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科學研究新方式:科學家與公眾的“雙向奔赴” ——市政協(xié)科協(xié)界別集體提案聚焦公眾科學

上海市科學技術(shù)協(xié)會
原創(chuàng)

作者:姜曉凌 陶婷婷

攝影:季俊輝

人類對于未知事物的好奇心是科學研究的源動力。萬物互聯(lián)時代的到來,開啟了公眾參與科學研究的新時代。我們?yōu)楹涡枰娍茖W?科研的社會參與融合之路怎么走?2025上海兩會開幕在即,上海市政協(xié)科協(xié)界別的集體提案“聚公眾科研之力,鑄科創(chuàng)中心之輝——公眾科學賦能科創(chuàng)中心建設(shè)的建議”就此展開探討——

“公眾科學作為一種科學實踐方式,旨在讓公眾作為合作者與專業(yè)共同加入科學研究和知識生產(chǎn),搭建起公眾端和科學端的美好鏈接。上海作為科技強國建設(shè)的排頭兵,高質(zhì)量推動公眾科學對于科創(chuàng)中心建設(shè)意義重大。為此,我們呼吁政府、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、社會等各方合作發(fā)揮協(xié)同效應,讓‘公眾科學’這一科學研究新方式,成為科學家與公眾的‘雙向奔赴’?!碧崞馂楹芜x擇這一話題作為科協(xié)界別的集體提案,執(zhí)筆人、市政協(xié)委員、致公黨黨員姚薇如是說。

01啟發(fā)科研人員看到新的視角

公眾科學即志愿者、專業(yè)團隊和研究人員共同參與科研活動的社會化群體協(xié)作過程,具有開放性、廣泛性、大眾化等典型特質(zhì)。據(jù)《2022年全球科學報告》數(shù)據(jù),全球超過5000萬人次參與了各類公眾科學研究項目,涵蓋氣候監(jiān)測、生態(tài)保護、健康數(shù)據(jù)收集等領(lǐng)域??梢?,作為近年來全球科學發(fā)展中倍受關(guān)注的領(lǐng)域之一,公眾科學是公眾通過貢獻數(shù)據(jù)、分析問題或群體實驗直接參與科學項目。這種公眾與專業(yè)科研機構(gòu)合作的創(chuàng)新形式,對于擴展科學知識、提高公眾對科學的理解發(fā)揮著越來越重要的作用,并直接影響政府的管理和決策行為。

美國的“eBird”項目吸引了全球數(shù)百萬觀鳥愛好者參與數(shù)據(jù)采集,累計貢獻超過10億條記錄;“Galaxy Zoo”項目通過公眾對天文圖片的分類標注,為研究團隊節(jié)省超過5年時間……提案認為,**公眾參與能夠貢獻更全面的數(shù)據(jù)并縮短采集周期,提升科研效率;同時,從跨學科、跨領(lǐng)域的角度為科技創(chuàng)新提供創(chuàng)新思路注入新活力。**隨著數(shù)據(jù)密集型科學發(fā)現(xiàn)時代的到來及“互聯(lián)網(wǎng)+”實踐在各行各業(yè)的發(fā)展,越來越多的科學家和科研團隊清楚地認識到,海量數(shù)據(jù)資源、多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)集、多維度多層次的樣本及開放性的人力和智力資本,對于提升科學研究的精度和廣度發(fā)揮了重要作用。協(xié)同創(chuàng)新視角下的公眾科學模式能夠充分借助互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢,集聚和整合人才、技術(shù)、設(shè)備等創(chuàng)新資源,實現(xiàn)多主體的協(xié)同融合與價值共創(chuàng),開啟科研眾包的新思路,極大地豐富了科研活動的組織形態(tài),促進科技成果的知識轉(zhuǎn)化,進而推動國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的實施。

02公眾科學尚未釋放更多潛力

隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展,公眾科學在歐美和日本等發(fā)達國家發(fā)展迅速。目前,歐美一些發(fā)達國家在法律上對公眾參與科研項目進行了明確的獎勵規(guī)定,有效地激勵了公眾參與的積極性。“然而,我國現(xiàn)階段相關(guān)的法律和政策法規(guī)只是提出鼓勵公眾參與科研,缺乏有效的激勵機制,因此公眾的實際參與度不高?!币敝赋?。分析原因,姚薇認為,激勵機制不足、認知壁壘較高和參與渠道有限是主要原因,主要體現(xiàn)在公眾參與后難以獲得即時的反饋,未感受到自身貢獻的意義和價值;缺乏獎勵措施或參與積分等制度,公眾投入與實際回報不對等;公眾對科學研究了解有限,認為科研是專業(yè)人員的專屬領(lǐng)域,不清楚自身可以如何參與;現(xiàn)有公眾科學活動多停留在簡單的數(shù)據(jù)采集層面,未能充分挖掘公眾的創(chuàng)造性和創(chuàng)新潛力;缺少便捷的參與平臺或工具,公眾需投入較多時間和精力來適應項目要求;科研團隊的公眾互動不足,導致宣傳范圍和吸引力有限。

在調(diào)研中,提案課題組還發(fā)現(xiàn),目前我國的公民科學項目規(guī)模小、規(guī)范性不足,缺乏專業(yè)機構(gòu)組織和人員培訓,系統(tǒng)支持不足,從而導致數(shù)據(jù)質(zhì)量層次不齊。公眾缺乏專業(yè)培訓,導致的后果往往就是要么采集的數(shù)據(jù)不符合科學研究的精確要求,要么由于數(shù)據(jù)記錄方式不一致,甚至出現(xiàn)遺漏或錯誤,給后續(xù)分析帶來困難?!肮娍茖W集合了大數(shù)據(jù)和公眾參與等優(yōu)勢,對助力科學研究具有很大的潛力。但由于項目和平臺缺少對參與公眾的適當引導和科學培訓,監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量有待提高,僅有少量數(shù)據(jù)用到科學研究和政府管理決策中。項目管理與數(shù)據(jù)共享機制不健全,公眾科學難以深入發(fā)展。”

此外,由于缺乏長效機制,許多公眾科學項目因資源不足或后續(xù)推廣乏力而中斷,使得部分公眾科學項目的采集數(shù)據(jù)未能實現(xiàn)及時公開或共享,導致公眾的長期參與意愿受挫;加上公眾的數(shù)據(jù)貢獻未能及時轉(zhuǎn)化為科學成果,也未通過透明渠道告知參與者,公眾逐漸失去對項目的信任與興趣。

這些核心問題從公眾的興趣激發(fā)、科研操作規(guī)范性到長期發(fā)展支持等多方面,都制約了公眾科學的實施效果。”提案指出。

03科研的公眾參與造就更多“民間高手”

盡管公眾科學活動在我國的發(fā)展雖然比較緩慢,但已在許多研究領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大作用。提案課題組通過調(diào)研后概括為,當前,我國公眾科學主要有三種實施模式。

其中,一種是數(shù)據(jù)眾包。例如,中國科學院“地球大數(shù)據(jù)”平臺旨在通過大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)解決地球科學領(lǐng)域的復雜問題。公眾可以通過移動應用程序或網(wǎng)頁端上傳與地質(zhì)災害相關(guān)的地理圖片,如山體滑坡、崩塌、泥石流等場景。這些圖片結(jié)合上傳的時間、地點等信息,經(jīng)過人工智能處理和專家審核后,為科學家提供了寶貴的監(jiān)測數(shù)據(jù)。截至2023年底,平臺已吸引了超過300萬注冊用戶,活躍用戶約為20%;用戶累計上傳了超過50萬張地質(zhì)災害相關(guān)圖片,其中許多照片來自偏遠山區(qū)的高風險區(qū)域。在云南某山區(qū),一位游客上傳了一張山體裂縫的照片,平臺AI系統(tǒng)識別出這是潛在滑坡的高風險區(qū)域。結(jié)合衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析后,科學家確認了滑坡可能性,并向當?shù)卣l(fā)出了預警。為此,當?shù)卣杆俳M織疏散,成功避免了人員傷亡。

其次,是科普型科研。例如,北京大學的“天文志愿者計劃”。項目通過在線平臺招募天文愛好者和公眾志愿者,參與到海量天體觀測數(shù)據(jù)的分類與標注中。截至2023年底,已有超過50,000名志愿者注冊參與“天文志愿者計劃”。志愿者根據(jù)系統(tǒng)指引,將天體圖像分為恒星、星系、行星等類別,對觀測圖像中的特征(如恒星亮度、星系形狀)進行標注,為后續(xù)科學分析提供準確的數(shù)據(jù)集。統(tǒng)計顯示,志愿者標注數(shù)據(jù)的平均準確率達到85%,顯著減輕了科研團隊的工作量;數(shù)據(jù)處理時間縮短了50%以上,使得科學家能夠更專注于數(shù)據(jù)分析與模型研究。

第三種模式,則是社區(qū)參與型項目。例如,云南生物多樣性保護項目,以社區(qū)為基礎(chǔ),通過培訓和技術(shù)支持,鼓勵當?shù)鼐用裢ㄟ^手機應用或紙質(zhì)記錄表提交物種數(shù)據(jù),形成了全面、動態(tài)的生物多樣性數(shù)據(jù)庫。居民觀測的數(shù)據(jù)包括大象、金絲猴等旗艦物種的活動區(qū)域,為科學家提供了更為精確的分布地圖。在滇西北某村莊,一位居民通過項目上傳了疑似穿山甲的活動照片。經(jīng)專家確認,這是一只極度瀕危的中華穿山甲;后續(xù)的保護行動包括加強該地區(qū)的巡護力量,并將其列為重點保護區(qū)。而基于居民監(jiān)測提供的數(shù)據(jù),當?shù)卣谖麟p版納成功預測并緩解了一次可能發(fā)生的大象群體侵入農(nóng)田事件,避免了經(jīng)濟損失和人象沖突。

04讓更多人成為科學家的伙伴

作為自下而上建立的公眾科學,其最根本的力量來自“興趣”。當前,我們面臨的挑戰(zhàn)在于如何激發(fā)公眾這樣的興趣。如何提供支撐、推動倡議、促進分享、鼓勵參與?要解決這些問題,需從激勵機制、數(shù)據(jù)管理、反饋制度及資源支持等多個層面入手,構(gòu)建更完善的公眾科學生態(tài)體系,以提高公眾參與的深度和廣度,推動科學研究與社會創(chuàng)新的雙向賦能。

為此,科協(xié)界別建議:統(tǒng)籌全市公眾科學發(fā)展,為公眾科學研究提供平臺,尤其要注重與國家戰(zhàn)略發(fā)展和上??苿?chuàng)中心建設(shè)緊密結(jié)合,可以設(shè)立公眾科學研究中心,以及生態(tài)環(huán)保、空間科學、公共健康與疾病監(jiān)測等專項基金;構(gòu)建多方協(xié)作工作機制,統(tǒng)籌資源分配,支撐公眾科學項目管理與數(shù)據(jù)共享應用。

將重大科技項目與主題科普活動結(jié)合,如在環(huán)境保護周開展空氣檢測數(shù)據(jù)達人賽、在中國航天日開展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)意大賽等活動,以科普活動為契機提高公眾科學認知,繼而推動公眾科學項目,實現(xiàn)科研與科普雙向賦能,為公眾科學研究錨定焦點,在全社會形成公眾與科學家共探索、共創(chuàng)新、共享價值的協(xié)同機制。

打造具有公眾培訓、項目信息發(fā)布、數(shù)據(jù)采集與管理、成果宣傳等功能互動平臺,結(jié)合新媒體矩陣,拉近公眾與科學家和科研場景,提升影響力。“一方面,科研團隊可通過平臺向公眾宣傳項目背景、開放基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、提供詳細的采集和記錄規(guī)范及參與流程等;另一方面,公眾則通過平臺提交數(shù)據(jù),再經(jīng)過平臺借助人工智能和區(qū)塊鏈技術(shù)進行數(shù)據(jù)清洗和驗證,提升公眾貢獻數(shù)據(jù)的質(zhì)量、透明度和可靠性,為科研提供可靠數(shù)據(jù)來源?!?/p>

此外,建議設(shè)立參與積分和兌獎機制,提高公眾參與熱情;建立反饋機制,讓公眾了解并監(jiān)督貢獻的數(shù)據(jù)的使用過程;設(shè)立公眾科學獎項,對公眾科學研究項目中的優(yōu)秀個人或團隊進行表彰……以長效機制提高公眾參與的積極性與社會認同感??梢杂筛咝:涂蒲性核鶢款^,在中小學或社區(qū)打造科普型實體科研實驗室,下沉高精尖科學知識并與基礎(chǔ)教育相融合,結(jié)合重大科研任務(wù)開展公眾科學研究,培養(yǎng)公眾的創(chuàng)新思維和科學精神,為建設(shè)創(chuàng)新型國家奠定堅實的社會基礎(chǔ)。

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