Почему любительская наука важна для "Беларуси в эпоху перемен"

INTRO

“Do you look at the world around you and try to figure out what’s going on? Do you like to think? You can do citizen science.”

(в переводе — «
Вам нравится смотреть на мир вокруг и пытаться понять, как это все устроено? Вам нравится думать? Займитесь гражданской наукой»)
Американский популяризатор науки Билл Най (Bill Nye).

Я в некотором роде популяризатор науки. В некотором, потому что я ни разу ни преподаватель и мне совершенно не интересно взаимодействовать с читателями, которые с одинаковой радостью примут и рассказ о супрамолекулярных структурах, которые образуют мицеллы мыла и о очередном выступлении каких-нибудь фриков из шоу-бизнеса. Мне интересна вовлеченность, интересны люди, которые проделают то, что делал я, проверят и предложат свои свои решения, которые я смогу взять на вооружение. Активный круговорот идей. В какой-то момент я понял, что то, что я делаю, это, фактически, называется гражданская наука. Это уже не “потешный” научпоп.  Это дело например для тех, кто хоть зарплату младшего научного сотрудника и променял на зарплату тестировщика, но огонь исследователя в душе не потушил. Для таких людей отдушина — это sciDIY, DIYbio и т.п. “детские” активности, которые постепенно во всем мире все чаще становятся активностями взрослых. Начну издалека, с определения концепции гражданской/любительской науки (англ. citizen science).

Определение понятия “гражданская наука”

Впервые выражение “citizen science” де-юре впервые всплыло в 1989 году в журнале MIT Technology Review от января 1989 года в отчете “The new form of engagement in science received the name ‘citizen science’.

Термин citizen science вошел в Оксфордский словарь в июне 2014 года с таким определением: «Scientific work undertaken by members of the general public, often in collaboration with or under the direction of professional scientists and scientific institutions». Т.е. citizen scientist — это любой человек, который добровольно тратит свое время и ресурсы на научные исследования в партнерстве с профессиональными учеными. В русскоязычном переводе чаще используется термин “гражданская наука”, хотя правильнее было бы использовать “любительская наука”. Но в нашей культуре слово “любитель” подразумевает невыский уровень профессионализма и несет некоторый негативный оттенок (исключение может быть составляет только каста радиолюбителей, 73!), поэтому пусть будет именно “гражданская наука”.

Хотя де-факто практика “любительской науки” не нова, ибо т.н. “независимые исследователи” они же independent scientists они же gentleman scientist почти до середины 20 века (т.е. до появления централизованных научно-исследовательских институтов и лабораторий) были основным двигателем прогресса. Независимыми “научными разработчиками” были такие известные люди, как Исаак Ньютон, Чарльз Дарвин, Бенджамин Франклин. У многих из них была конечно любимая специализация, но области научных интересов распростирались очень широко (в глубины междисциплинарности, говоря сегодняшним языком). 

Теоретически, независимые ученые с их исследованиями, да и сама “гражданская наука” похожи на т.н. малую науку, или small science. К малой науке можно отнести любые научные исследования, выполняемые отдельными научными сотрудниками, небольшими группами исследователей или в рамках общественных проектов. Основная польза от таких индивидуальных исследователей в том, что они своими работами помогают намечать цели и формировать направления крупномасштабных проектов (в отечественной науке такие вещи часто назывались “поисковыми исследованиями”). Малая наука активно развивается в университетах, где студенты и молодые исследователи могут принимать непосредственное участие в определении и решении научных проблем, что является важным этапом на пути сближения науки и общества.

История показывает, что достижения small science зачастую могут иметь более глобальное значение для мира, чем-какие нибудь ГПНИ (в Беларуси так называется “научная пятилетка”, она же Государственная Программа Научных Исследований). Можно вспомнить теорию математика Галуа (абстрактная алгебра), которая была разработана Эваристом Галуа всего за несколько недель. Сюда же пойдет и Альберт Эйнштейн, который разработал свою теорию специальной теории относительности в качестве хобби, работая полный рабочий день в патентном бюро. Или жидкостные и многоступенчатые ракеты Роберта Годдарда, которые он разработал в основном самостоятельно. В дальнейшем из них появились немецкие ракеты V2 и Apollo Saturn 5 …

Беларуская наука в целом не согласна:

Но приверженность концепции “у нас свой путь” — это осмысленный выбор каждого, западные исследователи считают, что в скором времени именно small science будет давать в два-три раза больше данных чем традиционная “взрослая” (крупномасштабная и т.д. и т.п.) наука за счет “ужасающей разнородности” и обширности научных интересов.

Уже сейчас, например те же легендарные DARPA, благодаря которым появись десятки и сотни привычных сегодня вещей (тот же Интернет и электронная почта) с одной стороны отдают предпочтение финансированию крупных проектов в области физико-технических наук (чтобы сократить административные и накладные расходы), но с другой с радостью поддерживают small science-проекты в области химии и биологии.

Как я уже писал ранее, в 20 веке наука укрупняется, становится закрытой и корпоративной. Исследования проводятся в основном крупными учреждениями, часто под правительственный заказ, отодвигая исследователей-одиночек в дальний угол стола. Этот процесс приводит к тому, что начинается быстрая популяризация науки, а с появлением общедоступного и вездесущего Интернета — и к непосредственному участию любителей/добровольцев/волонтеров в научных исследованиях. С помощью “распределенной работы” удается решать многие  дорогостоящие и трудоемкие задачи. Можно смело утверждать, что взрывное развитие интернет-технологий за последние десятилетия — главный катализатор роста интереса к любительской научной деятельности. Часто даже употребляется выражение «любительская сетевая наука», но по-сути Интернет просто упрощает процесс сбора и систематизации открытых данных (в противоположность bigdata которую собирают и продают какие-нибудь facebook-и или гипермаркеты со своими картами лояльности), которые собираются с помощью обычных людей.

Нормативная база гражданской науки

В принципе какой-то особенно нормативной базы для этого движения нет. Есть пока основополагающие «Десять принципов гражданской науки» изложенные в специальном документе, разработанном рабочей группой Европейской ассоциацией гражданской науки (The European Citizen Science Association — ECSA). Расскажу о них подробнее.

10 принципов гражданского учёного

1.Обычные граждане могут выступать в научных исследований в роли участников, соавторов и руководителей проектов. Гражданские~любительские научные проекты активно вовлекают граждан в научно-исследовательскую деятельность, в результате которой генерируются новые знания.

2. У проектов гражданской науки есть подлинный научный результат. Т.е. гражданская наука не в пример важнее того, что делают лауреты Шнобелевской премии, используя научное оборудование и человеко-часы для развлечения. Гражданские ученые в своих исследованиях помимо поиска ответа на поставленный вопрос, могут информировать общество о природоохранных или экологических мероприятиях или даже содействовать принятию политических решений.

3. Гражданская наука приносит пользу как науке, так и обществу. Для общества это образование, личное удовлетворение и социальная польза. Для науки это научные данные и опубликованные исследования, которые могут влиять на политические решения на местном, национальном и даже международном уровне. Использование граждан-учёных часто позволяет учёным более успешно добиваться их целей, чем было бы возможно без их участия. Ну и конечно же наблюдается укрепление связи социума с наукой. Важный фактор — пропаганда общественной важности науки и повышение уровня образованности. И то, что такой подход эффективен лучше всего подтверждает т.н. эффект Скалли:

4. Гражданские ученые могут принимать участие на разных этапах научного процесса. Сюда относится как подготовка и обсуждение целей и задач исследования, так и разработка методов, сбор и анализ данных, трансфер результатов.

5. Гражданские ученые получают обратную связь от проекта. Гражданские ученые имеют доступ к аналитическим отчетам созданным на основе пользовательских данных, а также знают как используются их данные и как влияют результаты исследований на жизнь общества.

6. Гражданская наука оперирует исследовательской методологией, как и любая другая наука, со всеми присущими этой методологии ограничениями и предубеждениями, которые следует учитывать. Однако, в отличие от традиционных исследовательских подходов, гражданская наука предоставляет возможность более широкого участия общественности и повышает уровень демократизации науки. Хотя данные собираемые неспециалистами, имеют более низкое качество, но они все равно способны помочь в получении релевантной информации. Большую роль играет и степень самосознания волонтеров и уровень мотивированности, которын зачастую гораздо выше у гражданских ученых чем у официальных “с восьми до пяти” научных сотрудников. Подтверждением тому может быть статья, в которой анализировались данные о растениях, получаемые натуралистами-любителями и профессиональными учеными. Установлено, что неспециалисты способны выполнять эту работу на достаточно высоком уровне (эффективность данных от ученых была оценена в 88 %, тогда как у неспециалистов этот показатель не намного ниже — 72 %.

7. Данные и метаданные гражданских научных проектов становятся общедоступными, а результаты, по возможности, публикуются в формате открытого доступа. Обмен данными может происходить не только во время выполнения проекта, но и после его завершения, если этому не препятствуют соображения конфиденциальности или национальной безопасности. По возможности все результаты исследований публикуются в формате «открытого доступа» (open acсess). Именно поэтому в Европе широкое распространение получила идея «Открытой науки», предполагающая возможность воспользоваться научными знаниями и результатами не только профессионалам, но и любым интересующимся пользователям. Открытость играет важную роль в обеспечении корректного понимания результатов. 

8. Гражданские ученые получают должное признание по результатам выполнения проектов, в т.ч. через публикации с их участием. Участие гражданских ученых обязательно обозначается в отчетности выполняемых проектов. Сюда могут быть отнесены упоминание проектов в прессе, упоминание в отчетах о результатах и конечно же авторство в публикациях. Кстати, к вопросу о славе. Иногда участие в проектах «гражданской науки» может сделать человека знаменитым. Например, в 2007 году учительница из Голландии Ханни Ван Аркель изучала галактики проекта Galaxy Zoo и обнаружила вблизи одной из них «зеленую кляксу», которая оказалась световым эхом квазара. Пятно получило название «объект Ханни», что само по себе является прекрасным мотивирующим фактором.

9. Программы гражданской науки предлагают ряд преимуществ и особенностей, которые следует учитывать при оценке проекта. Проекты гражданской науки оцениваются по их научным результатам, качеству данных, опыту участников и широкому общественному или политическому воздействию. Для волотнтеров (гражданских ученых) участие в проектах — это прежде всего возможность получить дополнительные специальные знания, погрузиться в процесс подготовки научных исследований, а также попробовать применить свои силы в новых областях знаний, причем не только научных, но и, например, в области научной коммуникации. Другой аспект — приобретение единомышленников. 

10. Руководители проектов в области гражданской науки принимают во внимание правовые и этические ограничения. Основные правовые и этические ограничения в области гражданской науки связаны с авторским правом, защитой интеллектуальной собственности, соглашениями о совместном использовании данных, конфиденциальностью, указанием авторства и воздействием любой деятельности на окружающую среду. Многие исследователи, делающие ставку на гражданскую науку, стремятся к повышению социальной значимости исследований и к максимальной полезности их результатов для общества, к решению важных для общества вопросов. Успешные гражданские научные проекты ориентированы на междисциплинарные подходы и методики исследований. Этические ограничения связаны с тем, что открывая или создавая что-то новое, гражданские ученые в первую очередь продумывают обстоятельства, в которых будет использоваться разработка и должны быть уверены, что конечные потребители разработки смогут использовать ее надлежащим путем. 

В 2013 году тделом цифровой науки Европейской комиссии была опубликована «Зеленая книга гражданской науки», в которой помимо толкования описанных выше “заповедей” также появилось интересное определение гражднской науки:

«вовлечение широкой общественности в научно-исследовательскую деятельность, когда граждане активно содействуют науке. либо своими интеллектуальными усилиями, либо своими инструментами и ресурсами. Участники предоставляют исследователям экспериментальные данные и оборудование, поднимают новые вопросы и совместно создают новую научную культуру »

Отмечу, что сейчас Европейская ассоциация гражданской науки (ECSA) объдиняет более 200 индивидуальных предстваителей и организаций из более чем 28 стран по всему ЕС и за его пределами. 

Как попасть в гражданскую науку ?

Если вы согласны с опубликованными выше десятью заповедями гражданского ученого, то вы уже гражданский ученый :) С высокой долей вероятности можно сказать, что многие из читателей уже так или иначе находятся в сфере интересов гражданской науки. Для того, чтобы стало понятнее о чем речь, см. картинку:

В самой нижней позиции “эскалатора гражданской науки”, на нулевом уровне, находится все население. Из-за особенностей современного социума, каждый хотя бы раз в жизни сталкивался с новостями из мира науки, или с какими-то научными достижениями, пусть даже это и были медицинские приборы (например, МРТ или анализ на антитела к коронавируса).

Минимальное участие, первый уровень, это пассивное потребление научной информации через газеты, веб-сайты, телевизионные и радиопередачи. Второй уровень — это уже активное, т.е. осмысленное потребление научной информации, например походы в исторические музеи, на специализированные выставки и т.д. Третий уровень — это ограниченное участие в гражданской науке (чаще всего краудсорсинг). Примером могут служить наблюдение за птицами и идентификация их “для себя”. В качестве примера можно привести сервис Dar Sky Meter, благодаря которому любой может сфотографировать ночное небо в своей местности и помочь составлению глобальной карты светового загрязнения. Существуют сервисы (в Австралии) на которых можно отправлять фотографии сбитых на дороге животных с геолокацией. Анализируя эти данные ученые определяют наиболее опасные участки дорог, а лесники устанавливают там ограды и специальные предупреждающие знаки. Четвертый уровень — это участие в различных удаленных проектах, где волонтерам требуется загружать на свой компьютера программное обеспечение, создающее сеть для распределенных вычислений. Примеры — проекты [email protected], World Community Grid, [email protected]. Пятый уровень — это регулярный сбор данных и отправка их для обработки. В качестве примера можно привести систему регистрации биоразнообразия iRecord, тот же популярный iNaturalist. Можно вспоминить и проект Galaxy zoo, по классификации и картированию звездного неба. В 2009 году благодаря сервису был выделен новый тип галактик Pea galaxy «Green Peas». Ну и наконец шестой уровень — это уровень DIY Science (sciDIY). Примерами могут служить hi-end биохакеры, люди которые занимаются DIYbio, разработчики систем мониторинга окружающей среды (самодельные метеостанции, дозиметры) и конструкторы всевозможных датчиков и любительского оборудования для исследований (см. сообщество PublicLab и их самодельные научные приборы, многие из которых берут на вооружение некоторые отечественные НИИ). На этом уровне идет активное взаимодействие (т.н. коллаборация) гражданских ученых с учеными официальными. В качестве примера можно привести проект Flint water study update, созданный для решения проблем с питьевой водой в городе Флинт, штат Мичиган, США. Гражданские ученые определили превышение уровня свинца в крови детей города, наука скореллировала это с качеством воды, в итоге в городе был введен режим ЧС. Очень интересным примеров коллаборации наук гражданской и официальной можно считать новозеландский проект Participatory Science Platform, в рамках которого любой житель страны может получить финансирование для решения научной проблемы. Проекты выполняются совместно с научными центрами, притом гражданские ученые могут выполнять абсолютно любую роль — от сбора данных, до руководства проектом.

Кстати, раз я упомянул DIYbio, то немного об этом движении расскажу. 

Фактически, DIYbio это “биологические самодельщики”. Если для постсоветского пространства (выросшего на журналах Юный Техник/Техника молодежи/Моделист-конструктор) самодельщик возящийся с железом и пропадающий в своем гараже неделями — в порядке вещей, то самодельщик работающий, с позволения сказать, с wetware — уже в новинку.

Признаюсь, что несмотря на опыт радиолюбительства и инженерного творчества, я периодически задумываюсь над тем, а не бросить ли мне все и не начать осваивать молекулярную биологию. Интересно, что сравнительно недавно я узнал, что наш горячо любимый Билл Гейтс, признался, что, если бы снова был молод, он программировал бы не компьютеры, а живую материю:

Если вы хотите изменить мир по‑настоящему, следует начать именно с биологических молекул.

Мысль такая возникает потому что на мой взгляд, электроника уже достигла своих вершин (в т.ч. и миниатюризации). Если нужно двигаться дальше — стоит переходить на качественно новый уровень. Ну и согласитесь, “вырастить электронный девайс” даже звучит гораздо экологичнее чем “собрать электронный девайс на фабрике”.

В связи с этим мне почему-то вспомнился старый проект JuicyPrint с их инновационными (?) чернилами для 3D-принтера.

Инновационность заключалась в том, что вместо химического красителя в этих чернилах находились генетически модифицированные бактерии, вырабатывающие целлюлозу, в зависимости от наличия/отсутствия света. Т.е. фактические можно выращивать объект варьируя освещение или его интенсивность.

На Западе DIYbio концепт был известен еще в 90-х годах прошлого века. Суть его заключается в том, чтобы позволить индивидуальным исследователям, или малым группам единомышленников (зачастую даже без специализированного образования) проводить биологические исследования используя те же методы, что используются в традиционных НИИ. 

Правда в отличие от инженерных устройств, которые по рекомендациям с youtube может собрать даже ребенок, с биологией такие дела не прокатят. Здесь необходима достаточно серьезная академическая подготовка (притом исследовательская, а не “перекладывание бумаг”). Поэтому наиболее развито это движение на Западе, где многие достаточно известные ученые внезапно бросаются во все тяжкие и начинаю учить самодеятельных биологов, а потом и вовсе организуют какой-нибудь связанный с этим бизнес (вроде продажи готовых наборов CRISPR).

Так вот простенько выглядит тот самый “запрещенный к продаже в США” CRISPR набор от компании ODIN: пластиковые чашки Петри, куча пробирок Эппендорфа, несколько центрифужных пробирок, пипет-дозатор, штатив для пробирок и реактивы.

Основная задача движения DIYbio доказать, что не нужно быть ученым с научной степенью, чтобы заниматься биологическими исследованиями. Основной акцент делается в первую очередь на распространении знаний, а не на получении прибыли. Приоритеты — снижение затрат на проведение исследований, использование в медицине, собственно биохакинг, увеличение продолжительности жизни и доступность образования.

Наступила эра гаражной биологии. Хотите принять участие? Найдите минутку, чтобы купить себе лабораторию для молекулярной биологии на eBay.
Роб Карлсон в журнале Wired

Важно упомянуть и роль гаражных наук/биохакерства в распространении науки в беднейших странах, в которых лаборатории или даже целые институты не могут себе позволить приобрести современное оборудование. Доступность «опенсорсных» биотехнологий позволяет заняться современными научными исследованиями даже на краю цивилизованного мира, никак не кореллируя с какими-то геополитическими барьерами.

Возвращаясь к “эскалатору гражданской науки” хотелось бы сказать о том, что к шестой группе гражданских ученых (активные самодельщики, в академической науке их примерный аналог — активные завлабы (?). В целом таких людей немного, порядка 0,001% населения (для Великобритании). На постсоветском пространстве может быть больше (из-за высокого интереса людей к техническому конструированию). По мере увеличения вовлеченности растет интерес самих участников к тому, чем они занимаются и одновременно уменьшается число этих участников. Теоретически, считается, что хорошими факторами, которые повлиять на рост активности населения в сфере гражданской науки могут быть:

  • длительная история любительской научной деятельности
  • наличие авторитетных академических научных учреждений, поддерживающих гражданские инициативы
  • наличие хорошей технологической инфраструктуры (широкополосный доступ в интернет, активное использование смартфонов)
  • высокий уровень образования населения

Почему гражданская наука важна для Беларуси ?

Беларусь в соответствии с приведенными выше факторами, влияющими на наличие/развитие гражданской науки имеет достаточно много шансов на то, что эта самая гражданская наука у нас может активно развиваться. Отсутствует наверное только пункт “наличие авторитетных академических научных учреждений, поддерживающих гражданские инициативы”. У нас нет ни учреждений, ни поддержки гражданских инициатив. Национальная академия наук скорее выступает в роли антипода всех гражданских инициатив, поэтому не удивительно, что авторитета не велик, а в последнее время и вовсе на глазах испаряется. Причин тому множество и не последнее место занимает и отсутствие ротации научных кадров, потеря престижа профессии научного сотрудника (в т.ч. в связи с тем, что з.п. научного сотрудника часто в 2–3 раза ниже чем зарплата дворника, уборщицы и т.п.). 

Нынешний 2020 год показал, что со стремительными угрозами современного мира неповоротливые машины с “бюрократическим топливом” справляться не могут в принципе. А вот мобильные, самоорганизующиеся общественные инициативы — легко. Не буду говорить про пандемию коронавируса, вспомню хотя бы ситуацию с загрязнением воды Минска. Пока Национальная академия наук выдавала на гора какие-то расплывчатые заявления о том, что “разберемся с ситуацией” и неделями разбиралась там себе в теплых кабинетах, общество проводило кто-чем мог анализы воды на коленке (используя зачастую не предназначенные для этой цели тестовые системы “что было”), общество снабжало своих членов питьевой водой, общество пыталось предлагать решения. А что же делал флагман нашей научно-технической безопасности? А ничего.

Всегда важно наличия мнения с двух сторон, тогда можно говорить про объективность. Пока же у нас имеется только “мнение беларуской академии наук”, которое равно “мнение президиума”. Независимых научных разработчиков, равно как и каких-то независимых НИИ у нас в стране не существует. Ясно что такая ситуация просто просится в руки очередного манипулятора. Сформировать независимую науку, особенно науку техническую — это дело не одного года и не одного миллиона долларов. Пока же важно, на мой взгляд, законсервировать на переходный период кадры, сохранить живой интерес и в потенциале привлечь новых людей к научной деятельности. Недалек тот час, когда из программистов и тестировщиков побегут в физики и химики, как когда-то из физиков и химиков побежали в программисты и тестировщики (чаще всего, чтобы банально было за что жить). Потому что 21 век — век науки и технологий, “экспорт бананов” и энергоресурсов уже не позволяет не то что жить на широкую ногу, но даже более менее сносно существовать. Наш путь — это путь технологической Мекки (по аналогии с IT-страной) и жизнь на дивиденды от продажи технологий. Пока же с помощью любительской гражданской науки (не требующей особых вложений, кроме открытости и желания взаимодействовать) можно сформировать повестку актуальных направлений и заинтересовать людей.

С чего начать ?

Для начала прочитать мою статью, понять, что вы готовы пожертвовать своим временем, а потом можно искать подходящие инициативы. В глобальном масштабе помочь этому может ресурс SciStarter, на котором ведется поиск волонтеров для выполнения разнообразных проектов гражданской науки. Здесь же любой ученый может заявить свой проект и начать искать людей. Разброс тематик проектов очень широк. Начиная от определения пород бродячих собак, заканчивая измерениями «чистоты» ночного неба с точки зрения проблемы светового загрязнения. У каждого проекта указана его локализация: отдельные районы и страны, или весь мир. Кстати основатель проекта Дарлин Кавальер недавно выпустила очень подробную книгу о гражданской науке.

Не обязательно искать проекты в своей стране (на пост-СССР территориях любительская наука практически не представлен), можно попробовать свои силы в международных исследованиях. В общем и целом можно утверждать, что наибольшее влияние гражданская наука оказывает на биологию, охрану природы и экологию (см. статью). Хотя и естественно-научные активисты активно проявляют себя, например, создавая создают собственные приборы для научных наблюдений, тем самым в разы снижая затраты на научное оборудование.

С полной уверенностью могу утверждать, что авторский телеграм-канала LAB66 является ярким примером русскоязычного комьюнити гражданской науки (может быть даже единственным?). Ориентация пока на химию и средства защиты, но кто знает, что будет завтра. 

Кстати, недавно я без всяких scistarter пытался инициировать своих подписчиков на facebook в инициативе “гражданской науки”. Что из этого выйдет — покажет время. Пока собираем волонтеров.

Выводы

Безусловно, любой исследовательский проект должен реализоваться профессионалами и авторами с хорошей научной подготовкой и опытом. Но если ученому для его исследования необходим сбор достаточно большого количества специфических данных, а бюджет на ограничен — хорошей альтернативой для продолжения исследований является получение данных от местных жителей, интересующихся наукой и имеющих доступ к интересующим образцам. Именно поэтому ученые заинтересованы не только в налаживании контактов в исследовательском сообществе, но и взаимодействии с широким кругом исследователей-любителей. С другой стороны, для общества, популяризация гражданской науки повысит у людей интерес к изучению окружающего мира, заставит их погрузиться в научные исследования, больше понимать то, как работают ученые. И все это сократит тот огромный разрыв между “научными элитами” и простыми людьми. Научная осведомленность общества сделает его жизнь комфортнее и безопаснее. И ни один телевизионный канал уже не сможет с телеэкрана вещать откровенную чушь стращая зрителей. А все вместе мы — сохраним и приумножим. Вместе — победим! Гражданская наука на этом пути — весомый камень в безопасность страны.

Become a patron to

111
Unlock 111 exclusive posts
Be part of the community
Listen anywhere
Connect via private message