菲利普·梅斯曼（Filip Meysman）知道，当他听到通勤者讨论火车上的研究项目时，已经在安特卫普留下了自己的印记。然后，几天后，他在电视上看到了关于他的作品的广告。他说，那是在“牙膏和乔治·克鲁尼·奈斯派索之间的”之间吗？
作为比利时安特卫普大学的生物地球化学家，梅斯曼不曾引起如此多的关注。但这是在他接纳比利时北部公民作为研究伙伴之前。在法兰德斯环境保护机构和一家地区报纸的帮助下，梅斯曼和一个非学术团队吸引了50,000多人到CurieuzeNeuzen，这是评估该地区空气质量的一项努力（该名称是安特卫普方言的简称osy（人）。
该项目最终向20,000名参与者分发了空气污染采样器，他们每月进行了一次阅读（参见“街头科学”）。超过99％的传感器返回Meysman实验室进行分析，产生了17,800个数据点。他们为Meysman和他的同事们提供了“卫星高度”所能识别的大气层“二氧化氮浓度”的信息，这对于科学家们自己进行测量是非常昂贵的。对空气质量进行建模的梅斯曼说：“这给了我们一个无法通过其他方式获得的数据集。”
公民科学（“公众积极参与科学研究”）正在变得越来越大，更具野心并且网络化。除了监控污染和捕捉数百万张动植物的图片外，人们还建造了盖革（Geiger）计数器来评估辐射水平，拍摄停滞的水以帮助记录蚊子传播的疾病，并拍摄水流视频以校准洪水模型。越来越多的人投入了思考时间来帮助加速元分析或以算法无法匹配的方式评估图像。
该运动正在向更广泛的社会力量冲浪，包括对数据的渴望。连接性和低成本传感器技术的兴起；并努力提高科学的透明度和可及性。政府机构和国际组织越来越多地采取行动。例如，美国和苏格兰的环境保护机构已将公民科学纳入其日常工作。联合国环境规划署正在探索利用公民科学来监测环境和引起环境关注的方法。欧盟委员会在其2020亿欧元（合920亿美元）的“地平线2020”研究与创新计划中，为公民科学提供了一系列资助机会。
同时，公民科学的拥护者对这个领域的未来抱有远大的远见。他们希望这些努力将成为与决策者和科学家相关领域的高质量数据和分析的主要来源。在12月，多个公民科学组织联合起来组成了一个全球性组织“公民科学全球伙伴关系”。它的首要任务之一是探索公民科学如何帮助监测实现联合国可持续发展目标的进展，该目标旨在到2030年应对从饥饿到环境退化的全球挑战。
为了获得合法性，许多人期望该领域必须克服对其测量的可靠性及其在研究中的实用性的挥之不去的担忧。“这里需要某种形式的公民科学接受和制度化，”奥地利拉克森堡国际应用系统分析学院（IIASA）的地球观测和公民科学专家斯特芬·弗里茨（Steffen Fritz）说。“不仅需要自下而上”，还需要被接受为某种官方数据流。
柜台与encounter
公民科学的起源至少可以追溯到几千年前。在中国古代，蝗虫经常破坏收成，居民已帮助追踪疫情约2000年。在科学成为一种专业活动之后，这种研究的现代形式应运而生，在此过程中产生了一群感兴趣的局外人。“公民科学”一词本身是在1990年代中期创造的。现居哥本哈根商学院的社会学家艾伦·欧文（Alan Irwin）将其定义为“满足公民需求和关注的科学”和“公民自己开发并制定的科学形式”。
一些最早的现代公民科学项目，始于20世纪初期的鸟类计数，涉及到集中的户外运动来记录动物的目击事件。从那时起，公众参与已发展为包括一系列角色。伦敦大学学院的地理学家Muki Haklay概述了从“众包”公民科学到“人工创造”和“非法”的“分类”公民参与的分类法。 •研究，即公众积极参与项目的大多数方面，甚至自行进行研究。
在生物多样性等领域，首先是公民科学蓬勃发展，通过大量的参与者和数据，项目正在打破界限。全球最大的此类信息库-全球生物多样性信息基金说，它从非公开来源获得了数十亿数据点的一半。该小组估计，在过去十年中，它已经提供了2500余篇同行评审论文的数据。
在iNaturalist这个社交网络上，任何人都可以向其提交与动植物相遇的照片，自2008年推出以来，联合导演Scott Loarie每年主持的提交图像数量增加了一倍。他试图追踪科学家对iNaturalist数据的使用情况，到目前为止已统计了150篇论文，但他认为实际数量要高得多，因为许多论文都引用了该组织。
其他研究人员已邀请公众参与更多的项目，以加强研究活动，包括检查从其他来源获得的数据。当一个小组在2011年发表论文1，建议可能有足够的边际土地来种植生物燃料，足以满足世界一半的液体燃料需求时，弗里茨（Fritz）招募了一批公民分析员参加IIASA Geo-Wiki项目，以研究这一主张。 。在处理完Google Earth上的数千张图像后，他们得出的土地利用估算值比原始纸张2减少了数亿公顷。弗里茨说：“大大降低了最初的估计。”
弗里茨（Fritz）认为，有些人之所以被他的项目吸引，是因为他们想为科学做出贡献，而那些参与程度最高的人则对论文的共同作者前景着迷。他说，有些只是喜欢亚马逊代金券的报价，或者几欧元。
其他项目可能会出于政治和社会原因吸引参与者。在2011年日本福岛第一核电站灾难发生后的几天内，一个小组动员向任何想要自己测量辐射水平的人分发盖革计数器（最终是DIY组装套件）。该组织的建筑师兼负责人阿兹比·布朗（Azby Brown）说，有时，地方政府和中央政府对这一努力持敌对态度。但是事实证明这些发现是有用的，揭露了政府读数中的错误之处：人们被告知可以安全出行的地方很多，而在那些被认为是不安全的地方的数目很少。布朗说，尽管国际原子能机构邀请他在过去几年的几次会议上发表讲话，但人们仍然对这些由公民产生的数据持怀疑态度。
但是，这不仅会引发人们的关注，也不会让具有远见卓识的科学家引发项目：政府及其资金部门也参与其中。例如，在欧洲委员会的支持下，一个名为“地面真相2.0”的项目在非洲和欧洲建立了六个试点“公民观测站”。每种方法都旨在鼓励非专业人员，科学家（或处理数据的人员）与可以从数据中受益的人员（例如决策者或地方政府）进行三方对话。IHE代尔夫特大学水教育学院的研究员Ground Truth 2.0负责人Uta Wehn说，由欧盟资助的早期公民观测站是公众的事后考虑。但是在这里，科学家没有决定这个项目。他们选择地点，让利益集团决定他们想探索什么问题以及如何去做。她说：“把人们放在传感器之前。”
一位正在观察瑞典Mlarlaren地区水质恶化的观测站通过早期讨论发现，现有的水质数据是分散的，进行监测的当地人与决策者没有关系。两年来，韦恩说，现在说这些项目是否正在改变政策还为时过早。她说，但是参与者称赞了各个利益相关者之间建立的关系。
一些研究领导者希望公民科学能够在“真相”时代培养更多的好奇心，在这种时代中，情感吸引力似乎常常胜过基于事实的论点。巴黎研究与跨学科中心联合创始人弗朗索瓦·塔迪（Francois Taddei）认为，公民科学可以复兴批判性思维。接触此类项目的儿童“更不容易出现虚假新闻以及信息时代我们面临的所有这些问题”？他说。
成长的烦恼
然而，即使其雄心壮志越来越大，公民科学也面临着许多挑战，包括说服数据质量和招募-说服更多科学家从事此类项目并招募足够的公民参与其中。
过去几年发表的论文发现了公民数据中的缺陷，包括与标准协议的偏差以及记录或抽样地点选择方面的偏见3,4。野生动物生态学家格雷厄姆·史密斯（Graham Smith）分析了公众对位于英国伦敦的慈善机构哺乳动物协会的目击者的发现，他说周日漫步者会忽略又有一只兔子横穿他们的小路，但始终如一地注意到像一只水獭，“在英国，其种群数量是记录最多的哺乳动物”？
在英国环境，食品和农村事务部工作的史密斯（Smith）探索了统计方法来应对这种偏见。他说，追踪野外公民路线和时间的新应用程序也在丰富数据。同时，存在用于测试在线分析质量的简单技术，Fritz说。他的小组偶尔会插入对照提交的材料，以对照预定的专业人士来测试贡献者的结论（那些经常失败的人（约5％，估计Fritz）被放弃，而表现出色的人则可以成为论文的合著者）。该项目的通讯工程师Daniele Miorandi说，Scent是一个使用游戏应用程序鼓励市民拍摄土地使用情况的项目，需要人工和算法互相检查是否存在错误。
一些学者担心公众对所有选择都感到厌倦，并注意到某些项目的参与度下降了，例如英国长期运行的大花园观鸟项目（见“人群力量”）。Haklay在一份未发表的论文中估计，全球可纳入常规数据收集的人数约为170万人。他说：“渊源能在短时间内获得很多人的投资，或者只有很少的人能进行深入而深入的参与，但是你可以让所有人一直都在这样做。”
研究人员和参与者还面临着道德，数据使用和隐私方面的挑战。例如，在肯尼亚，维恩市民天文台之一是测绘项目，使人们能够注意到可能对动物有害的偷猎事件，野生生物遭遇和围栏。但是收集到的数据可能被用于邪恶目的。韦恩说：“游客的货品对偷猎者可能是完美的选择。”她说，团队正在与有关当局仔细讨论可以披露哪些数据。
这些问题可能会加剧，尤其是随着健康监控应用程序的兴起。印第安纳州圣母大学的历史学家Philip Mirowski提出了对公民数据命运的担忧。他指出了一些项目，例如PatientLikeMe，要求人们上传医疗信息。他说，至少在美国，“产生数据的人真的对如何处理数据没有任何发言权”？
同时，该领域的领导者正在通过尝试使可用的研究系统化并就通用方法达成一致，以寻求更高的专业化水平。由企业，研究机构和政府团体组成的国际联盟开放地理空间联盟（Open Geospatial Consortium）已成立了一个工作组，以使公民数据流彼此对话。位于坦佩的亚利桑那州立大学的附属机构，美国的SciStarter组织已经提供了工具和其他资源，以避免在开展项目时出现陷阱。
一些人对自上而下管理公民科学的努力表示怀疑。比利时鲁汶天主教大学的社会学家Michiel van Oudheusden研究了福岛第一核电站的例子，他说，如果公民科学与企业不符，它会特别有价值。范·奥德休斯登说：“无聊可以非常有生产力。”
但是，环境顾问和公民科学倡导者马丁·布罗克赫斯特（Martin Brocklehurst）认为，为该领域带来秩序的好处远胜于成为局外人的好处。布罗克赫斯特说：“很多公民科学都像烟花表演：它是一门伟大的科学，但它却是短暂的。”“需要开始将其嵌入我们做科学以支持决策过程的常规方式中。”
也许这就是CurieuzeNeuzen实现的。该组织认为它在空气质量测量密度上达到了世界纪录。现在，法兰德斯人正在研究这些发现。结果除其他外，结果表明，被认为是纯净空气的乡村中心实际上与交通相关的空气污染水平很高。
该项目打开了政治大门，而科学界更弱化的公告可能从来没有做过。空气质量成为10月中旬举行的佛兰德地方选举的主题。梅斯曼说，他已收到许多邀请来介绍他的数据。欧洲环境署表示，其目标是更广泛地应用该方法。
梅斯曼说，尽管如此，公民科学始终是可行的。他说，在出版压力下，尚不成熟的科学家无法负担他投入到CurieuzeNeuzen项目的时间。就个人而言，他喜欢观看正在开展的工作（“传播运动，公众兴趣浪潮，宝贵的新数据”）以及将结果用于实际和政治用途的机会。“如果我自己收集数据，那么影响会小得多。”
自然562，480-482（2018）
