文/程如煙(中國科學(xué)技術(shù)信息研究所)

　　近年來，公民科學(xué)快速發(fā)展，在醫(yī)療保健研究領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，同時在支撐科技決策方面的應(yīng)用也日益增加。美國、歐盟等一些國家和地區(qū)高度重視公民科學(xué)活動，甚至把有獎競賽作為國家科技資助體系中的正式工具，以調(diào)動社會各界的力量來攻克重大挑戰(zhàn)。為更好地提升公民科學(xué)的有效性，要關(guān)注吸引更多公眾參與、確保公民科學(xué)的質(zhì)量、完善公民科學(xué)的治理以及管理相關(guān)風(fēng)險等問題。

　　隨著公民科學(xué)素養(yǎng)的提升和對科學(xué)問題的日益關(guān)注，其參與科研活動的熱情日益增加，加之?dāng)?shù)字平臺、數(shù)據(jù)分析技術(shù)的快速發(fā)展，公民科學(xué)近年來快速發(fā)展，日益受到各國重視。

　　一、公民科學(xué)近年來快速發(fā)展

　　公民科學(xué)一詞是在科學(xué)研究成為一種專業(yè)活動、科研人員成為一種職業(yè)之后出現(xiàn)的，是指公眾參與重要研究并貢獻(xiàn)自身相關(guān)知識的一種活動或方法。實際上，早在幾千年前，就有大量公眾參與科研活動，如古代中國農(nóng)民幫助跟蹤遷徙蝗蟲疫情等。后來，科學(xué)活動成為一種專業(yè)活動，大多數(shù)科學(xué)研究都由職業(yè)科研人員來完成，普通大眾在科學(xué)研究中的作用不太重要。然而，近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，公眾對科學(xué)研究的興趣和熱情日益增加。

　　公眾科學(xué)具有重要作用，包括動員廣大群眾的力量、研究范圍擴(kuò)大、成本低廉等。例如，在組織良好的情況下，使用志愿者進(jìn)行的鳥類調(diào)查可以在幾周內(nèi)覆蓋整個北美地區(qū)，而付錢給科學(xué)家進(jìn)行相同的調(diào)查會非常昂貴，并且因為該領(lǐng)域的人數(shù)有限，難以在短時間內(nèi)完成相關(guān)任務(wù)。

　　隨著公民科學(xué)素養(yǎng)的提升和參與科研熱情的增加，參與科學(xué)研究的公眾隊伍正在變得更加壯大。同時，在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)成為最重要的資源，這樣所有人都可以對科學(xué)有所貢獻(xiàn)。此外，智能手機(jī)功能、傳感器技術(shù)的巨大進(jìn)步能夠?qū)⒍喾N眾包數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)研究數(shù)據(jù)較好地整合，從而為公民科學(xué)項目中的數(shù)據(jù)收集提供了新的方法;而且，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的進(jìn)步使得公民科學(xué)數(shù)據(jù)的分析速度和效率有了提升。在此背景下，越來越多的業(yè)余科學(xué)愛好者和公眾開始投身科學(xué)界，成為科研的“一塊磚”。

　　當(dāng)前，全球出現(xiàn)了多個公民科學(xué)組織，如公民科學(xué)協(xié)會(CSA)、歐洲公民科學(xué)協(xié)會(ECSA)、澳大利亞公民科學(xué)協(xié)會(ACSA)，還有其他地區(qū)的多個公民科學(xué)協(xié)會。2017年12月，這些組織聯(lián)合組成了公民科學(xué)全球伙伴(the Citizen Science Global Partnership)，其首要任務(wù)之一是探索公民科學(xué)如何能夠幫助監(jiān)測實現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的進(jìn)展情況。

　　二、公民科學(xué)在醫(yī)療保健研究等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊

　　一是個人健康數(shù)據(jù)研究。當(dāng)今，各國出現(xiàn)了很多新平臺、門戶網(wǎng)站和應(yīng)用程序，以促進(jìn)個人健康數(shù)據(jù)的安全可靠的整理、管理和訪問。例如，Open Humans和PatientLikeMe平臺可以使個人上傳與健康相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括來自可穿戴健康跟蹤設(shè)備的數(shù)據(jù)(如心率、血糖、血壓等)，來自23andMe等公司進(jìn)行的基因檢測的數(shù)據(jù)以及來自他們自己的電子健康記錄信息。

　　二是流行病學(xué)研究。當(dāng)前全球已經(jīng)建立了很多收集流行病學(xué)數(shù)據(jù)的公民科學(xué)平臺。平臺可以集成身體健康、情緒健康、環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)，同時可以讓用戶“實時”收集數(shù)據(jù)。斯坦福大學(xué)健康鄰里發(fā)現(xiàn)工具和加拿大里賈納大學(xué)的數(shù)字流行病學(xué)和人口健康實驗室開發(fā)的SMART Study平臺就是兩個這方面的例子。用戶通過照片記錄他們的本地環(huán)境并將其上傳到平臺上，平臺匯總并找出不利于健康生活的障礙，以幫助社區(qū)領(lǐng)導(dǎo)和決策者改善社區(qū)條件。

　　三是患者主導(dǎo)的研究。公民科學(xué)可用于開展以患者為主導(dǎo)的研究，如一組患有肌萎縮性側(cè)索硬化癥(ALS)的患者在服用了鋰補(bǔ)充劑之后，持續(xù)跟蹤了自身的效果并在PatientLikeMe平臺上進(jìn)行報告，其研究結(jié)果有助于促進(jìn)醫(yī)學(xué)界針對ALS患者開展鋰治療的臨床試驗。公民科學(xué)還可用于幫助開發(fā)疾病診斷的計算機(jī)模型，以“糖尿病眼”項目為例，公民科學(xué)家們對眼睛的圖像進(jìn)行分類并尋找視網(wǎng)膜損傷的跡象，以此來訓(xùn)練基于人工智能的計算機(jī)模型，用于診斷糖尿病性視網(wǎng)膜病。此外，公民科學(xué)還可用于找出醫(yī)療保健領(lǐng)域中有待改進(jìn)的領(lǐng)域等。

　　此外，公民科學(xué)還可用于公共衛(wèi)生領(lǐng)域的研究(如針對生活方式和環(huán)境因素對哮喘等疾病的影響開展大規(guī)模研究)以及衛(wèi)生服務(wù)研究(如利用護(hù)士腕帶的自動心率傳感器收集的數(shù)據(jù)來了解護(hù)士的壓力和倦怠等)。

　　除了醫(yī)療保健領(lǐng)域之外，公民科學(xué)在支撐政策制定和補(bǔ)充開展科學(xué)研究方面擁有巨大的潛力。公民科學(xué)可以針對社會相關(guān)問題開展研究，為決策提供依據(jù);社區(qū)可采用公民科學(xué)的方法，針對健康、環(huán)境等公民關(guān)心的問題進(jìn)行研究和宣傳;公民科學(xué)可作為傳統(tǒng)研究方法和核心研究團(tuán)隊的補(bǔ)充，擴(kuò)大研究范圍，提高研究質(zhì)量。公民科學(xué)不僅可以提供其他方面的數(shù)據(jù)，也可以從不同的方法論或分析角度來解決研究問題。

　　三、公民科學(xué)受到各國重視

　　當(dāng)前，公民科學(xué)日漸受到美國、歐盟等的重視?！睹绹鴦?chuàng)新戰(zhàn)略2015》提出，要激發(fā)各行各業(yè)創(chuàng)新者的潛力，鼓勵其參與科技創(chuàng)新，解決國家所面臨的緊迫挑戰(zhàn)。美國采取了有獎競賽(挑戰(zhàn)賽)、眾包、創(chuàng)客運動等方法來激勵公民科學(xué)活動。歐盟在“地平線2020”中設(shè)立了“科學(xué)與/為了社會計劃”(SWAFS),明確要求將公民科學(xué)和眾包服務(wù)納入歐盟的研究與創(chuàng)新?！暗仄骄€2020”還提供了一個框架，公民科學(xué)組織和研究人員可以圍繞這些框架鞏固其工作。蘇格蘭的環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)將公民科學(xué)納入日常工作中。

　　為更好地激勵廣大公眾參與科學(xué)研究，為重大挑戰(zhàn)提供解決方案，美歐在國家科研資助體系中采用了有獎競賽(挑戰(zhàn)賽)的資助工具。與常規(guī)計劃項目在遴選項目承擔(dān)者時要求研究人員必須具有研究基礎(chǔ)的資助機(jī)制不同，有獎競賽對參與人員沒有任何要求，所有公眾都可參加，英雄不論出處，誰有本事誰就揭榜，最終提供了最好解決方案的人將贏得這場競賽，相應(yīng)的獎金也歸其所有。這種方式最大程度動員了公眾的力量，以最短的時間和最高效的方式解決了挑戰(zhàn)難題。

　　2010年，美國政府啟動了Challenge.gov網(wǎng)站，公眾通過該網(wǎng)站可以發(fā)現(xiàn)并參與公共部門的有獎競賽。2011年，“美國競爭法”(COMPETES)規(guī)定所有部門都有權(quán)提出不同類型的有獎競賽。當(dāng)前，美國獎勵資助計劃已經(jīng)涵蓋能源、空間探索、衛(wèi)生保健、網(wǎng)絡(luò)安全以及基礎(chǔ)設(shè)施等多個優(yōu)先領(lǐng)域。歐盟在“地平線2020”中把創(chuàng)新獎作為正式的資助工具，以解決歐盟社會中面臨的重大挑戰(zhàn)，任何人都可以參與，只要能解決歐盟所提出的創(chuàng)新挑戰(zhàn)，就可以揭榜獲得獎勵。2018—2020年間，地平線獎的總金額為4000萬歐元，每個獎項資助金額在500萬～1000萬歐元之間，共設(shè)有6個獎項，分別是：電動汽車用創(chuàng)新型電池;來自太陽的燃料：人工光合作用;傳染病的早期預(yù)警;有益于社會公益的區(qū)塊鏈;低成本太空發(fā)射;用于人道援助的低成本高技術(shù)。

　　四、公民科學(xué)相關(guān)的幾個重要問題

　　一是如何吸引更多公眾、更深入?yún)⑴c。當(dāng)今出現(xiàn)了很多新方法來吸引更多公眾參與公民科學(xué)，包括：通過大型媒體(例如BBC)提高公民的參與意識;利用游戲化的方式鼓勵參與;開發(fā)和設(shè)計智能手機(jī)應(yīng)用程序，讓代表性不足的群體參與公民科學(xué)，如ExCiteS研究小組通過使用圖標(biāo)象征思想來克服與識字和語言相關(guān)的障礙。此外，要讓公民科學(xué)家更多地參與到整個研究過程中，包括研究設(shè)計、數(shù)據(jù)收集、分析、傳播等，從而更大地影響正在解決的研究問題。

　　二是如何確保公民科學(xué)研究具備一定的質(zhì)量。這可以通過多種方式進(jìn)行，包括制定數(shù)據(jù)質(zhì)量、集成和互操作性標(biāo)準(zhǔn)，由一些公民科學(xué)組織如歐洲公民科學(xué)協(xié)會、美國公民科學(xué)協(xié)會等制定指南，用第二來源對公民科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行核準(zhǔn);使用虛擬同行或“機(jī)器人”來影響參與者的參與程度，以最大程度地減少某些貢獻(xiàn)者完成任務(wù)太多或太少時可能發(fā)生的數(shù)據(jù)偏差風(fēng)險。

　　三是如何對公民科學(xué)進(jìn)行有效的治理。公民科學(xué)涉及數(shù)據(jù)所有權(quán)、個人隱私、安全和知情同意等問題，需要進(jìn)行有效的治理。正在探索的做法包括：利用區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)安全數(shù)據(jù)存儲的同時保護(hù)參與者隱私，利用軟件解決方案來刪除敏感數(shù)據(jù)(例如位置數(shù)據(jù))，利用軟件平臺將來自不同應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)與安全數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)連接起來。社會干預(yù)也越來越受到重視，包括數(shù)據(jù)信任(允許由可信中介機(jī)構(gòu)來控制患者數(shù)據(jù)使用相關(guān)決策的平臺)、數(shù)據(jù)合作社(決策權(quán)屬于患者本人)和允許特定人訪問數(shù)據(jù)的權(quán)限管理系統(tǒng)。公民科學(xué)家產(chǎn)生的數(shù)據(jù)所有權(quán)管理也是一個熱門話題，可以采用知識共享許可的方法，或者建立非營利組織來對其進(jìn)行管理。

　　四是如何對公民科學(xué)的相關(guān)風(fēng)險進(jìn)行管理。越來越多的人注意到以下風(fēng)險：公民科學(xué)家面臨過度工作、經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和易受騷擾的危險，利用公民科學(xué)來獲取無償勞動，將營銷活動冠以公民科學(xué)活動的稱號以獲得參與者，研究人員和公民科學(xué)家之間的權(quán)力不平等。為減少這些意外風(fēng)險，可以采取培訓(xùn)和治理干預(yù)的方式，同時澄清公民科學(xué)的內(nèi)涵以防止其被濫用。