环境监督权和参与权。同时，公众对环境问题、风险等认识逐步深入并能够自主衡量重要程度，为环境问题提供科学、民主化的解决方案，深化公众参与理念。可见，美国在治理理念上实现了逻辑转换，对于事关公民切身利益的环境治理问题，不是由政府“一肩挑”，而是运用公民科学实现公众参与，发挥公众的智慧与力量。

美国的环境公民科学在社会和政府两个层面积极探索形成了先进的实践经验。在社会层面上，美国建立以协会为载体的公民科学实践平台，例如公民科学协会 （The Citizen Science Associ ation-CSA） 和在线公民科学中心（SciStarter）等。平台在公民科学运行过程中发挥了重要价值功能。一是，以实践平台为核心，明确、调整环境公民科学项目的目标和计划。二是，建立综合信息平台，汇集所开展的环境公民科学项目数据，提供低成本的观测工具，例如放大镜、低成本传感器空气污染监测仪 （CanAirIO）等。三是，建立科研成果展示平台，并定期举办学术论坛，实现同行间、专家与公众之间互动交流。在政府层面上，国家对公民科学进行统一立法，强化法律监管。制定《众包与公民科学法》，建立以立法为主体的公民科学监督体系。同时，在政府决策中加强公众参与，公众由被动参与转变为主动参与，鼓励并支持公众通过用公民科学取得科学结论并督促政府制定出台相应的政策与举措。

四、黄河流域生态保护与修复的公民科学行动框架

公民科学是一个动态、系统性工程。在借鉴美国先进经验的基础上，立足我国黄河流域生态现状及我国公民参与的特点，从组织实施体系、引导体系和技术保障体系三个方面构建黄河流域生态保护与修复的公民科学行动框架。各体系统筹把握才能有效实现公民参与，推动黄河流域生态保护与修复。

（一）组织实施体系

1.明确参与主体

公民科学机制中，普通公众是参与到黄河流域生态保护修复的科学研究与治理实践的具体行动者和承担者。从参与动机来看，普通公众可分为两大类，一是主观层面上具有诉求表达意愿的主体，即对黄河流域生态保护与修复感兴趣的公民；二是客观层面上基于利益考虑需要参与的主体，即黄河流域生态保护与修复最直接的利益相关者。对主客观意愿层面的公众主体筛选、整合，可将参与主体类型归纳为五种：黄河流域沿岸居民、企业、非政府组织、普通公民、媒体。不同主体在黄河流域保护中有不同的角色定位与诉求，从经济利益和社会生态效益两方面来看，沿岸居民、企业以切身经济利益为首要诉求；非政府组织、普通公民和媒体更多基于利他心理参与，追求的是社会效益。但经济利益和社会生态效益并非彼此完全独立，沿岸居民为自身利益的“小我”行动客观上能够实现利他的社会效益与生态效益。因此，要重视并调节不同主体类型间的诉求，推动黄河流域公民科学机制的良性循环。

2.明晰参与基本内容

公民科学项目在发展之初主要被用于海量数据的监测与收集，因而被广泛适用于生物多样性保护、生态环境保护领域。随着实践与研究的深入，扩展参与的范围越发成为共识，调研、准备、策划、决策、具体实施、成果评审、反馈、传播等一系列环节公民均可参与。在黄河流域生态保护修复中，公民参与的基本内容至少包含两方面。一是参与专家学者对黄河流域生态保护修复的科学研究活动。《中华人民共和国黄河保护法》第十六条规定了国家鼓励、支持开展黄河流域生态保护与修复等方面的重大科技问题研究，加强协同创新，提升科技创新能力。公众能够依托互联网及简单、低成本的监测工具从事数据搜集与生态环境质量监测任务。二是参与黄河流域生态保护修复的决策与监督活动。不同主体的知识结构与能力存在差异，在分解降低任务难度、操作复杂度的基础上，提前收集参与主体的知识结构、能力与意愿，并根据其主体特点灵活、适当匹配任务类型。

3.构建公民科学运行模式

在公民科学的五种模式中，贡献型、合作型和共同创新型与我国多数公众的科学素养与参与能力相匹配。从中凝练出核心要素与基本环节，可以大致将公民科学划分为前期投入、中期行动与后期产出三个阶段。第一阶段，前期投入阶段。包括：（1）搭建公民科学实践与信息共享平台。（2）准备基本数据搜集与监测工具。（3）对公民进行基本培训，让公众掌握一定的环境知识和参与能力，厚植公民对黄河流域的保护意识与风险意识。第二阶段，中期行动阶段。包括：（1）发现问题。公众可悉心观察所在小流域生态环境状况等，识别潜在或者已有的流域环境问题，提出科学质疑并及时反馈。（2）设计并完善计划。针对需要研究的科学问题或需要解决的治理问题设计并创建计划。这一行动的主体在不同模式的公民科学项目中存在差异，贡献型中多是科研机构或者政府设计，合作型和共同创新型则除科研机构（或政府）外，公民也会参与其中。（3）数据搜集与整合分析。公众运用基本的搜集与监测工具完成数据搜集，还可以根据发布者的要求进行基础的整合与分析。第三阶段，后期产出阶段。包括：（1）得出科学结论。（2）制定相应政策与治理举措。鼓励和支持公民依托公民科学的结论深度参与到政策制定与决策中。

公民科学实践项目并不必然包含上述全部阶段与内容，例如，浙江省利用信息技术开发建立“绿水币”护水应用程序，让公众参与到“问题发现”环节，亦是我国公民科学项目一次有益的尝试。“绿水币”制度将河长制与公民参与相结合，提出“群众当河长并制定生态绿币激励机制”。运作模式上，采用“平台注册—问题发现—积分奖励—问题整改”的模式，将“问题发现”职责共享给每位居民，基层河长实现由“发现问题”到着重“解决问题”的职能转变，形成了“政府－公众－企业”治水大联盟[21]。

（二）“三有”引导体系

1.引导公众有利参与

“利”即利益，既要搭建黄河流域生态治理的公共利益链条，聚拢公众需求；又要构建公众参与的激励机制，推动公民由被动参与转化为主动参与。

搭建黄河流域生态治理的公共利益链条是凝聚共识、主动参与的重要前提。公众个体的行动受到经济利益、社会效益和生态效益等综合影响，生态效益符合公众对“获得感、幸福感和安全感”的价值追求，但如果无法与经济利益、社会利益相联系则距离公众较远，难以凝聚社会共识、激发主动参与行为。为此，需要在黄河流域生态保护与修复中搭建个体利益、群体利益和公共利益的连接转化机制[22]，引导公众将个体利益与群体利益、公共利益相对接；同时，搭建经济利益、生态效益和社会效益的转化机制，通过社会和市场机制，让生态行为创造社会效益和经济价值。例如“蚂蚁森林”通过绿色出行积攒“绿色能量”为生态脆弱地区捐赠并栽种树木并蔚然成风，又如碳排放权交易实现经济价值。

构建公众参与的激励机制。运用“激励－保健”理论，引导公众参与到公民科学项目中，一方面需要采取“成本－效益”模式的物质奖励作为保健因子，另一方面也需要采取“需要－动机”模式的精神激励作为激励因子，在两方面的作用下唤醒公众的参与意识、主人翁意识、绿色意识和科学意识，推动公众积极主动参与到黄河流域生态保护修复的科学研究和治理实践中，避免事不关己的旁观和“搭便车”行为。例如，浙江省“绿水币”模式利用波特－劳勒综合激励模型，公民通过平台注册、抢单巡河等行为获得积分、兑换绿币、获取物质奖励，也可通过绿水币实现信用贷款；同时，采用英雄榜排名等从精神层面给予参与者荣誉感。

2.引导公众有序参与

“序”即程序约束，实现有序参与要求具备公平公正公开的参与程序和监督程序。我国已经建立起相对完善的公众参与制度。《黄河保护法》第十九条规定：“国家鼓励、支持单位和个人参与黄河流域生态保护和高质量发展相关活动。”但对公众而言参与渠道与方式单一且不清晰，部分地区存在流于形式的工具主义。程序正义是对环境实体正义的保障，公民科学机制应当有公正、透明的程序规范，实现从工具性逻辑到实质性和有效性逻辑的转换[23]。为此，需要从信息公开到利益表达、从参与议程到吸纳反馈等方面增强操作性和规范性。同时，制定公民科学机制各个环节的程序规范，打通公民参与的“任督二脉”，实现水到渠成的参与。“绿水币”制度从平台注册到“抢单巡河”再到“绿币兑换”等一系列环节衔接紧密、透明规范，值得借鉴。

3.引导公众有效参与

“效”即效益和效率。公民科学不应仅成为形式上民主协商的产物，更应当从实质性目的逻辑出发，使公众通过行为互相影响并实质参与到黄河流域治理中，使公众的经验性知识在流域保护的公共政策制定过程中发挥实质性作用。宏观层面上，完善政府与企业信息公开制度、信息共享制度，保障公众的环境知情权，切实落实环境参与权。中观层面上，在公民科学项目设计方面，明确阶段的环境治理目标与时间节点，科学、合理分解任务，降低参与的难度与门槛，增强操作性和趣味性。微观层面上，加强对公众参与能力的培训，提高参与的质量和效率，同时重视公众经验性知识的吸收与政策转化。

（三）技术保障体系

1.建设公民科学在线平台

我国已经有部分公民科学组织与实践平台，但其所开展的公民科学项目与影响力有限。充分发挥我国互联网技术优势，加强信息技术保障，打造高质量的公民科学协会与在线平台，为不同类型的公民科学项目提供培训和指引以及低成本的工具。同时，开发并扩展生态保护与修复的应用程序，开发拓展智能手机水质检测仪、物种鉴定仪等功能，降低公众参与的成本与门槛，加大公众参与的力度。

2.建设公民科学共享数据库

黄河流域生态保护与修复是一项系统性工程，涉及流域内省际的协作配合。公民科学项目突破省际边界，可以调动全流域内公众参与的积极性，所获取的数据也应当公开、共享。建设公民科学共享数据库，既要保障公众的数据安全、隐私安全，又要推动数据公开、透明，实现信息共享。

黄河流域生态保护和高质量发展是重大国家战略，其中生态保护与修复任务依旧艰巨。借鉴美国环境公民科学的成功经验，探索我国黄河流域生态保护与修复领域公民科学的中国模式与行动框架，实现公众有利、有序、有效参与，是推动黄河生态保护与修复技术创新、完善政策法规与治理举措的新思路，也是我国黄河流域高质量发展的应然路径。

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