Гражданская наука – это сотрудничество ученых и обычных людей, которые помогают им собирать, а иногда и обрабатывать информацию, давая результат, который не смог бы получить ни один даже самый большой и богатый институт. Такая наука доступна каждому – вы можете прямо сейчас наблюдать спиральные галактики, считать бабочек или птиц или стать частью самого совершенного в мире генератора случайных чисел, чтобы проверить теории Эйнштейна.
Зачем считать бабочек через приложение
Несколько дней назад закончилась очередная фаза сбора данных одного из самых больших проектов гражданской науки – организованных наблюдений британской организации «Сохранение бабочек».
C 20 июля по 12 августа организация принимала данные от всех желающих, согласившихся потратить 15 минут на улице и сосчитать всех увиденных бабочек, а также с помощью подготовленной инструкции определить видовую принадлежность каждого увиденного насекомого. Этот крупнейший в мире проект по подсчету бабочек создан не ради них самих, а ради наблюдения и прогнозов масштабных изменений окружающей среды. А бабочки оказались удобным индикатором – они хрупки и наиболее восприимчивы к ним.
Данные собираются очень простым для нашего времени способом – через сайт или мобильное приложение. А стратегию продвижения инициативы в этом году ученые выбрали весьма оригинальную: с помощью наблюдений за бабочками предлагается отвлечься от неизменно печальных мыслей о Брекзите (Brexit – акроним двух английских слов Britain (Британия) и Exit (выход) – процесс выхода Великобритании из Европейского союза. – Прим.ред.). Да и вообще, напоминают медики, пребывание на природе благотворно для душевного здоровья.
Ученые берутся за задачи, решение которых невозможно без привлечения любителей
Так что же такое гражданская наука (citizen science) и зачем ученые обращаются к помощи горожан? Само понятие спонтанно возникло в США и Великобритании в середине 90-х, а словосочетание попало в Оксфордский словарь в 2014-м. Он поясняет, что гражданская наука – это «научная работа, проводимая представителями широкой общественности в сотрудничестве или под руководством профессиональных ученых». Добавим к этому определению еще два фактора:
– привлечение любителей позволяет ученым браться за задачи, решение которых невозможно (либо требует нереалистично больших ресурсов) без этого участия;
– такая совместная работа позволяет ученым надеяться, что ученые-любители в итоге станут лучше понимать, как работает профессиональная наука, и станут относиться к ней с меньшим скептицизмом.
Гражданская наука, конечно, немыслима без современных возможностей распространения информации и социальных сетей в широком смысле этого слова. Данных о бабочек, загруженных в приложение, можно собрать гораздо больше, чем во времена бумажных писем, с помощью которых люди, в принципе, тоже могли бы информировать ученых о результатах наблюдений.
Но много ли найдется таких обязательных и терпеливых желающих. Поэтому многое в проектах гражданской науки вне зависимости от дисциплины завязано на IT.
Как игроки помогают ученым
Так, один из самых старых и масштабных проектов – игра FoldIt – направляет в мирное русло кипучую энергию геймеров. Задача игры – сложить трехмерный пазл в оптимальную конфигурацию. На самом деле это замаскированная оптимизация трехмерной структуры белка, для которой нужно найти конфигурацию с наименьшей свободной энергией. Только описана эта задача без привлечения специальных терминов.
С момента публичного запуска игры в 2008 году в ней приняли участие более 240 тыс. игроков, большая часть которых – не биохимики. Так, в 2011 году игроки помогли ученым решить структуру кристалла вируса, вызывающего ВИЧ у обезьян. До публикации задачки на сайте исследователи бились над этой проблемой 15 лет, а мотивированные соревнованием друг с другом игроки решили ее за 10 дней.
Это довольно сложный и изящный вариант привлечения любителей к решению научных проблем – чаще всего их задача проще и сводится к наблюдениям. Так, в разных странах людям предлагают считать уже описанных выше бабочек, птиц, сообщать о замеченном в океане мусоре.
Но бывают и более экзотические случаи. В июне этого года в научном журнале Natureбыла опубликована работа, для выполнения которой около 100 тыс. добровольцев были использованы в качестве идеального генератора случайных чисел. В результате СМИ заполнили броские заголовки «Эйнштейн ошибся», а ученым удалось разобраться с одним из фундаментальных споров о Вселенной.
Новое веяние – использовать ручной труд добровольцев там, где не требуется особая квалификация. Так, Tate предлагает расшифровывать и переводить в печатную форму дневники художников, которые хранятся в архиве галереи. А самое старое и романтическое направление – наблюдение за звездами, в США организация астрономов-любителей работает с 1911 года. А теперь помогать ученым изучать звездное небо можно, не вставая из-за своего компьютера. Например, NASA предоставляет всем желающим возможность отсмотреть снимки, сделанные телескопом «Хаббл», и описать направление вращения спиральных галактик (любой человеческий глаз понимает, где вращение по часовой стрелке, а где – против).
Сайт Scienceforcitizens.net объединяет информацию о большом количестве проектов гражданской науки, чтобы каждый смог найти занятие по душе.
Сообщите о борщевике и цветении водоемов
По своей природе гражданская наука не имеет границ и национальной принадлежности – подключиться к проектам может онлайн любой желающий. Однако если вы не владеете английским языком или хотите помочь именно российским ученым, такая возможность есть. Союз охраны птиц России координирует российское участие в международных проектах бердвотчинга. Не меньшую пользу можно принести, сообщив об увиденном вами опасном «заезжем» растении – борщевике Сосновского. За сезонными явлениями природы можно наблюдать, помогая фенологической сети РГО. Ученые из Бурятии просят сообщать о цветении водоемов.
Если вы смелый и мотивированный начинающий ученый-гражданин, то можно предпринять более предметные действия вне цифровой вселенной. Так, ученые из Института биоорганической химии РАН в Москве и Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН просят поискать на своей даче или в лесу светящихся червей.
Ученые из Института проблем экологии и эволюции для научных целей принимают скелеты собак. Проект Russian Travel Geek предлагает присоединиться в качестве туриста и помощника-добровольца к научным экспедициям в экзотические и труднодоступные регионы. Наконец, Институт археологии РАН периодически приглашает волонтеров для участия в самых настоящих раскопках.
Один из основателей проекта Galaxy Zoo, координирующего астрономов-любителей, астрофизик Кевин Шавински так сказал о гражданской науке, сравнивая ее с краудсорсингом:
«Гражданская наука – это куда более правильное определение того, что вам предстоит делать. Вы обычный человек, но вы занимаетесь наукой. Краудсорсинг (англ. Crowd – толпа) звучит немножко как то, что вы просто часть толпы. Нет, вы не часть толпы, вы – наш коллега. Вы проактивно вовлечены в научный процесс, вы его самостоятельный участник».
Помимо получения ценных данных и бесплатной рабочей силы, гражданская наука дает и самим ученым, сильно обособившимся от людей за последние сто лет, ощущение связи с обществом, возможность установить связи и переосмыслить свою работу. Пятьсот или даже триста лет назад ученых-профессионалов просто не существовало – все были любителями в той или иной степени.
Возможно, в XXI веке настала пора вернуться к этому мотиву на новом уровне. Каждый – и ученый, и гражданин, – сможет вспомнить о том, что в основе науки лежит любопытство и жажда познания, интерес к наблюдению окружающего мира и желание, пронаблюдав, объяснить происходящее.