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全民助力科学研究

面对日益紧迫的环境问题,科学家束手无策。网络时代的业余科学爱好者能否助其一臂之力?山姆•吉尔报道。

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刚果盆地上与非法毁林行为进行卓绝斗争的巴雅卡俾格米族猎人、伦敦南部因为与学校仅一街之隔的垃圾场发出的噪音而据理力争的德特福德居民、从一个世纪以前的航海日志中搜集整理历史气象资料的oldweather.org项目志愿者等等,这些人之间究竟有着怎样的共同点呢? 

答案就是,他们都是全民科学运动的参与者。正是这样一些人,他们采集群体智慧、运用自主技术、打破了地域经验与专业科学知识之间的传统界限,从而极大地拓展了人类研究的领域。北京清华大学物理学家、瑞士日内瓦全民网络科学中心协调员弗朗索瓦·格雷认为,这些人的身上充分体现了“科学大计,人人有责”的精神。

当然,科学从来都不曾囿于实验室那一小方天地,专业领域里面也不乏有托马斯·亨利·赫胥黎这样自学成才的生物学家;1900年起开展的西半球鸟类同步普查中就活跃着业余爱好者的身影;而在人类对太空的探索过程中,个人天文爱好者更是功不可没。即便如此,全民科学目前依然经历着从未有过的蓬勃发展,衍生了绝对全民科学、全民网络科学、和DIYbio等新的分支领域。上个星期在皇家地理协会和伦敦大学学院召开的全民网络科学峰会上,我们对这一点颇有感受。这次峰会上,包括科学家、工程师、黑客、人类学家在内的专业人士和热心人士齐聚一堂,共商大事,为科学和环境问题献计献策。

用地图记录变化
就是一个很典型的例子。伦敦的这家社会企业的两位创始人穆奇·哈克雷和克里斯·丘奇曾分别是地理信息学教授和资深环境运动人士。该企业以在线地图为交流工具,借以推动可持续发展。据该企业负责人、分子系统学家路易斯·弗朗西斯介绍,该机构开发了一套用便宜的手持设备就能收集噪声数据的方法。利用该方法,德特福德佩皮斯小区的居民就能够将这一地区的噪音污染状况上传到网上,绘制出一幅噪音污染程度分布图。这张图是他们抵制当地垃圾场噪音污染运动的一部分。


图片:“用地图记录变化”描绘的伦敦佩皮斯小区噪音污染分布图


“八年来,他们第一次用直观的手段来支持他们的主张,”弗朗西斯说道,而且,社区居民总算可以在公开集会上向当局提出一份切实的证据。“当地政府和环保部门不得不头一次承认,该地区的确存在噪音污染的问题。”专业噪声检测人员所做的监测也得出了相同的结果。随后,环保部门撤销了垃圾场的经营许可证。“对于社区居民而言,这是一个了不起的胜利,”弗朗西斯说道,尽管这个胜利目前似乎还“喜忧参半。垃圾场方面对吊销牌照一事已经提出上诉。目前这个案子还在审理当中。”

然而,这场运动却如催化剂一般,燃起了群众的斗志。当地居民再次将注意力转向了空气质量,结果发现这一地区竟然没有污染监测站。鉴于这种情况,用地图记录变迁组织又随即开发出了一种监测二氧化氮(NO2),臭氧、重金属等空气污染的方法。以监测NO2污染为例,居民只需将一个很小的扩散管安装在特定场所的灯柱上即可。一个扩散管加上实验室分析费用也不过才8英镑(80元人民币)。在其影响下,当地政府随即在当地设立了一个空气质量监测站。而泰晤士河对岸皇家码头的居民也对附近计划扩建的伦敦城市机场表示担忧,并同样为此制作了一幅类似的噪音污染分布图。

“令人称叹的是,”这场运动不仅改变了环境,也改变了一些人的命运,弗朗西斯说道,“有一位[住在德特福德的]女士。她在某种程度上从未接受过任何正规教育。但是她却对我说,参与这项运动让她非常有成就感,同时也促使她继续深造,取得了‘国家职业资格证’(NVQ—一种在英国得到承认的就业资格)。她说,是这段经历成就了她。”

网络测绘能够对公开的环境信息进行搜集整理,将本来无法为公众所见的信息展现在众人面前。但是,从这些例子中我们也可以看到,这种以当地居民为主导的监测方法对官方的说辞构成了挑战。当我们扪心自问,该如何认识我们所身处的社会时,“一场围绕着官方数据能够透露怎样的信息,以及我们如何做到地区信息共享从而代表一方群众利益的争论”也随之展开,弗朗西斯说道,“我们需要对自己的数据进行整理,让它们能够反映一系列不同的问题。” 

 


图片说明:
全民网络科学峰会与会者制造的“气质量检测装置”。

全民科学的核心任务就是搜集自己的数据。针对这一目标,峰会上也涌现出了相当多的项目。与会的工程技术人员、黑客、人类学家共同商讨如何为居住在森林里的俾格米人开发一种静音便携式设备,便于他们对动植物、文化、精神等方面的重要资源进行保护,使这些资源免受盗猎和非法砍伐的侵害。其他一些与会人员还探讨了以社区为基础利用安卓智能手机对坦桑尼亚黑猩猩栖息地进行监测的问题。

除了这些地方性干预之外,全民网络科学还通过互联网创造性地扩大了可供群众参与的科学领域,不论他们身处世界哪个角落。例如,oldweather.org项目参与者搜集的历史气象数据能够有助于完善气候模型,从而对未来气候条件以及气候变化有可能带来的影响作出更好地预测(oldweather.org是 Zooniverse项目的一部分。同时,邀请大众参与并对星系进行分类的在线天文学网站星系动物园(Galaxy Zoo)也是该项目的组成部分)。“洁净水计算”项目是中国第一个网络科学项目。该项目利用公众的计算资源对超滤过程进行模拟,以期更好地了解这一过程,为降低水源净化的成本、推广水源净化技术提供理论依据。

对很多科学家和理论学家而言,这些项目最为引人关注的地方或许并不是数据的搜集,而是促使科学发现和科学技术产生了质的变化。正如英国开放大学生态学教授乔纳森·席佛顿在峰会上所说的那样,“全民科学不仅仅围绕着数据,它还是一门知识社会学。”新近出版的《重新发现:新时期的网络科学》一书对这一不断发展的领域进行了剖析。该书作者迈克·尼尔森最近接受采访时说道,“我认为,科学研究的日常流程将会在未来几十年里发生巨大的变化。科研成果发现的速度将会加快,有可能会出现全新的解决问题的方法。但是,前提是有一个更加开放的科学氛围。要想充分发挥网络科学的潜力,就必须同样保持其开放性。”

山姆•吉尔, “中外对话”
总编

翻译:东峻 

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