Что такое гражданская наука и как ею заниматься

История гражданской науки

Гражданская наука объединяет профессиональных исследователей и добровольцев, которые вместе собирают данные, обрабатывают информацию и участвуют в постановке научных задач. Благодаря этому учёные получают доступ к огромным массивам информации, которые сложно и долго собирать силами одной исследовательской группы.

Хотя термин «гражданская наука» появился относительно недавно, сама идея участия обычных людей в исследованиях существует уже несколько столетий. В XVIII–XIX веках многие важные открытия совершали не профессиональные учёные, а увлечённые любители. Моряки вели метеорологические наблюдения, фермеры записывали сведения о погоде и урожаях, натуралисты собирали образцы растений и насекомых. Именно такие наблюдения помогли сформировать первые базы данных о климате, миграции животных и распространении видов.

Первые карты морских течений были сделаны на основе собранных моряками сведений Фото: © steve estvanik / Shutterstock / FOTODOM

Настоящий расцвет гражданской науки начался в XXI веке благодаря интернету и смартфонам. Теперь данные можно передавать мгновенно, а специальные приложения позволяют участвовать в исследованиях буквально из любой точки мира. По оценкам исследователей, сегодня в гражданских научных проектах ежегодно участвуют миллионы людей. Наглядный пример — ежегодный зимний учёт птиц Christmas Bird Count, который проводится в Северной Америке с 1900 года. Тысячи добровольцев каждый год отмечают увиденных птиц, а учёные используют эти данные для изучения изменений в экосистемах и влияния климатических изменений.

Что такое пластиквотчинг?

Цель пластиквотчинга — выявить источники загрязнения прибрежной территории, обратить внимание общественности на проблему и предложить меры её решения. Для начала добровольцы обозначают участок береговой линии. Обычно 100 на 10 метров, но если есть естественные преграды, вторая цифра может быть меньше. Для того чтобы собрать актуальную информацию о загрязнении, важно, чтобы эта зона не убиралась регулярно. Потом там собирают все синтетические отходы, раскладывают их, сортируют и классифицируют по виду, количеству, происхождению, размеру и другим параметрам. Эти данные заносят в бланк специальной формы. Оценив «возраст» мусора, можно понять, попал он на берег недавно или это вторичный пластик. Речь об отходах, которые море или океан раскрошили на маленькие кусочки, и эти фрагменты потом оказались на берегу (такой пластик часто попадает в организм морских животных). Собранные данные можно использовать, чтобы привлечь внимание городских властей к проблеме загрязнения этого пляжа или берега реки. Муниципалитет может внести его в число мест, где необходима регулярная уборка, или поставить на этом участке дополнительные урны.

«Анализируя весь собранный материал, можно предположить, откуда взялся мусор. Возможно, это соседняя стройка — тогда стоит обратить внимание руководства на то, что нужно изменить подход к уборке строительных отходов, чтобы они не разлетались и не загрязняли водоём. Может, источник загрязнения — это ливневые стоки. Например, несколько лет назад мы проводили пластиквотчинг в устье реки Хосты, и он показал, что городу Сочи нужна система фильтрации уличных стоков — того, что с дождями попадает в море. Мы нашли на маленьком участке более 1200 окурков. Опираясь на результаты исследования, мы стали рассказывать людям, что сигареты — это не бумажки, они содержат пластиковый фильтр, их нельзя бросать ни в ливнёвки, ни на траву — только в урну», — рассказывает координатор инициативной группы волонтёров Ассоциации «РазДельный Сбор» Ольга Бойко.

Несколько лет назад в Европе провели серию пластиквотчинг-исследований, по итогам которых было предложено отказаться от некоторых изделий с применением пластика: ушных палочек и палочек-размешивателей для напитков. В Евросоюзе они оказались под запретом, их стали заменять на деревянные.

Как работает гражданская наука

Большинство проектов строится по схожей схеме. Сначала учёные формулируют задачу. Например, необходимо выяснить, как меняется численность определённого вида бабочек или насколько быстро распространяется инвазивное растение. Затем создаются инструкции для участников и цифровая платформа для сбора данных. Чаще всего задача научных волонтёров упрощается настолько, что нюансы её сбора не влияют на качество исследования. Добровольцы проводят наблюдения, делают фотографии, отвечают на вопросы или помогают анализировать уже собранную информацию. После этого данные проходят проверку. В современных проектах для этого используют экспертную оценку, статистические методы и алгоритмы искусственного интеллекта.

Если один исследователь способен обследовать несколько территорий, то тысячи участников могут охватить целую страну или даже континент. При этом гражданская наука полезна не только учёным. Участники получают возможность познакомиться с научным методом на практике, лучше понять окружающую среду и увидеть, как создаются научные знания.

Примеры мировых проектов гражданской науки

Один из самых известных проектов гражданской науки — Galaxy Zoo, запущенный в 2007 году. Астрономы столкнулись с проблемой: автоматические алгоритмы плохо классифицировали формы галактик на снимках телескопов. Тогда тысячи добровольцев начали вручную определять типы объектов на изображениях. За первые месяцы работы участники проанализировали миллионы снимков, а на основе полученных данных были опубликованы десятки научных статей.

Случайная подборка снимков галактик, которые определяли и описывали волонтёры Изображение: © Zooniverse

Другой крупный проект — eBird, созданный Корнеллской лабораторией орнитологии. Любители птиц по всему миру заносят в единую базу данных  сведения о своих наблюдениях. Сегодня там содержатся сотни миллионов записей, и  это помогает исследователям изучать миграцию пернатых, смещения их ареалов и последствия изменения климата.

Большой популярностью пользуется и платформа Zooniverse, объединяющая сотни проектов в самых разных областях науки. Здесь можно помогать биологам расшифровывать записи поведения животных, историкам анализировать архивные документы, а экологам — отслеживать изменения природных ландшафтов по спутниковым снимкам.

«У нас в Красноярске, сотрудник обсерватории Сибирского федерального университета Николай Николаевич Паклин, участвуя в одном из проектов платформы Zooniverse Ice Hunters, открыл транснептуновый объект, благодаря чему стал соавтором научной публикации в международном журнале», — рассказывает старший научный сотрудник лаборатории молекулярной бионики Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН и активист Красноярского объединения любителей астрономии «КрасАстро» кандидат физико-математических наук Роман Морячков.

Как астроном-любитель открыл межзвёздную комету

В августе 2019 года астроном-любитель из Крыма Геннадий Борисов стал автором сенсационного открытия. В телескоп собственной разработки он разглядел светящуюся голубую точку, которая двигалась по гиперболической орбите, — признак того, что объект прилетел к нам из-за пределов Солнечной системы.

Траектории движения межзвёздных комет Борисова (желтая) и Оумуамуа (красная) при прохождении Солнечной системы Изображение: © Tony873004 / CC BY-SA 4.0

Позже с помощью радиотелескопа ALMA в чилийской пустыне Атакама учёные выяснили, что газ, выходящий из кометы, содержит очень большое количество окиси углерода — в 17 раз выше, чем в среднем в кометах Солнечной системы.

Так приближение кометы Борисова к Солнцу изобразил художник-аниматор Изображение: © NASA/JPL-Caltech

В конце декабря 2019 года комета Борисова на скорости около 32 км/с пролетела мимо Земли. Судя по всему, она была выброшена из своей звёздной системы и миллионы, возможно, миллиарды лет путешествовала по Вселенной. 

Гражданская наука активно развивается и в медицине. Например, участники некоторых проектов помогают анализировать результаты генетических исследований или сообщают о своих симптомах заболеваний, что позволяет отслеживать распространение инфекций и оценивать эффективность мер здравоохранения.

Примеры проектов в России

Для такой большой страны, как Россия, гражданская наука приобретает особое значение. Огромные территории трудно охватить силами ограниченного числа исследователей, поэтому данные добровольцев становятся важным дополнением к профессиональным наблюдениям. И хотя подобные инициативы в нашей стране пока развиваются не так активно, как в Европе или США, их число постоянно растёт.

Один из наиболее известных проектов — «Птицы России», в рамках которого любители орнитологии наблюдают за птицами и передают данные исследователям. Также большой вклад в развитие гражданской науки вносит платформа iNaturalist, которая популярна и в России. Её пользователи фотографируют растения, животных, грибы, а специалисты и ИИ-алгоритмы помогают определить вид. В результате формируются открытые базы данных о биоразнообразии различных регионов страны.

Снимок зяблика (Fringilla coelebs) загруженный 24 мая 2026 года для проекта «Птицы России» Фото: © chen537 / iNaturalist / Nano Banana / промт Яна Алябьева / Сириус(Журнал

В последние годы появляются проекты по мониторингу качества воздуха (например, Nebo.Live, созданный неравнодушными волонтёрами в Красноярске), наблюдению за сезонными изменениями природы, учёту редких видов животных и картированию инвазивных растений. Многие из них реализуются совместно с университетами, заповедниками и общественными организациями.

«Основная ошибка новичков — думать, что для занятия гражданской наукой нужна какая-то предварительная подготовка или углублённые знания. Самый действенный способ включиться в проекты гражданской науки — найти что-то интересное и не отнимающее много времени и ресурсов. Либо взяться за такой проект, которому вы готовы посвятить много времени, но он вас действительно увлекает. Например, у меня на смартфоне установлена программа Seek, аналог iNaturalist, с помощью которой я распознаю интересных животных и растения, которые встречаю во время прогулок и поездок, тем самым удовлетворяя своё любопытство и помогая научным исследованиям. Второе приложение — CREDO Detector, с помощью которого я ловлю камерой своего телефона следы от пролетающих сквозь неё частиц мюонов, которые образуются от столкновения космических лучей, гамма-фотонов и частиц высокой энергии, с молекулами воздуха в верхних слоях атмосферы. Таким образом я собираю статистику и помогаю астрофизике высоких энергий, буквально не выходя из дома», — объясняет Роман Морячков.

Перспективы и задачи гражданской науки

Развитие цифровых технологий открывает перед гражданской наукой новые возможности. Смартфоны становятся всё более точными измерительными инструментами, спутниковые данные доступны широкой аудитории, а искусственный интеллект помогает автоматически проверять и анализировать поступающую информацию.

Астрономы-любители могут собирать информацию в огромных масштабах Фото: © Иван Кирсанов

Одновременно растёт значение глобального экологического мониторинга. Изменение климата, сокращение биоразнообразия и распространение инвазивных видов требуют наблюдений в масштабах всей планеты. Без участия миллионов людей собрать такой объём данных практически невозможно.

Гражданская наука постепенно становится важной частью современной исследовательской системы. Она делает науку более открытой, помогает учёным решать масштабные задачи и позволяет каждому человеку почувствовать себя участником процесса познания мира. Ведь сегодня научное открытие может начаться не только в лаборатории, но и во время обычной прогулки в парке.

#наука #волонтеры

Книга недели: научное волонтерство

Читать