Цивилизация
Гражданин ученый
— Что подразумевает под собой гражданская наука? Чем она принципиально отличается от волонтерства (например, работы в археологических экспедициях) или участия в исследованиях в качестве добровольца?
— Термин «гражданская наука» широко исследуется, и до сих пор его определение — это предмет дискуссий. Есть широкая трактовка определения и узкая. В широком смысле гражданская наука — это любое вовлечение в науку. Если ты сидишь в аппарате МРТ и читаешь вслух какие-нибудь стихи, пока ученые исследуют твой мозг, то есть, являешься испытуемым, объектом исследования, то, в широком смысле это тоже гражданская наука. Походы в экспедиции, участие в распределенных вычислениях, даже краудфандинг некоторые относят к гражданской науке в широком смысле. То есть, все то, что заставляет человека определенным образом участвовать в научном исследовании.
В узком смысле гражданская наука или научное волонтерство предполагает, что волонтер использует свои когнитивные способности для того, чтоб заниматься исследовательской работой под руководством ученых или вместе с учеными.
Это, фактически, одно из основных определений, существующих в мире. Оно было зафиксировано Оксфордским словарем несколько лет назад. Оно предполагает, что ты берешь часть задач ученого на себя. Ты занимаешься либо сбором данных, либо анализом, либо участвуешь в каких-то сложных, чаще всего геймифицированных проектах. В целом, есть очень разные виды научной работы, которые предполагают, что ты используешь свои интеллектуальные способности для решения разных задач.
— Насколько охотно вообще обычные ученые привлекают «гражданских» для решения тех или иных задач? Нет ли предубеждений, мнения, что неопытный доброволец сделает что-то не так?
Во-первых, важно отметить, что гражданская наука — сейчас один из самых явных и значительных трендов развития науки в мире. Развитие гражданской науки — это цель очень многих документов, которые касаются стратегии научно-технологического развития. И в Евросоюзе, и в США, и вообще по всему миру. Речь идет о десятках миллионов участников таких проектов и о десятках тысяч ученых. То есть, гражданская наука — достаточно распространенный инструмент, и чем больше она развивалась, тем более продуманными становились механизмы проверки тех данных, которые ученые получают от волонтеров. Сейчас этому посвящены научные работы, целые книги, которые рассказывают как брать научные данные от волонтеров и проверять их качество.
Золотой стандарт — это верификация данных через статистическую обработку.
Например, при анализе данных одно и то же изображение, где надо обвести, скажем, пылевую бурю, показывается не одному волонтеру, а десяти разным. Если расхождение в ответах этих волонтеров минимальное, то этот кусочек данных, это изображение считается принятым. Если какое-то расхождение есть, то оно отправляется либо на повторную проверку, либо ученым, которые могут посмотреть, что с ним не так, почему такое расхождение появилось. И это только один из многочисленных методов проверки данных.
— То есть, подстраховка от ошибок волонтеров уже достаточно хорошо продумана и активно используется?
— Совершенно верно! Методов очень много, и, чем больше ученые знают об этих методах, о том как вообще работает гражданская наука, тем меньше опасений у них появляется. Когда год назад мы разговаривали с учеными о проектах гражданской науки, в которые можно привлекать волонтеров, было много опасений.
Были ученые, которые говорили прямо «Нет! Нам такого не надо! Они сейчас придут, поломают наше оборудование, понашлют нам каких-нибудь странных фотографий, нам такого не нужно».
— А почему, кстати, так получалось? они были мало готовы к такому подходу к работе?
— Да. Удивительно, но факт — даже те ученые, которые привлекают волонтеров к работе или опираются на собранные ими данные, не всегда знают, что это называется гражданской наукой. Еще год назад было мало понимания, не было документов на русском языке, хорошо и полно освещающих эту проблему. Мы за последний год провели около пятидесяти разных семинаров, лекций, мастер-классов для ученых из самых разных регионов России, а до этого об этом мало кто знал. И получается, что к тебе приходят и говорят — а вы не хотите волонтеров к своей научной работе подключить? Это звучит дико. Другое дело, когда к тебе приходят и говорят — а вы знаете, есть множество исследований в вашей научной области, в которых ученые используют данные, собранные или проанализированные волонтерами. Есть вот такие методики сбора или анализа, вот такой дизайн эксперимента, вот такие методы верификации и вот такой результат вы можете ожидать. Это гораздо более понятный механизм, который, конечно вызывает больше доверия.
— А самих добровольцев какие проекты больше всего привлекают?
В принципе, больше всего проектов в мире в области биоразнообразия и экологических исследований. Наверно, большинство участников к ним готово. Еще мы опрашивали посетителей нашего сайта, какие проекты могли бы их заинтересовать, можно было выбрать несколько вариантов. 54% привлекла биология, примерно столько же — социальные науки.
Также популярны были медицина, экология, космос — в общем, практически все затрагивало тематики, касавшиеся человека непосредственно.
— Какие у гражданской науки есть минусы, слабые места?
— На этот вопрос сложно ответить, потому что это уже установившееся большое и очень сложное социальное движение. С таким же успехом можно спрашивать какие минусы у кучевых облаков. Но можно сказать о том, с какими проблемами сталкивается научное волонтерство в разных странах. Их на самом деле очень много, есть целые исследования которые посвящены барьерам на пути развития гражданской науки и тем сложностям, которые стоят перед учеными и волонтерами в подобных проектах. В первую очередь речь идет об открытых данных, о защите интеллектуальной собственности — в таких проектах может быть много чувствительной информации, которую нужно анализировать. Вклад волонтеров, сохраняются ли за ними какие-то авторские права или нет, кому принадлежит этот результат, как оформлять эту работу, если речь идет более чем об одноразовом вовлечении... Множество вопросов вокруг интеллектуальной собственности, открытости данных и принадлежности этих данных — результата интеллектуального труда.
Вторая проблема — это работа с мотивацией волонтеров и такие сложные вопросы, как включение их в список соавторов исследований. На самом деле, даже в крупнейших мировых журналах уровня, близкого к Nature и Science, есть научные статьи, в которых в качестве соавторов и контрибьюторов указаны научные волонтеры.
— А если их несколько тысяч?
— Будет огромный список, отдельный документ. Это правда очень интересно и сложно — когда их указывать, когда нет, каким должен быть вклад, чтоб их указывать.
Отдельный вопрос связан с безопасностью волонтеров в полевых исследованиях.
Например, если волонтер идет куда то исследовать борщевик, надо там собрать какие-то образцы, то где гарантия что он не поранится? Ты его готовишь и даешь ему всякие образовательные материалы, но чья это ответственность, если он обожжется?
Еще большая проблема, особенно в России, это финансирование проектов, в которых есть какие-то элементы научного волонтерства.
Если ты всерьез вовлекаешь научных волонтеров в свою работу, то ты должен их курировать. А это рабочее время. И на Западе, во-первых, можно в обычный научный грант вписать этот блок работы и оплатить его из средств гранта. А во-вторых, там есть гранты, которые целенаправленно выдаются по проектам гражданской науки. То есть, это исследовательский проект, но в нем должны участвовать волонтеры. В России мне известно об одном проекте, совершенно потрясающем, который недавно встроил этот блок, связанный с научным волонтерством в свой грант. Это проект «Виртуальный ботаник», часть проекта «Флора России», наверное, самого крупного и известного проекта гражданской науки в России, в рамках которого около 10 тыс. волонтеров собрали примерно миллион изображений сосудистых растений по всей территории России. Насколько мне известно, команде исследователей из МГУ, которая курировала «Флору России», удалось недавно получить грант на научную работу, в которую был встроен подпроект «Виртуальный Ботаник». В этом подпроекте они обучают волонтеров собирать данные, необходимые для проведения исследований. Такой вот маленький шаг к успеху, к тому чтобы решить проблему с финансированием.
Гражданская наука приходит в Россию
— Как появилась идея создать российскую площадку для содействия гражданской науке?
— Несколько лет тому назад я пришла в команду журнала «Кот Шредингера». Мы делали онлайн-журнал oLogy, меня туда пригласили специально заниматься рубрикой о гражданской науке, потому что мои коллеги уже очень много читали о том, как развивается гражданская наука за рубежом, и было ужасно обидно, что у нас ничего подобного почти нет.
И первые полгода своей работы я обзванивала пресслужбы, ученых, и всем объясняла, что такое гражданская наука. Почти никто ничего не знал, ничего не слышал.
Но, тем не менее, мы находили проекты, рассказывали о них на страницах журнала, и внезапно оказалось, что это самая популярная рубрика. То есть, людям это было интересно, мы почувствовали, что это востребовано. Я пришла с этой идеей в Ассоциацию коммуникаторов в сфере образования и науки, и мы решили, что надо сделать проект, нацеленный на развитие гражданской науки в России, первый портал, где такие проекты будут собираться. И что нужно запустить какую-нибудь площадку для анализа данных. Мы получили финансирование из средств Фонда президентских грантов и запустили два портала. Это первые в России площадки, посвященные исключительно гражданской науке — других нет. На «Людях науки» можно подобрать любой проект гражданской науки по подходящей тебе области, онлайн или оффлайн, в зависимости от того, в каком регионе ты живешь. А Experion.citizen-science.ru — это первая в России и вообще на русском языке площадка, где любой желающий может заниматься анализом научных изображений и тратить на это от 30 секунд до нескольких часов.
То есть, тебе не нужно никакого образования, никакой специальной подготовки, никаких специфических средств. Ты просто заходишь на сайт, открываешь, например, изображение, сделанное на основе космического снимка, ищешь на нем пылевые бури или внутренние волны — и обводишь, если нашел. В принципе, с задачей может справиться первоклассник. При этом все изображения реальные, а результаты анализа — ценнейшие для ученых сведения.
— У меня такая ассоциация некрасивая появилась. Были исследования, где голубей и крыс учили раковые опухоли распознавать...
— Мне кажется, ничего такого стыдного в ней нет. Голуби и крысы — это тоже живые существа, у них тоже есть какие-то когнитивные способности.
И это нормально, что мы используем естественные когнитивные способности, присущие живым существам, для того чтобы выполнять какие-то научные задачи.
Мне кажется, это очень важный шаг в развитии гражданской науки в России. Теперь каждый может это сделать очень легко и быстро.
— Какие наиболее значимые открытия, сделанные благодаря гражданским ученым, можно выделить? Есть ли по ним научные публикации?
Самая полная классификация галактик из всех существующих в мире создана руками волонтеров на портале Zooniverse. Волонтеры проанализировали около 125 млн снимков только за первый год работы проекта. Это выдающееся достижение современной науки, которое совершенно было бы невозможно без волонтеров. Несколько десятков научных публикаций было подготовлено по результатам этого проекта, многие из них в престижнейших журналах мира.
Еще есть портал iNaturalist, где любой желающий может загружать изображения растений и животных. Там собрано более 40 млн научных изображений, и за последние 5 лет в рецензируемых научных журналах вышло 1200 научных публикаций, основанных на результатах данных, собранных волонтерами.
В рамках проекта Planet Hunters открыли экзопланету в созвездии Лебедя. В рамках проекта Exoplanet Explorer — планетарную систему в созвездии Водолея. И таких выдающихся результатов очень много.
Было одно интересное исследование, где анализировалось 388 проектов в области биоразнообразия. Оказалось, только 12% из этих проектов упоминались потом напрямую в научных статьях и публикациях в течение неполных пяти лет. О чем это говорит? Во-первых, 12% — это все равно очень много — представляете, по статье на каждый проект? Во-вторых, это говорит о том, что не всегда ученые напрямую ссылаются на какие-то проекты гражданской науки, данные которых они используют. Сначала они просто размещаются в открытом доступе, научное сообщество как-то дискутирует, обсуждает их, и потом, с течением времени, может быть, эти данные станут частью какой-то научной публикации, но не обязательно со ссылкой на конкретный проект гражданской науки.
— А в России были какие-то публикации?
— Да, например, работа, посвященная данным, собранным в рамках проекта «Флора России». Что касается проектов, опубликованных на портале «Люди науки», то мы пока не отслеживали, появились ли по их результатам какие-то научные публикации. Думаю, еще рано: мы запустились всего полгода назад, вряд ли много исследований успели завершиться.
Чем заняться
— Как посодействовать науке, отправляясь на дачу, в поход, в горы?
— Совместно с Институтом экологии растений и животных уральского отделения РАН мы запустили проект «Ежи России». Это ужасно интересный проект, если едешь на дачу — самое оно. Нужно собирать следовые тоннели. Их легко сделать своими руками из картона, это такие маленькие треугольные тоннели, дно которых ты красишь чернилами и размещаешь в определенных местах, согласно инструкции.
Там должен пробежать ежик, а ты фотографируешь его следы, загружаешь на сайт эти фотографии, с какими-то пометками, где ты их нашел.
Эти данные очень помогут определить плотность видовых популяций ежей, наметить подходящие места для будущих более подробных исследований. Также они определяют тренды динамики численности, природоохранный статус ежей в каких-то регионах... Для ученых это — очень полезное исследование. А для человека — маленькое приключение.
И еще проект «Лес шагает в горы». Фактически, это проект фотомониторинга изменения климата, мы его делаем тоже вместе с уральским отделением РАН, но с Лабораторией дендрохронологии и геоинформационных технологий. Волонтеры изучают верхнюю границу леса, повторяя старые снимки и загружая их на карту проекта. У ученых есть фотографии определенных горных территорий. И на этих горных территориях видно, где заканчивается лес. Считается, что в связи с изменением климата эта полоса, граница леса, сдвигается. И ученые очень давно поняли, что отслеживать, как меняются экосистемы в разных регионах, можно, сравнивая старые снимки и новые. Если ты попал в горы, можно посмотреть, есть ли в проекте фотографии именно этой точки, нужны ли они, если да — просто делаешь фотографию, где видно верхнюю границу леса, загружаешь ее, и ученые потом используют эти снимки, чтобы анализировать, приходить к каким-то выводам.
И последний проект, про который я хотела бы рассказать, посвящен генетическим исследованиям — это сейчас один из приоритетов в российской науке. Вместе с Русским географическим обществом, с Всероссийским институтом генетических ресурсов растений имени Вавилова и Российским движением школьников мы запустили проект «Плоды науки». В рамках этого проекта волонтерам надо наблюдать за несколькими видов плодовых деревьев и за ягодами — малиной, земляникой. Нужно просто замечать разные факты — когда они зацвели, когда появились листья, когда появились ягоды. И фотографировать, загружать эти данные на портале фенологической сети РГО.
Дополнительно, для совсем рьяных волонтеров, потом нужно описать эти плоды и ягоды. Разрезать, сфотографировать, съесть, описать их вкус.
Проект будет длиться до ноября этого года. У нас уже более 1000 зарегистрировавшихся волонтеров. Это абсолютно бесценная информация для ученых из Института Вавилова, потому что у них есть база данных генетических ресурсов растений, они ее пополняют и наблюдают за видами — какие виды популярны, как адаптируются к климатическим условиям, что сейчас происходит с фазами цветения, созревания. И к самым интересным образцам, например, к тем, которые обладают какой-то удивительной холодостойкостью, они потом будут отправлять экспедиции. И возможно, эти находки, сделанные волонтерами, потом смогут стать основой для каких-то решений в сельском хозяйстве. Это и теоретическая, и практическая значимость. Масштаб говорит сам за себя.
— Как гражданская наука помогает отслеживать изменения климата и биоразнообразия? Известны ли какие-то неожиданные открытия или забавные случаи?
— Бердвочеры, или орнитологи-любители — люди, которые наблюдают за птицами — около 30 лет назад собрали огромный массив информации о том, что певчие птицы стали откладывать яйца раньше, чем обычно. Это произошло из-за изменения климата. Великобритания использовала этот кейс для того, чтобы защищать Киотский протокол. Это соглашение, которое было подписано в 1997 году, и оно касается сокращения выбросов парниковых газов. Работа стала способом показать, что изменение климата — это проблема настоящего, а не далекого будущего.
Какие-то бердвочеры, казалось бы — просто наблюдали за тем временем, когда птицы кладут яйца. А привело это к огромным изменениям в мировой политике, к чему-то, что может служить нашему будущему.
Несколько лет назад команда ученых разработала игру в виртуальной реальности, чтобы моделировать взаимодействия некоторых видов птиц, сирфид (журчалок), которыми они питаются, и разных перепончатокрылых насекомых. Сирфиды мимикрируют — они пытаются прикинуться опасными насекомыми, чтобы их не ели. И у ученых была задача выяснить, как влияют разные типы поведения на выживание и как меняются их тактики из-за изменения климата. Теоретически, они могли взять огромную клетку, посадить туда птиц, посадить перепончатокрылых насекомых, сирфид, и в сложных экспериментах по кормлению пытаться долго-долго исследовать эту ситуацию. Вместо этого они сделали игру в виртуальной реальности. Набрали 45 человек, которые прикидывались хищными птицами в этой игре. И они набирали очки, если ловили безопасных сильфид, то есть правильную еду, и теряли очки, если нападали на жалящих модельных перепончатокрылых. То есть, участникам надо было моделировать проблемы, с которыми сталкиваются хищные птицы. Удалось прийти к интересным выводам о том, как лучше всего выживать насекомым, какие стратегии используют хищные птицы, как это сказывается на их выживании и как на этот процесс влияет изменение климата. Но сам факт, что гражданская наука может принимать такие формы, мне кажется достаточно забавным.
— В США с помощью десятков тысяч добровольцев, приславших аудиозаписи своего кашля, голоса и дыхания удалось создать несколько приложений, способных по подобным звукам отличать больных COVID-19 от здоровых. Известно ли что-то о подобных «ковидных» проектах у нас?
— У нас на портале исследований, предполагающих, что волонтеры будут активно собирать информацию, не было. Но у нас было четыре исследования, в которых волонтеры выступали информантами. Это «Исследование эмоционального состояния населения, медработников, пациентов во время пандемии» в двух частях, «Пандемия внутри семьи» — как она сказывается на отношениях, и «Психологические реакции людей на пандемию COVID-19». Там волонтеры отвечали на вопросы. Из каких-то самостоятельных попыток собрать данные приходит на ум кейс с исследованием эффективности вакцины Sputnik V, который провели российские добровольцы. У этого исследования была одна особенность, на примере которой удобно рассуждать о том, какой бывает гражданская наука. Есть определенный тип научных исследований, community science, когда люди внутри какого-то сообщества чувствуют потребность решить какую-то задачу научными методами. И они могут сразу привлекать в нее ученых, а могут иногда делать что-то сами, и только в конце привлекать ученых. В этом случае добровольцы описывали свои симптомы и потом пытались определить уровень антител. Они пришли к плохому выводу, что антител ни у кого нет, но на самом деле все это было потому, что они сдавали не тот анализ. Они сдавали тест на иммуноглобулины класса M к коронавирусу, а надо было искать антитела к спайк-белку. Просто тогда о таком еще никто толком не слышал, и не было ученых, которых бы они подключили к этой работе.
Это говорит о том, что гражданская наука все-таки подразумевает участие академически подготовленных исследователей, которые профессионально занимаются наукой.
Потому что без этого, конечно, рисков очень много. Другое дело, что инициироваться такие проекты правда могут внутри сообщества.
— Насколько востребованной гражданская наука оказалась в России?
— Когда мы начинали проект «Люди науки», мы делились друг с другом переживаниями — а что, если никто не придет, а что, если это никому не надо? А что, если мы решили создавать инфраструктуру, популяризировать, помогать институционализации гражданской науки, но на самом деле это не нужно? И, конечно, это был для нас очень острый вопрос. За полгода без всякой рекламы на наш сайт пришли около 50 тыс. человек, хотя он не так давно появился. На платформе Experion.citizen-science.ru спустя две недели после запуска из 10 тыс. размещенных там изображений обработано почти две тысячи, пятая часть данных. Каждые два-три дня мы получаем запрос на публикацию проекта от нового ученого. Мы сейчас общаемся с сотнями исследователей по всей стране, которые хотят запустить свой проект гражданской науки. В мероприятиях, которые мы проводили, участвовали тысячи человек. Наверное, эти цифры отвечают на вопрос на вопрос, насколько востребованной оказалась гражданская наука в России.